Brevet FR2465175A1 — publié le 19810320

L'invention concerne un dispositif de séchage à buses pour matières en bandes enduites ou imprimées. Des dispositifs de cette nature sont connus. Dans un premier dispositif, suivant le brevet anglais G3 - PS 354 099, les 2 caissons disposés l'un à la suite de l'autre, dans le sens de défilement de la bande, correspondent à deux sections de séchage, une section de séchage amont et une section de séchage aval. La section de séchage amont comporte un système d'air recyclé autonome dont le c8té aspiration, réaspire l'air de recyclage dans cette section et dont le c8té pressionrenoie l'arr à nouveau au caisson. Dans ce système à raz recyclage une partie de l'air ayant traversé le ventilateur peut entre expulsé du circuit et remplacé par de l'air frais c8té aspiration.D'autre part, il est possible de relier le c8té aspirartion du circuit au c8té pression du circuit de la section séchage aval. Rotant donné la plus forte humidité bu la plus forte concentration en solvant de la bande entrant.dans la section be séchage amont, l'air de séchage réaspiré est fortement saturé en humidité ou en solvant. Dans ce dispositif connu cet air est reinjectè; en grande partie dans le circuit de séchage, ce qui est défavorable au processus de séchage. D'autre part; l'air chaud évacué par ce circuit amont n'aqu'une faible concentration en solvant, ce qui entratne une perte importante d'énergie et un faible rendement du séchage. Dans un autre dispositif de séchage, suivant brevet frangais 71.31267 et 72.27467, du même auteur et le brevet allemand 22 40 713, ce dernier est composé d'un caisson comprenant, dans le sens de défilement de la bande, une section de séchage amont et une section aval combiné-;avec des préséchages. le branchement des circuits d'air est réalisé de façon à obtenir une saturation plus élevée en solvant de l'air d'extraction permettant d'économiser l'énergie calorifique de chauffage des flux d'air de séchage. Le dispositif de séchage est aménagé de telle façon que les buses de soufflage des deux sections de séchage, et éventuellement des préséchages, sont alimentdes par un flux d'air ayant une mtme concentration en solvant? Cet air de traitement est constitué par un mélange de deux composants, d'une part l'air neuf aspiré et d'autre part air de recyclage qui est uniquement repris dans la chambre de séchage de la section aval, et qui par conséquent ne contient qu'une partie relativement faible d'humidité ou de solvant.Ce mélange d'air a une bonne capacité de séchage tout en limitant la consommation d'énergie. Un nouveau facteur a pris de plus en plus d'importance dans le processus de séchage des matières en bande et en particulier en ce qui concerne les divers supports complexes ou non, enduits ou imprimés dans l'industrie d'emballage des produits alimentaires. En effet, les réglementations en vigueur dans les différents pays deviennent de plus en plus draconiennes et contraingnantes en ce qui concerne le pourcentage toléré des solvants résiduaires après sortie du produit des machines d'impression. Les solvants des encres d'impression ou des enductions étant plus ou moins toxiques, la logique voudrait que les différentes péllicules ou supports imprimés et destinés à l'emballage alimentaire soient entièrement exempts de solvants résiduaires. Ce résultat idéal est irréalisable avec les moyens industriels actuellement existants. Les forces de rétention entre les solvants et les divers éléments constituant des encres s liants, pigments etc... et les matériaux des supports sont d'autant plus fortes et tenaces que le pourcentage de solvants diminue. Ce sont donc les dernières fractions de solvants résiduaires qui sont très difficiles à éliminer et qui posent un problème ardu dans le processus du séchage. A titre d'exemple on utilise actuellement assez couramment l'acétate d'méthyle dans les encres d'impression. Ce solvant laisse m8me à dose réduite, une forte odeur facilement décelable. Pour éliminer toute odeur et aussi réduire au minimum la toxicité des solvants, il est nécessaire d'atteindre un seuil de l'ordre de 5 à 10 milligramme par m2 de solvants résiduaires. Ce seuil, très bas, est difficile à atteindre économiquement avec les dispositifs industriels de séchage actuellement utilisés. Ces résultats sont encore plus difficiles à obtenir sans grandes dépenses d'énergie thermique lorsque l'on imprime plusieurs couleurs en surimpression avec des recouvrements de l'ordre de I50 %. Si les dispositifs de séchage précédemment décrits permettent de résoudre un certain nombre de problèmes, ils peuvent s'avérer insuffisants dans les cas particuliers exposés ci-dessusO Pour ces cas, il est actuellement nécessaire de mettre en oeuvre des quantités d'énergie et des moyens très importants pour atteindre des seuils de solvants résiduaires aussi faibles, Ces moyens consistent notamment à utiliser des tunnels de séchage terminaux assez longs, mais surtout, de souffler à travers ces tunnels des gros débits d'air neuf chauffé à fortes températures, sans aucun recyclage de l'air déjà utilisé, c'est-à-dire que l'air de traitement après passage sur la bande à sécher est entièrement extrait, ce qui conduit à une grande dépense d'énergie thermique et souvent à un gaspillage important de celle-ci. La présente invention a pour but de concevoir un dispositif de séchage à buses comprenant dans le sens de défilement de la bande un ou plusieurs préséchages suivis d'un caisson de séchage terminal composé soit, de deux sections de séchage disposés en série ou seulement d'une section unique de séchage, de manière à pouvoir atteindre à la sortie du dispositif le pourcentage minimum de solvants résiduaires sur la bande. Ce résultat doittre atteint dans le processus de séchage avec une consommation d'énergie thermique la plus faible possible gracie à une nou- velle conception rationnelle du système. Par suite des dispositions constructives de-l'invention on obtient d'abord une alimentation de l'ensemble des buses du caisson terminal exclusivement par de l'air neuf chauffé, que ce caisson soit d'ailleurs composé de deux sections de séchage disposées en série soit seulement d'une section unique. Cet air de traitement, après avoir effectué un seul passage sur la bande à sécher et dans le cas d'un séchage terminal composé de deux sections de séchage disposées en série, est repris dans l'espace de réaspiration de la section de séchage aval. Cet air de reprise se caractérise par une faible teneur en solvants et,quiest directement recyclé sur les buses des présécheurs, a gardé une capacité de séchage élevée, lorsqu'il est soufflé sur la bande fratchement imprimée à l'amont des présécheurs.Par suite de l'aménagement du circuit d'air neuf en circuit ouvert dans le caisson terminal, la chute limitée de température subie par l'air de traitement lors de son passage sur la bande conduit à une diminution de l'effet du choc thermique dans les présécha- ges et réduit donc sensiblement le phénomène de croutage superficiel de l'encre d'impression. Ceci permet d'augmenter encore l'efficacité du processus de séchage dans la partie aval du dispositif. Dans les imprimeuses du type aniline à tambour central, cette diminution du choc thermique réduit également les contraintes et déformations du tambour, ce qui permet de maintenir une meilleure qualité de l'impression. D'autre part, selon l'invention, l'aménagement du circuit d'air en deux circuits ouverts en série, l'un à l'aval dans le caisson terminal, l'autre à l'amont pour les préséchages, permet plus encore que dans les dispositifs de séchage précédemment décrits et les séchages classiques de diminuer considérablement le débit total d'air dans le système. Ce système permet donc de réaliser une importante économie d'énergie thermique pour le réchauffage de l'air, c'est-à-dire une utilisation optimale de lténergi, Le débit partiel d'air souffld sur la bande dans la section de séchage amont du caisson terminal et qui est plus fortement chargé en solvants, est extrait après son passage sur la bande, Dans le cas de certaines imprimeuses le dispositif de séchage pourra ne comporter, par élément d'impression, qu'un seul préséchage et un caisson terminal ne comportant qu'une seule section de séchage. L'air de traitement neuf du caisson terminal après le passage sur la bande est alors entièrement repris dans la chambre unique de séchage du caisson et recyclé sur les buses de l'unique préséchage. Lorsque des raisons techniques particulières nécéssitent pour les impri meuses, que la température de l'air d'alimentation des préséchages soit abaissée ou au contraire élevée, on peut prévoir une admission d'air neuf froid ou d'air neuf réchauffé,branchée sur la conduite d'air recyclé reliant le caisson terminal au préséchage. Conformémént à l'invention, le système permet aussi à chaque utilisateur de s'adapter facilement aux différentes réglementations en vigueur. La déscription qui va suivre, faiteen regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de mieux comprendre l'invention. Dans ces dessins la fig. I représente schématiquement, en vue longuudinale, le dispositif appliqué à une imprimeusff de type aniline. la fig0 2 représente schématiquement, le dispositif appliqué à un élément d'impression ne comprenant qu'un seul préséchage et un caisson ter minal avec une seule section de séchage. Dans la fig. I la bande à traiter I se déplace dans la direction de la floche Ia sous les préséchages 2 pais sous le caisson de séchage terminal 3 . Le caisson terminal 2 est composé suivant le sens de défit. lement de la bande, en deux sections de séchage, une section de séchage amont j et une section de séchage aval 5 , la séparation de ces deux sections étant indiquée par la ligne pointillée li. La séparation peut être réalisée par une paroi matérielle, mais elle peut aussi Xetre obtenue sans paroi matérielle, et déplacée à volonté vers la droite ou vers la gauche, simplement en agissant sur la grandeur relative des débits d'air aspirés dans les espaces II et I2 des sections de séchage 4 et . Le caisson terminal 2 comporte un collecteur de répartition unique 9 alimentant en air les deux séries de buses 6 et 1. A l'aide de ces buses; l'air de traitement est dirigé sur la surface de la bande défilant à travers le caisson de séchage terminal. Cet air de traitement, constitué exclusivement d'air neuf, est aspiré en iS , réchauffé de façon connue dans un échangeur li et pulsé par un ventilateur iz à travers le conduit I8 vers le collecteur à buses 9. Après passage de l'air de traitement sur la bande à travers les buses 7 de la section de séchage aval 5, cet air faiblement chargé en solvants est réaspiré dans l'espace I2 . Cet air de recyclage est dirigé par l'intermédiaire du conduit li et du ventilateur 21 directement vers les buses ç des préséchages 2 La bande, qui après impression ou enduction par les éléments 40 est chargée de solvants ou d'humidité, passe d'abord sous les présécheurs 2 . L'air de recyclage qui est dirigé par les buses 25 sur la banda se charge donc fortement en solvants, est réaspiré dans les chambres 26 et extrait par l'intermédiaire du conduit 24 et du ventilateur 28. La bande passe ensuite dans la section de séchage amont 4 du caisson terminal 2. L'air de traitement dirigé par les buses 6 de la section amont sur la bande est le même que celui alimentant les buses 1 de la section de séchage aval. Mais cet air se charge plus fortement en solvant car dans la section de séchage amont g, la bande contient encore plus de solvants que dans la section aval 5. Après passage sur la bande, l'air réaspiré dans la chambre II est extrait par l'intermédiaire du conduit 23 et du ventilateur d'extraction 28. La température de l'air soufflé sur la bande par les buses 25 des préséchages 2, peut etre abaissée par une admission d'air neuf froid amené par le conduit 30 , branché sur le conduit d'aspiration I9 du ventilateur 2I . A l'inverse, la température de l'air pourra entre élevée par une admission d'air neuf préchauffé de façon connue dans un échangeur 32 , amené par le conduit 3I et branché par l'intermédiaire de la vanne de réglage 33 Dans la fig.2 , le dispositif appliqué a un élément dwimprimeuse, comprend un seul pré séchage 2 et un séchage terminal 2 avec une seule série de buses 8 , alimentées par -une collecteur IO en air neuf chauffé de façon connue comme précédemment. Après passage sur la bande, l'air est repris dans la seule chambre d'aspiration X du caisson terminal. Blair de recyclage est amené aux buses 25 du préséchage par le conduit 20 et le ventilateur 21. L'air en excédent du caisson 2 est soutiré en 20 et extrait par le conduit 23. . -REVENDICATIONS- I. Un dispositif de séchage à buses pour matières en bandes enduites ou imprimées comprenant dans le sens de défilement dg- la bande et disposés les uns à la suite des autres un ou plusieurs présécheurs ainsi qu'un caisson de séchage terminal, le caisson terminal étant composé de deux sections de séchage, ou ne comprenant qutune seule section de séchage, l'air d'extract-ion du ou des pré séchages étant de préférence extrait en commun avec l'air d'extraction de la chambre de séchage de la section de séchage amont ou de la chambre de séchage de la seule section de séchage du caisson de séchage terminal, caractérisé en ce que l'air de traitement des buses 6 , 7 des deux sections de séchage 4-, , 2 ou les buses 8 de la seule section de séchage du caisson de séchage terminal 2 est constitué exclusivement d'air neuf chauffé, que l'air de traitement des ou du présév cheur 2 èSt composé d'air de recyclage provenant de la chambre de séchage I2 de la section de séchage aval 5 ou de l'air de recyclage de la seule chambre de séchage I3 du caisson de séchage terminal 2 2. Un dispositif de séchage à buses suivant la revendication I, dans lequel est prévu un dispositif d'addition d'air entre le caisson de séchage terminal et le ou les présécheurs, caractérisé en ce que sur les conduits d'aspiration d'air recyclé m , 20 du ventilateur 21 est branché une conduite 30 d'addi- tion d'air neuf froid et une conduite BI d'addition d'air neuf chauffé par l'intermédiaire d'une vanne de réglage des débits d'air d'addition 33