Brevet FR2467904A1 — publié le 19810430

La présente invention est relative à une installation de tein- ture et à un procédé de teinture qui lui est associé. L'installation et le procédé se rapportent à la teinture de ma- tières textiles se présentant sous forme de fibres. Ce genre d'installa- tion comprend en général une cuve principale o l'on place les matières à teindre et dans laquelle on injecte les produits colorants et les pro- duits auxiliaires ainsi que de l'eau. Ces produits se trouvent dans des cuves secondaires comportant éventuellement des dispositifs de dosage, et sont amenés vers la cuve principale par l'intermédiaire de tuyaute- ries et de vannes. Dans certaines installations existantes, la cuve principale et les cuves secondaires se trouvent au même niveau. Cette disposition des cuves impose l'utilisation d'au moins une pompe pour injecter les diffé- rents produits colorants ou auxiliaires dans la cuve principale. Dans un autre type d'installation, les cuves secondaires sont placées audessus de la cuve principale et les différents produits sont introduits par gravité dans la cuve principale. Ces installations comportent de graves inconvénients. En effet, il n'est pas prévu de rincer le circuit d'alimentation alors que la cuve principale était sous pression après ou avant injection d'un produit colo- rant ou d'un produit auxiliaire. De ce fait une certaine quantité de pro- duit peut rester sur des parois de la tuyauterie, ce qui fausse le dosage du produit lors d'une teinture ultérieure. De plus après injection d'un colorant ou d'un produit auxiliaire dans la cuve principale. une certaine quantité de ce liquide reste dans la tuyauterie d'alimentation et se mélange au colorant ou au produit auxiliaire suivant que l'on injecte dans la cuve principale. Ceci présente un grave inconvénient si les deux pro- duits sont incompatibles à l'état brut, avant leur dilution dans la cuve principale. Ce phénomène de mélange est beaucoup plus gênant dans le cas o la cuve du deuxième produit se trouve située entre la cuve princi- pale et la cuve du premier produit. En effet, il n'est pas possible alors d'injecter totalement le premier produit dans la cuve principale car la quantité de ce premier produit qui se trouve dans la tuyauterie d'a'imen- tation entre les deux cuves secondaires est refoulée du fait de l'injec- tion dans la cuve principale du deuxième produit. Un autre inconvénient de ces types d'installations est que de l'air peut pénétrer dans la cuve principale. Cet air peut provoquer sur les matériaux à teindre des défauts de teinture qui évidemment nuisent à la qualité de la teinture. De l'air peut pénétrer dans la cuve princi- pale avec les produits colorants ou des produits auxiliaires si on ferme la vanne commandant une cuve après que cette cuve se soit entièrement vidée. ce qui met la tuyauterie d'alimentation de la cuve principale à l'air libre. L'air peut également se trouver en émulsion par exemple dans les produits colorants à cause du brassage de ces produits dans leur cuve au moyen des agitateurs. Des bulles d'air peuvent de ce fait se former ou bien dans les doseurs ou bien dans la tuyauterie d'alimenta- tion de la cuve principale. Dans le cas o les différents produits de teinture sont injectés dans la cuve principale par simple gravité, il n'est pas possible de main- tenir sous pression l'intérieur de la cuve principale. Cette mise sous pression est importante car elle accélère le processus de teinture. Il est nécessaire dans ce cas de dépressuriser la cuve lors de l'injection de chaque produit, ce qui évidemment provoque une perte de temps impor- tante et un coût de revient élevé. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant une installation et un procédé de teinture dans lesquels il est prévu de pouvoir rincer la tuyauterie générale d'alimentation de la cuve principale après injection d'un produit et de pouvoir purger cette tuyauterie de l'air qu'elle contient. De plus pendant toute la phase de remplissage de la cuve princi- pale avec les différents produits de teinture, cette cuve restera sous pression. Ceci représente une économie de temps et de prix de revient importante. - A cet effet, l'installation de teinture pour matières textiles se présentant sous forme de fibres ou de filaments est caractérisée par le fait qu'elle comporte des moyens permettant de rincer la tuyauterie générale d'alimentation reliant la cuve principale et les cuves secon- daires et de la purger de son air. Le procédé de teinture est caractérisé par le fait que l'on rince les tuyauteries d'alimentation et les cuves secondaires après injection dans la cuve principale des produits de teinture ou produits auxiliaires, et que l'on injecte de l'eau à contre-courant pour dégazer la tuyauterie générale d'alimentation de la cuve principale. L'invention sera mieux comprise si l'on se réfère à la descrip- tion ci-dessous ainsi qu'à la figure unique qui fait partie intégrante de la description. Cette figure est une représentation schématique d'une installa- - 3- tion de teinture selon l'invention. L'installation et le procédé de teinture permettent de teindre toutes les matières textiles diverses par exemple du coton, du polyester, de la laine, du polyamide sous toutes formes et par exemple à l'état de fibres ou de filaments. L'installation comprend une cuve principale 1 ou cuve de tein- ture dans laquelle est placée la matière à teindre ici sous forme de bobines. Elle comprend également des cuves secondaires qui sont de deux types 2 et 4. Le premier type de cuve 2 contient les produits colorants. Sous les cuves se trouve un doseur 3 qui permet de doser la quantité de colorant. L'autre type de cuve 4 contient des produits annexes de tein- ture. Ces produits Dar exemple permettent la fixation du colorant sur les bobines ou le rinçage du colorant fixé. D'autres produits peuvent être utilisés pour adoucir les fibres ou les assouplir. Chacune des cuves secondaires est raccordée par un système de vannes à la tuyauterie générale d'alimentation 14. Cette tuyauterie part de la cuve principale et se termine au-delà de toutes les cuves secon- daires par une vanne 38, une sortie 39 et un contrôleur de débit 49 donnant une information sur la circulation d'eau dans la tuyauterie 14 et commandant une minuterie déterminant le temps de rinçage. Dans la cuve principale 1 sont placés sous forme de bobines les produits à teindre et sont injectés de l'eau, les produits colorants. et les produits auxiliaires. Dans cette cuve d'un type connu, on a représenté en 6 un plateau comportant des broches 7 sur lesquelles les bobines 8 de fibres textiles à teindre sont enfilées. Un dispositif de chauffage 9 permet de maintenir l'intérieur de la cuve principale à la température voulue. En bas de la cuve un dispositif agitateur 10 est prévu pour assurer la circulation du liquide à travers la matière dans la cuve principale. Ce liquide est introduit par l'intermédiaire de l'orifice 11. La cuve est ainsi alimentée en eau chaude entre 30 et 80^ par lintermé- diaire de l'alimentation 12 et de la vanne 13. Elle est alimentée en produit de teinture par l'intermédiaire de la tuyauterie 14 et de vanne 15. Dans un mode de réalisation préférentiel, un clapet anti-retour 16 est prévu de manière à isoler le circuit d'alimentation en produits de teinture du reste de l'installation. Selon un procédé de teinture connu. la cuve principale peut être remplie à deux niveaux différents: un niveau bas 17 o'i i? matière -4 - 8 n'est pas immergée, ou bien un niveau 18 o la matière est immergée. Ces deux niveaux sont contrôlés par des dispositifs connus tels que 19 et 20. La cuve est vidangée par l'orifice 11, la tuyauterie 22 et la vanne 21. Une alimentation en gaz sous pression 23 est branchée au som- met 24 de la cuve. Le gaz comprimé est utilisé pour mettre la cuve sous pression pendant les opérations de teinture. Un dispositif comportant des canalisations 25 et des vannes 26 et 27 est également prévu pour dépressuriser la cuve principale. Au-dessus du niveau supérieur de la cuve principale se trouvent les cuves secondaires 2 contenant les produits colorants ainsi que les doseurs 3 correspondants. Dans la cuve 2 plonge un agitateur 28 pour homogénéiser le colorant. La cuve 2 et le doseur 3 sont reliés par une vanne 29 qui com- mande le remplissage du doseur. La vanne 30 relie le doseur et la tuyau- terie générale d'alimentation de la cuve principale et commande l'injec- tion du produit colorant dosé vers la cuve principale. Le doseur comporte à son sommet une tuyauterie 32 et une vanne 31 permettant de le dégazer pendant son remplissage. Une canalisation 33 branchée à la partie inférieure du doseur ainsi qu'une vanne 34 permet- tent de vidanger le doseur, lors par exemple d'un rinçage du doseur seul. Sur la tuyauterie générale d'alimentation sont également raccor- dées les cuves secondaires 4 contenant les produits auxiliaires de tein- ture. L'introduction des produits auxiliaires dans la tuyauterie généra- le d'alimentation est commandée Dar les vannes 35. Ces cuves comportent également une canalisation 36 et une vanne 37 permettant de les vidanger. La tuyauterie-générale d'alimentation se termine au-dessus du niveau des vannes 35 par une mise à l'air libre 39 ainsi qu'une vanne 38. Ces deux éléments ont pour but de permettre la purge de l'air qui a pu s'introduire dans la tuyauterie. La vanne 38 peut être d'un type classi- que ou d'un type papillon c'est-à-dire ne laisser passer que l'air. Une pompe 5 placée sur la tuyauterie générale d'alimentation entre les cuves secondaires et la cuve principale commande l'injection d'un produit colorant ou d'un produit auxiliaire dans la cuve principale. L'eau est injectée sous pression à contre-courant depuis la partie in- férieure jusque dans la partie supérieure de la tuyauterie générale d'alimentation. Cette eau provient de l'alimentation 40 qui est une alimentation - 5 - en eau chaude et son admission dans la tuyauterie générale d'alimentation est commandée par la vanne 41. De plus elle est raccordée à cette tuyau- terie entre la pompe 5 et la vanne 15. Cette alimentation extérieure en eau permet également de réamor- cer la pompe entre différentes opérations d'injection de produit, ou de rinçage. Une autre alimentation extérieure en eau chaude 42 permet de rincer les cuves secondaires ainsi que la tuyauterie générale d'alimen- tation. Pour les cuves contenant les colorants, divers modes de rinçage sont possibles. La cuve en elle-même peut être rincée par l'intermédiaire de la canalisation 46 et de la vanne 43 par son sommet, ou bien par l'in- termédiaire de la canalisation 47 et de la vanne 44. Ce dernier disposi- tif permet d'arroser les parois de la cuve de manière à diluer le produit colorant qui aurait pu rester par capillarité. Le doseur quant à lui peut être rincé par l'intermédiaire de la canalisation 48 et de la vanne 45. Les cuves contenant les produits auxiliaires de teinture sont rincées par l'intermédiaire du dispositif 50 et de la vanne 49. Ce dis- positif également envoie l'eau sur les parois de la cuve de manière à éliminer le produit qui aurait pu rester sur ces parois. Naturellement, le dispositif de remplissage 11 de la cuve prin- cipale ainsi que son dispositif de vidange, les agitateurs, les disposi- tifs de vidange des cuves secondaires et des doseurs, pourraient être différents sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. De même le nombre de cuves contenant les produits colorants ainsi que celui des cuves contenant les produits auxiliaires peuvent varier sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. Dans la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, on place les bobines de matériaux textiles à teindre dans la cuve principale. En- suite, on injecte de l'eau par l'intermédiaire de la tuyauterie 12 et de la vanne 13 et l'on remplit la cuve jusqu'au niveau choisi. Le temps de mouillage et la température de chauffage sont réglés à la valeur voulue. La cuve principale est mise sous pression par l'intermédiaire de l'arri- vée 23 en gaz sous pression. La cuve restera sous pression pendant toutes les différentes opérations d'injection de produit colorant ou annexe. Ceci représente un gain de temps et de coût de revient important par rap- port à une installation o la cuve doit être dépressurisée avant l'injec- tion d'un produit. Le processus pour l'injection d'un produit auxiliaire de teinture - 6 dans la cuve principale est le suivant: la vanne 15 qui se trouve sur la tuyauterie générale d'alimentation est fermée; la vanne 35 de la cuve secondaire qui contient le produit que l'on désire injecter est ouverte; la pompe 5 est mise en marche dans le sens de circulation des cuves secondaires vers la cuve principale; la vanne 15 est ensuite ouverte pour permettre l'injection du produit dans la cuve principale. Lorsque le produit atteint le niveau minimum dans la cuve secon- daire 4, la vanne 35 est fermée, et la pompe 5 est arrêtée. Si un rinçage est nécessaire, on met en service l'alimentation extérieure en eau chau- de 42 de manière à pulvériser de l'eau sur les parois de la cuve 4 par l'intermédiaire du dispositif 50 et de la vanne 49 qui est ouverte. Lors- que les parois de la cuve sont suffisamment rincées, la vanne 35 est réouverte de même que la pompe 5 est remise en marche. Ainsi tout le produit qui était resté dans la cuve 4 et qui a été dilué dans de l'eau est réinjecté dans la cuve principale, ce qui le fait disparaître de la cuve et de la tuyauterie générale d'alimentation. Lorsque cette deuxième injection est terminée, les vannes 15 et 35 sont fermées et la pompe 5 est arrêtée. Il est alors possible de rincer totalement la cuve par l'intermédiaire de la tuyauterie 50 et de son dispositif de vidange comprenant la tuyauterie 36 et la vanne 37. Après l'injection d'un produit auxiliaire dans la cuve principale, une petite quantité de ce produit peut encore se trouver à l'état dilué dans la tuyauterie générale d'alimentation. Il est possible de rincer totalement cette tuyauterie de manière à faire disparaître toute trace de ce produit. Pour ce faire, on met en service l'alimentation extérieure en eau 40, et on ouvre la vanne 41. On ouvre la vanne 38. De cette manière, on chasse totalement de la tuyauterie générale l'alimentation toute tra- ce du produit que l'on a injecté dans la cuve principale. Il est également très important que les produits auxiliaires injectés soient déaérés. En effet, si une bulle d'air pénètre avec le produit dans la cuve principale, cela peut provoquer des différences de nuances de teinture. Cet air peut se trouver en émulsion dans le produit lors de son injection ou également peut pénétrer dans la tuyauterie géné- rale d'alimentation du fait qu'une cuve a été trop vidangée. Dans ce cas il se forme dans la tuyauterie un tampon d'air. Du fait que les cuves secondaires sont placées au-dessus du niveau supérieur de la cuve prin- cipale, l'air aura tendance à remonter vers le sommet de l'installation, c'est-à-dire vers la vanne 38 et la sortie 39. Ainsi par le même procédé 7 - qui permet de rincer totalement la tuyauterie générale d'alimentation en.injectant de l'eau à contre-courant, il est possible de dégazer cette tuyauterie en chassant l'air par la vanne 38. Le processus pour l'injection d'un produit colorant dans la cuve principale est un peu différent de celui d'un produit auxiliaire. Comme dans le cas précédent, la vanne 15 est fermée et la pompe 5 est arrêtée. Les vannes 29 et 30 sont également fermées. La vanne 29 est ouverte et le produit descend de la cuve 2 vers le doseur 3 par gravité. La vanne 31 est également ouverte de manière à permettre à l'air emprisonné dans le doseur de s'échapper. La vanne 31 et la tuyauterie 32 permettent également de dégazer le doseur. Lorsque le dosage est terminé, la vanne 29 est fermée, et on ouvre la vanne 30. La pompe 5 est mise en marche dans le sens normal de circulation, c'est-à-dire des cuves secondaires vers la cuve principale, et la vanne 15 est ouverte. Le produit colorant dosé est donc injecté dans la cuve principale. Lorsque l'injection est terminée, la vanne 15 est fermée, la pompe 5 est arrêtée, et la vanne 30 est également fermée. L'on procède alors au rinçage du doseur. L'alimentation extérieure en eau 42 est mise en service et la vanne 45 est ouverte. De l'eau est donc introduite à l'intérieur du doseur de manière à rincer les parois. Lorsque le rinçage est terminé, on ferme la vanne 45, la vanne 30 est ouverte, la pompe 5 est remise en marche et la vanne 15 est réouverte. On réinjecte donc le reste du colorant dilué dans la cuve principale. Lorsque cette réinjection est terminée, les vannes 15 et 30 sont fermées et la pompe est arrêtée. Comme dans le cas d'un produit auxiliaire, un rinçage total de la tuyauterie générale d'alimentation est également possible par l'inter- médiaire de l'alimentation extérieure en eau 40 et les vannes 41 et 38. Il est également possible par ce même procédé d'éliminer de la tuyauterie générale d'alimentation les bulles d'air qui auraient pu s'y introduire en cours d'injection. Pour un produit colorant comme pour un produit auxiliaire, rincer les doseurs 3 ou les cuves 4 avec de l'eau puis réinjecter l'eau de rin- çage avec le produit dilué dans la cuve principale améliore la qualité des dosages des différents produits et donc de la teinture. En effet, il n'y a pas de perte de produit par capillarité sur les parois des doseurs des cuves ou des tuyauteries. - 8- L'alimentation extérieure tuyauterie générale d'alimentation également de réamorcer la pompe 5. on ouvre la vanne 41 et comme pour circuit. Cette alimentation en eau fiques de réamorçage pour la pompe en cas de besoin. en eau 40 qui permet de purger la ou de la rincer entièrement permet Pour ce faire, on ferme la vanne 15. la purge on injecte de l'eau dans le évite donc des alimentations spéci- et permet de la rêamorcer rapidement REVENDICATIONS 1. Installation de teinture pour des matières textiles se pré- sentant sous forme de fibres, comportant une cuve principale de teinture et une pluralité de cuves secondaires contenant les produits- colorants et lesproduits auxiliaires, ces différentes cuves étant reliées d'une part à des alimentations extérieures en fluide, vapeur, air, et d'autre part entre elles par l'intermédiaire d'une seule tuyauterie générale d'alimentation en colorants et produits auxiliaires, caractérisée par le fait qu'elle comporte des moyens permettant de rincer cette tuyauterie générale d'alimentation et de la purger de son air. 2. Installation de teinture selon la revendication 1, caractéri- sée par le fait que les cuves contenant les produits colorants et les produits auxiliaires et les tuyauteries reliant ces cuves à la cuve prin- cipale se trouvent situées au-dessus du niveau de la cuve principale. 3. Installation de teinture selon la revendication 1, caractéri- sée par le fait qu'elle comporte pour rincer chaque cuve secondaire et la tuyauterie générale d'alimentation une alimentation extérieure en eau. 4. Installation de teinture selon la revendication 1, caractéri- sée par le fait qu'elle comporte une vanne permettant de purger l'air, placée à l'extrémité de la tuyauterie générale d'alimentation au-delà de la dernière cuve secondaire. 5. Installation de teinture selon la revendication 1, caractéri- sée par le fait que pour purger l'air de la tuyauterie générale d'alimen- tation, elle comporte une alimentation extérieure en eau circulant à contre-courant de la cuve principale vers le cuves secondaires. 6. Installation de teinture selon l'une quelconque des revendica- tions 3 ou 5, caractérisée par le fait que l'eau est préalablement chauf- fée entre 30 et 800. 7. Installation de chauffage selon les revendications 5 et 6, caractérisée par le fait que l'alimentation en eau pour la purge se trou- ve raccordée à la tuyauterie générale d'alimentation entre la cuve prin- cipale et la pompe. 8. Installation de teinture selon les revendications 5 et 7. caractérisée par le fait que l'alimentation en eau pour purger l'air permet de réamorcer la pompe. 9. Installation de teinture selon la revendication 1. caractéri- sée par le fait que les doseurs des cuves secondaires comportent à leur sommet une tuyauterie permettant de les dégazer. - 10 - 10. Procédé de teinture pour des matières textiles se présentant sous forme de fibres, caractérisé par le fait que l'on rince la tuyaute- rie générale d'alimentation, les doseurs, les cuves contenant les colo- rants et les cuves contenant les produits auxiliaires après injection de la cuve principale des produits de teinture ou produits auxiliaires, et que l'on injecte de l'eau à contresens pour dégazer la tuyauterie géné- rale d'alimentation de la cuve principale. 11) Procédé de teinture selon les revendications 3 et 10, carac- térisé par le fait que l'eau utilisée en vue du rinçage des doseurs ou des cuves secondaires est injectée dans la cuve principale. 12. Procédé de teinture selon les revendications 4, 5, 7 et 10, caractérisé par le fait que l'on injecte de l'eau à contre-courant par l'intermédiaire d'une alimentation extérieure et de la pompe de manière à purger l'air de la tuyauterie générale d'alimentation. 13. Procédé de teinture selon l'une quelconque des revendica- tions 10 à 12, caractérisé par le fait que la cuve principale est main- tenue sous pression pendant les opérations d'injection des produits de rinçage et de purge.