Brevet FR2359233A1 — publié le 19780217

La présente invention concerne un procédé et un dispositif d'impré- gnation ou d'enduction pour fils, retors ou cables d'origine minérale, artificielle ou synthétique, traités individuellement ou en nappe. Dans le-texte, on désignera par le terme "fil" aussi bien les câbles, les retors et les assemblés sans torsion que les fils simples obtenus à partir de fils continus ou de filés de fibres. L'enduction et l'imprégnation de fils sont des operations courantes dans l'industrie textile. Par exemple, les fils destines au renforcement d'objets en caoutchouc, tels que pneumatiques, sont soumis à une opération d'adhérisage qui consiste en une imprégnation par un produit adhérisant des tinté principalement à améliorer leur adhérence au caoutchouc. Dans l'industrie textile, on connaît de nombreux dispositifs adaptés à des méthodes diverses d'imprégnation ou d'enduction. Ces dispositifs va rient selon le type de textile utilisé, le type de produit d'enduction, les conditions de marche : vitesse, température, stabilité, dégradation des bains. Cependant, on utilise couramment des dispositifs constitués schématiquement par un bac contenant le bain dans lequel on fait passer les fils sur une longueur qui est fonction du temps nécessaire, compte tenu de la vitesse de défi- lement. Mais certains traitements peuvent exiger des précautions particulières concernant a) le temps de contact entre le fil et le bain d'imprégnation ; ce temps pourra être relativement long et, si la vitesse de défilement est grande il sera nécessaire avoir un dispositif dtimprégnation de grande longueur b) la protection et la conservation des propriétés du bain d'imprégnation ; en effet, certains bains peuvent subir, pendant leur utilisation, des dégradations d'origines diverses, par exemple - dégradation par l'accroissement de température ou le contact à l'air pendant la période de mise en oeuvre, - dégradation par des impuretés telles que fibres textiles, coagulations partielles, dépôts d'ensimage, dégradation par ltopération de pompage s'il faut obtenir un recyclage permanent dans le but, par exemple d'appliquer un débit permanent au travers de surfaces filtrantes. Les dispositifs simples, constitués par un simple bac d'impregnatior) conviennent mal lorsqu'il s'agit de remplir les conditions a) et b) En effet, s 1ils peuvent présenter une grande longueur, ces dispositifs nécessitent dans ce cas une grande quantité de bain. Cette masse de bain n'est pas protégée de l'air ambiant et peut se dégrader à son contact ; elle risque également de polluer l'air ambiant par ses émanations. En outre, s'il est nécessaire de faire circuler le bain pour le filtrer, il faut effectuer une opération de pompage qui fait aussi courir des risques de dégradations. La présente invention se propose de pallier les inconvénients cidessus. Elle concerne un procédé d'imprégnation ou d'enduction d'au moins un fil textile, par passage dans un bain, caractérisé par le fait que chaque fil traverse un conduit individuel de passage dans lequel le bain circule dans le méme sens que le fil, le bain en excès à la sortie du conduit étant récupéré, et recyclé après filtrage éventuel. Avantageusemènt, la circulation du bain s'effectue à partir d'un récipient contenant le bain, auquel est raccordé le conduit et ell est provoquée par l'énergie cinétique apportée par le mouvement du fil défilant sensiblement dans l'axe du conduit, après passage dans le récipient, :rquel constitue un récipient d'entrée pour ledit fil. Au repos, le niveau du sain dans le récipient et le conduit de passage, se situe à une hauteur suffisamment proche de l'extrémité aval du conduit pour permettre au bain de franchir cette extrémité lorsqu'il est mis en circulation pa le mouvement du fil. Selon un mode particulièrement avantageux, on raccorde l'extrémité aval du conduit de passage à un récipient de sortie, lequel communique par ailleurs avec le récipient d'entriez et on crée une circulation permanente de bail. aller-retour, entre les deux réciplents, la circulation du récipient d'entrée au récipient de sortie par le conduit de passage étant provoquée par le dé fi- lament du fil, le retour s'effectuant par un conduit de mise en communication selon le principe des vases communiquants. La filtration est prévue sur le circuit "retour". Aucune énergie extérieure telle que celle fournie par pompage n'est nécessaire à la circulation du bain. Ce procédé permet de traiter des fils isolés ou en nappe ; dans ce dernier cas, l'espacement entre deux fils consécutifs doit être suffisant pour la mise en place des conduits, c'est-à-dire au moins égal à 30 à 40 mm. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé. I1 s'agit d'un dispositif d'imprégnation ou d'enduction d'au moins un fil textile, par passage dans un bain, caractérisé par le fait qu'il comprend, en combinaison - un récipient d'entrée pour le fil et un récipient de sortie pour le fil contenant le bain, situés sensiblement sur le mEme plan horizontal, à distance l'un de l'autre, reliés par un conduit de communication - un conduit individuel de passage du fil et du bain, raccordé par ses deux extrémités au récipient d'entrée et au récipient de sortie - des moyens de guidage du fil dans les deux récipients et à travers le conduit de passage ; - des moyens d'alimentation en bain. La distance sbparant les deux récipients détermine la longueur du conduit de passage, lequel est rectiligne. Cette longueur correspond à un temps dtimpré- gnation déterminé, compte tenu de la vitesse de défilement. Les moyens de guidage peuvent etre constitués de façon simple, par deux éléments tels que roulettes ou renvois fixes ; l'un d'eux : élément dten- trée, étant immergé dans le récipient d'entrée, l'autre : élément de sortie, étant soit immergé dans le récipient de sortie, soit émergé. Les moyens d'alimentation en bain, de préférence à niveau constant, débouchent dans l'un ou l'autre des récipients. Des moyens de filtration, par exemple grilles, peuvent être prévus et disposés avantageusement dans le récipient d'entrée at/ou dans le récipient de sortie. Des moyens de vidange peuvent aussi être prévus soit sur les deux récipients, soit mêne sur un seul si le conduit de communicatio est situé au niveau du fond des récipients. Plusieurs modes de réalisation sont.possibIes pour le traitement de fils en nappe a) si l'intervalle entre fils le permet, pour une nappe de n fils,on peut disposer n dispositifs tels que décrits ci-dessus1 cte à cote, sans liai son entre eux. b) On peut utiliser n dispositifs selon a), dont les n récipients d'entrée d'une part, ainsi que les n récipients de sortie d'autre part, conmu- niquent antre eux. Dans ce cas, il est avantageux d'avoir une alimentation unique et de réduire le nombre des conduits de co.=nanication,(réclpient d'entrée à récipient de sortie),par exemple à 1 ou 2. En effet, le nombre de conduits de communication est sans relation avec le nombre de positions de traitement. Il est aussi avantageux d'avoir une vidange unique avec un ou plusieurs orifices de vidange, ce qui implique que toutes les communications, mis à part les conduits individuels de passage, se fassent au niveau du fond c) On peut regrouper les n récipients d'entrée ainsi que les n rEci- pients de sortie, en un seul récipient, tout en conservant bien sûr les n conduits individuels de passage. I1 y aura avantageusement dans ce cas alimentation unique et un nombre réduit de conduits de communication. d) On peut regrouper en un seul récipient plusieurs récipients d'entrée ainsi que plusieurs récipients de sortie. Le dispositif comprendra alors un ou plusieurs récipients'entrée et un ou plusieurs récipients de sortie,le nombre de récipients d'entrée et le nombre de récipients de sortie pouvant Cotre différent, les récipients d'entrée d'une part, les récipients de sortie d'autre part, communiquant entre eux. Bien entendu, le -dispositifcomprendra un nombre de conduits de passage égal au nombre de fils à traiter, et un nombre réduit de conduits de communication (récipient d'entrée à récipient de sortie). Dans toutes les réalisations, il est relativement facile d'opérer un conditiomlement permanent du bain en immergeant partiellement Itensemble dans un fluide à température déterminée. Le procédé et le dispositif selon l'invention présentent de nombreux avantages - diminution du volume de bain mis en oeuvre, - échange gazeux réduit entre le bain et l'air ambiant, - possibilité de conditionnement du bain pendant l'opération, - suppression de toute installation de pompage à l'effet d'obtenir une circulation ou un recyclage du bain dtimprégnation, - filtration permanente. Mais l'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples et figures ci-après donnés à titre illustratif mais non limitatif. - Les figures 1 et 2 représentent schématiquement respectivement en vue de face et en vue de dessus, un mode de realisation simple du dispositif selon l'invention, pour le traitement d'un fil isolé. - La figure 3 représente schématiquement en vue de dessus, un autre mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention destiné au traitement d'une nappe. - La figure 4 représente schématiquement en vue de dessus, un autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention, destiné au traitement d'une nappe. Le dispositif représenté aux figures 1 et 2 pour l'imprégnation d'un fil isolé, comprend un récipient d'entrée 1 et un récipient de sortie 2 disposés sur le même plan horizontal. Les deux récipients sont situés à distance l'un de l'autre. Ils communiquent entre eux par deux tubes 3 et 4 qui les raccordent de façon étanche. Le tube 3 est un conduit individuel de passage du fil et du bain, du récipient 1 au récipient 2, et le tube 4 un conduit de communication pour le retour du bain du récipient 2 au récipient 1; la distance entre les récipients 1 et 2 détermine la longueur des tubes 3 et 4. Cette longueur est déterminée en fonction du temps d'imprégnation nécessaire, compte tenu des vitesses de défilement adoptées. Le fil Y est guidé dans le récipient 1, le tube 3 et le récipient 2, au moyen de roulettes de guidage 5 et 6, de telle sorte qu'il défile sensiblement dans l'axe du tube 3. L'alimentation en bain s'effectue de façon simple dans le récipient 1, au moyen de la bonbonne renversée 7. Evidemment, d'autres moyens d'alimentation peuvent être montés,tels que alimentation à niveau par sonde de niveau et vanne automatique.Une surface. filtrante 8, 9, est disposée dans chacun des récipients I et 2, entre les zones d'arrivée et de départ du bain. Des orifices de vidange 14 et 15 sont mé- nagés respectivement sur les récipients 1 et 2. Fonctionnement Lorsque le fil ne défile pas, les récipients 1 et 2 et lue conduit de passage ont le meme niveau de bain. Ce niveau est situé très légèrement au-des souks de l'orifice de sortie 16 du tube 3. Lorsque le fil défile, l'énergie cinétique apportée par de défilement entratne le bain dans le tube 3. Il s'instaure une différence de niveau de bain entre le récipient 1 et le tube 3. Cette différence dépend de la section du tube 3, de la vitesse du fil Y et de sa grosseur. Il suffit d'amener le récipient 1 à un niveau suffisant (réglage en hauteur de la bonbonne 7), pour que, dans les conditions de marche retenues, il se produise un courant permanent de bain du récipient 1 au récipient 2 à travers le tube 3.Le niveau de bain dans le récipient 2 a tendance à devenir plus haut que d 25 le récipient 1, et il s'instaure dans le tube 4 un courant de bain du récipient 2 au récipient 1.Il s'établit ainsi une circulation permanente du bain, aller retour, entre les récipients 1 et 2, dans le sens des flèches F. On profite de la circulation permanente du bain pour réaliser la filtration à travers les surfaces filtrantes 8 et 9. Le bain, en provenance directe de la bonbonne 7, est filtré une fois à travers la surface 8 avant d'être en contact avec le fil, tandis que le bain recyclé est filtré deux fois, avant réemploi à travers la surface 9, puis la surface 8. On peut opérer un conditionnement permanent du bain en immergeant partiellement le dispositif dans un bac (non représenté > contenant un fluide température déterminée. A la sortie du récipient 2, le fil est dirigé vers les dispositifs de traitement ultérieurs,par exemple essorage et séchage. Le dispositif représenté en vue de dessus à la figure 3, est destiné au traitement d'une nappe de 10 fils et il est construit selon le même principe que le dispositif selon les figures 1 et 2. Il comporte 10 récipients d'entrée 1 et 10 récipients de sortie 2. Les 10 récipients 'd'entrée communiquent entre eux par des conduits 12, et les 10 récipients de sortie communiquent entre eux par des conduits 13. Les conduits 12 et 13 son$ situés avantageusement au fond des récipients 1 et 2. Le dispositif comporte 10 tubes individuels 3 de passage des fils reliant les récipients 1 aux récipients 2.Les tubes 4 pour le retour du bain des récipients 2 aux récipients I, sont au nombre de deux, situés aux extrémités du dispositif reliant les récipients 10 et 20 d'une part, il et 21 d'autre part.Il sont avantageusement situés au niveau du fond des récipients 1 et 2. Le fait que les tubes 4 et les conduits 12 et 13 soient situés au niveau du fond des récipients 1 et 2, permet d'assurer une vidange complète de l'ensemble du dispositif à partir d'un seul point de vidange. Les tubes 4 sont associés aux surfaces filtrantes 8 et 9.L'alimentation en bain 7, à niveau constant réglable est pratiquée dans les récipients de sortie 2. Le fonctionnement est identique à celui du dispositif selon les figures 1 et 2. Au niveau des récipients de sortie à partir du milieu du dispositif, il s'établit deux courants de bain à travers les conduits 13, vers chacun des récipients d'extrémité 20, 21. Ensuite, le bain circule dans les deux tubes 4 vers les récipients d'entrée d'extrémités 10 et 11 Puis il se répartit dans les récipients 1 par l'intermédiaire des conduits 12, A partir de chaque récipient i, le bain circule avec les fils dans les conduits de passage 3, vers les récipients 2. Le circuit est bouclé. Comme dans l'exemple précédent, l'ensemble du dispositif peut hêtre partiellement immergé dans un fluide à température déterminée pour le condi tionnement. Le dispositif représente en vue de dessus à la figure 4 est une variante du dispositif selon la figure 3. Il nty a plus 10 récipients d'entrée distincts, mais un récipient unique dans lequel pénètrent les 10 fils. Il en est de mEme pour les récipients de sortie. Le fonctionnement est toujours basé sur le meme principe. Un conditionnement du bain d'imprégnation peut titre réalisé en immergeant partiellement le dispositif dans un fluide à température déterminée. Exemple de traitement On utilise le dispositif selon la figure 3 pour l'adhérisage de fils de verre. Chacune des 10 positions permet le traitement d'assemblés de fils unitaires de 340 dtex ou 680 dtex, en nombre allant de 1 à 8, le titre des fils traités pouvant donc aller de 340 dtex à 5440 dtex. Les conduits de passage 3 sont des tubes en polychlorure de vinyle de 800 mm de longueur et 15 mm de diamètre interna. Les conduits de communication 4, pour le retour du bain, sont des tubes en polychlorure de vinyle de diamètre interne 35 m. Le niveau du bain est tel qu'un courant permanent s'établit pendant la marche. L'ensemble est partielleaept immergé dans un bac recevant un conditionnement d'eau à 150C + 1 On obtient ainsi des conditions de marche durables dans l'opération d'adhérisage avec un bain d'imprégnation RFL (résorcine - formol - latex)pour un assemblé de (680 x 5)dtex sur chacune des 10 positions de la machine. La vitesse de défilement est de 30 mètres/minute. Les exemples de réalisation et de mise en oeuvre mettent en évidence les avantages de l'invention - possibilité d'avoir un dispositif relativement de grande longueur, permettant des vitesses de traitement élevées compte tenu du temps de contact nécessaire, ceci en ne mettant en oeuvre qu'une faible quantité de bain - réduction de la surface de contact : bain J air ambiant, réduisant ainsi les échanges entre ces deux milieux et par conséquent les risques de dégradation du bain par l'air ambiant et les risques de pollution de l'air ambiant par le bain ; - conditionnement aisé du bain d'imprégnation ; - suppression du pompage pour assurer la circulation et le recyclage du bain, d'où élimination d'une cause de dégradation du bain et économie dé- anergie, de materiez et d'entretien ; - filtration permanente facile à mettre en oeuvre. L'invention s'applique à l'imprégnation ou ltenduction de fils de tous titres, d'origine artificielle, synthétique ou minérale. Elle est en particulier bien adaptée à l'adhérisage des fils de silionne R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé d'imprégnation d'au moins un fil textile par passage dans un bain, caractérisé par le fait que chaque fil traverse un conduit individuel de passage dans lequel le bain circule dans le même sens que le fil, le bain en excès à la sortie du conduit étant récupéré et recyclé. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on provoque une circulation permanente aller et retour du bain entre un récipient d'entrée du fil et un récipient de sortie du fil contenant le bain et mis en communication, et reliés d'autre part par le conduit individuel de passage,la la circulation du récipient d'entrée au récipient de sortie par le conduit de passage étant provoquée par l'énergie cinétique apportée par le mouvement du fil, le retour s'effectuant par un conduit de mise en communication selon le principe des vases communiquants. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le bain d'imprégnation est un bain d'adhérisage et que les fils traites sont des fils de silionne 4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qui comprend, en combinaison - un récipient d'entrée du fil et un récipient de sortie du fil, tous deux contenant le bain, si tués sensiblement sur le même plan horizontal, à distance l'un de l'autre et reliés par un conduit de communication, - un conduit de passage du fil et-du bain, raccordé de façon étant che par ses deux extrémités au récipient d'entrée et au récipient de sortie, - des moyens de guidage du fil dans le premier récipient, le conduit de passage et le deuxième récipient, - des moyens d'alimentation en bain. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu' il comporte des moyens de filtration du bain disposés dans le récipient d'entrée et/ou dans le récipient de sortie, sur le circuit du bain. 6.- Dispositif selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé par le fait que les moyens de guidage comprennent un élément de guidage d'entrée (roulette ou renvoi fixe) disposé dans le récipient d'entrée, et un élément de guidage de sortie disposé dans le (ou à proximité du) récipient de sortie, les dieux éléments déterminant un trajet de fil sensiblement dans l'axe du conduit de passage. 7. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé par le fait que les moyens d'alimentation sont à niveau constant réglable et débouchent dans le récipient d'entrée. 8. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé par le fait que les moyens dralimentation sont à niveau constant réglable et débouchent dans le récipient de sortie. 9. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de vidange pour le rdcipient-d'entrée et le récipient de sortie. 10. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 9, pour l'imprégnation d'une nappe de n fils, caractérisé par le fait qu'il comporte n récipients d'entrée mis en communication, n récipients de sortie mis en communication, n conduits individuels de passage reliant chaque récipient d'entrée à un récipient de sortie et au moins un conduit de-communication pour le retour du bain reliant un récipient de sortie à un récipient d'entrée. 11. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 9 pour l'imprégna- tion d'une nappe de n fils, caractérisé par le fait qu'il comporte un récipient d'entrée, un récipient de sortie n conduits individuels de passage et au moins un conduit de mise en communication pour le retour du bain, reliant le récipient de sortie au récipient d'entrée. 12. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 9 pour l'imprégna- tion d'une nappe de n fils, caractérisé par le fait qu'il comporte l à n récipients d'entrée mis en communication, 1 à n récipients de sortie mis en communictation, n conduits individuels de passage reliant les récipients d'entrée aux récipients de sortie et au moins un conduit de mise en communication reliant un récipient de sortie à un récipient d'entrée.