Brevet FR2486551A1 — publié le 19820115

La présente invention se rapporte à l'industrie textile et a notamment pour objet un procédé de finissage de textiles et une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé. La présente invention peut être employée notamment pour le finissage de tissusen vue de leur conférer de hautes caractéristiques de service infroissabilité, irrétrécissabilité, imperméabilité à l'eau, effet de calandrage permanent, etc., et pour combiner les opérations de finissage avec la teinture par colorants réactifs, directs et pigmentaires. On connaît des procédés de finissage de textiles comprenant l'imprégnation des textiles avec un bain de traitement, le séchage, l'élargissement et le traitement à chaud, ainsi que des installations pour la mise en oeuvre de ces procédés constituées d'un dispositif d'enfilage et d'un dérouloir, d'un foulard à rouleaux exprimeurs, d'un séchoir par convection, d'un redresseur de tissu pour éliminer les gauchissements en arc et en diagonale, d'une rame sécheuse-élargisseuse, d'une polymériseuse par convection à rouleaux et d'un enrouloir (voir par exemple les livres : B.N. Melnikov et T.D. Zakharova "Procédés modernes de finissage des tissus en fibres cellulosiques", Moscou, Ed. "L'industrie légère, 1975, pp. 34-43 ; C.P. Nemkovsky, V.P. Mikharev "Nouveau matériel de finissage pour l'industrie cotonnière" Moscou, Ed. "L'industrie légère" 1968, pp. 89-120). Le procédé et l'installation antérieurs les plus proches de la présente invention sont le procédé de finissage de textiles et l'installation d'imprégnation et de polymérisation (voir par exemple le catalogue "Matériel de teinture et de finissage" Moscou TsNIITEI legpischemash, 1977, Deuxième partie, division 4) permettant d'effectuer les opérations technologiques suivantes : imprégnation du tissu par un bain de traitement, par exemple par des précondensats de résines thermodurcissables avec addition d'un catalyseur et d'un agent ramollissant ; essorage des tissus en coton jusqu'à une humidité de 75 à 80% et des tissus en fibranne de viscose, jusqu'à 86 à 94% ; séchage préliminaire avec de l'air de soufflage à 100-1200C pour réduire l'humidité du tissu de 15-20% ; redressement des déformations en arc et en diagonale ; séchage définitif avec élargissement simultané du tissu à une température de l'air de soufflage de 120 à 1400C jusqu'à une humidité de 3-4% dans le cas de tissus de coton, et de 4 à 5% dans le cas de tissus en fibranne de viscose ; traitement à chaud dans un milieu à 140-1700C pendant 2 à 5 mn suivant le genre de matériaux textiles, la composition du bain de traitement, et la température du milieu pour la réalisation des réactions de réticulation des macromolécules de la cellulose des fibres et la formation de la résine. L'installation comprend l'équipement suivant : un dérouloir, un foulard à trois cylindres à rouleaux exprimeurs, une chambre de séchage avec amenée d'air au tissu par convection, un redresseur de trame, une rame sécheuse-élargisseuse, une chambre thermique avec enfilage du tissu en festons et chauffage par convection, et un enrouloir. Une haute qualité de finissage lors du traitement des textiles par le procédé décrit est obtenue seulement quand le temps d'immersion du tissu dans le bain n'est pas moins de 3 s, et que le séchage préliminaire est effectué à basse température, ce qui permet d'éviter la migration des particules dissoutes sur la surface des tissus. Pour cette raison, la vitesse de traitement du tissu dans l'installation n'excède pas 60 m/mn. L'accroissement de la vitesse de traitement au-dessus de 60 m/mn aux mêmes paramètres de traitement provoque un dépôt superficiel des apprêts, ce qui a pour résultat un toucher plus rugueux, une plus basse solidité, une infroissabilité et une irrétrécissabilité insuffisantes, c'est-à-dire une plus basse qualité de finissage des textiles. Les installations qui sont actuellement en exploitation ont un bas rendement, une haute capacité d'absorption d'énergie, nécessitent de grandes surfaces pour leur installation et un entreti-en compliqué. Ainsi, dans les installations connues, il est pratiquement impossible d'assurer une haute qualité du finissage des textiles tout en augmentant la production. La présente invention vise par conséquent un procédé et une installation pour le finissage des textiles, dans lesquels, par intensification des opérations technologiques (imprégnation, séchage et traitement à chaud), on pourrait augmenter le rendement et améliorer la qualité de finissage des textiles. Ce problème est résolu à l'aide d'un procédé de finissage de textiles comprenant une imprégnation du tissu avec un bain de traitement, un séchage initial et un séchage définitif, un élargissement et un traitement à chaud, ledit procédé étant, selon l'invention, caractérisé en ce que le tissu, après l'imprégnation avec le bain de traitement, est soumis des deux côtés, pendant une courte durée, à un chauffage à une température au-dessus de 1000C, un séchage initial est effectué par contact jusqu'à une teneur en humidité de 30 à 40% à une température de 120-1400C, avec aspiration continue des vapeurs de la surface découverte du tissu, sous une dépression de 80-100 kgf/m2 dans la zone de séchage, et après le séchage définitif effectué simultanément avec l'élargissement du tissu à une température de 120 à 150oC jusqu'à une humidité résiduelle de 0,5 à 1%, le tissu est soumis pendant 3 à 10 s à un traitement thermique en étant porté à une température de 170 à 2000C. L'action de la chaleur sur le tissu simultanément des deux côtés assure une répartition rapide et régulière du bain de traitement à travers toute l'épaisseur du tissu et dans ses fibres individuelles. Cela permet de réduire le temps de maintien du tissu dans le bain d'imprégnation ou d'augmenter la vitesse de son passage par le foulard tout en obtenant une haute qualité de finissage. Dans le cas d'un apprêt rendant le tissu infroissable, l'angle de défroissement total est augmenté de 20 à 25%, et la solidité au lavage, ainsi que la ténacité à la rupture et la résistance à l'abrasion, sont plus élevées. Dans le cas d'un apprêt hydrofuge avec du chromolan ou des composés organo-siliciés, l'imperméabilité à l'eau du tissu s'accroît de 15-20% et sa solidité au lavage devient plus élevée. Le traitement thermique des tissus à-une température de 170-2000C assure une haute qualité du finissage aux hautes vitesses de traitement. Il est rationnel que l'action de la chaleur sur le tissu se fasse par contact à une température-de 125-1300C, ce qui permet d'intensifier le séchage tout en maintenant une répartition uniforme du bain de traitement dans toute l'épaisseur du tissu et ses fibres individuelles, et de réduire l'humidité du tissu de 10-12%. Selon l'invention, le tissu avant le traitement à chaud est soumis au calandrage pour augmenter les possibilités technologiques du traitement. Le procédé de finissage de textiles selon l'invention est mis en oeuvre dans une installation qui comprend un dérouloir, un foulard, une chambre de séchage, un redresseur de trame, une rame sécheuse-élargisseuse, une chambre thermique et un enrouloir, ces machines étant installées dans l'ordre consécutif des opérations technologiques du traitement de finissage. Dans cette installation, selon l'invention, directement après le foulard est installé un dispositif pour chauffer les deux côtés du tissu, au-dessus duquel se trouve la chambre de séchage avec un système d'aspiration ayant des buses disposées tout près de la surface de tambours à sécher, le long de leurs génératrices, tandis qu'au-dessus de la sortie de la rame sécheuse-élargisseuse il y a une chambre thermique hermétiquement fermée et munie d'émetteurs infra-rouges installés en rangées verticales. De cette façon, grâce au dispositif qui soumet le tissu des deux côtés à l'action de la chaleur, il est possible d'intensifier l'imprégnation. L'emploi pour le séchage initial de tambours sécheurs munis d'un système d'aspiration de l'humidité évaporée directement de la surface découverte du tissu permet d'intensifier le processus de séchage tout en maintenant une haute qualité du finissage. Grâce à l'intensification de l'imprégnation et du séchage, la vitesse de passage du tissu par la ligne continue peut être accrue de 60 à 90-120 m/mn, de sorte que la capacité de traitement augmente de 1,5-2 fois. L'emploi du chauffage infra-rouge du tissu pour son traitement thermique permet de chauffer le tissu rapidement, en quelques secondes, à une température de 170-2000C, en maintenant de hautes caractéristiques de finissage, et de réduire la consommation de courant spécifique. La disposition de la chambre de séchage au-dessus du dispositif pour le traitement à chaud du tissu des deux côtés et l'emploi d'une chambre thermique à émetteurs infra-rouges permet de réduire la longueur de l'installation. Le dispositif pour le chauffage du tissu des deux côtés en accord avec l'invention est constitué d'au. moins un couple de cylindres tournants qui se trouvent en contact et sont munis de moyens de chauffage, ce qui permet de réduire la consommation totale de la vapeur pour le séchage du tissu. Pour augmenter les possibilités technologiques de l'installation, entre la rame sécheuse-élargisseuse et la chambre thermique, sur le trajet du tissu, peut être installée une calandre. De cette façon, le procédé de finissage des textiles selon l'invention et l'installation pour la mise en oeuvre de ce procédé assurent : une meilleure qualité du finissage des tissus grace à la répartition régulière du bain de traitement dans toute l'épaisseur du tissu ; une augmentation du rendement des machines une réduction de l'encombrement des machines ; un abaissement des consommations spécifiques de courant et de vapeur. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels - la figure I représentesdhématiquement une installation pour le finissage de textiles - la figure 2 représente schématiquement un dispositif pour le chauffage du tissu de deux côtés - la figure 3 représente schématiquement une chambre de séchage de l'installation - la figure 4 représente schématiquement une chambre thermique de l'installation - la figure 5 illustre la disposition des réflecteurs dans la chambre thermique montrée à la figure 4 - la figure 6 montre une partie d'un panneau pourvu de fentes disposées entre les réflecteurs. Le procédé de finissage des textiles est mis en oeuvre comme suit. Le tissu est imprégné avec un bain de traitement et essoré jusqu'à une humidité de 75-80% dans le cas de tissus de coton, et de 80-90% dans le cas de tissus en fibranne de viscose. Les deux côtés du tissu essoré sont soumis pendant une courte durée à l'action de la chaleur par contact et sont portés à une température de 125-1300C. Grâce à l'amenée de la chaleur simultanément des deux côtés du tissu, des conditions favorables sont alors créées, pour la répartition rapide et régulière du bain de traitement dans toute l'épaisseur du tissu et les fibres individuelles. Cela permet d'augmenter la vitesse d'imprégnation et d'assurer une haute qualité de finissage. Ensuite le tissu est soumis à un séchage initial jusqu'à une humidité de 30-40%, qui est réalisé par contact à une température de 120-1400C avec aspiration simultanée des vapeurs venant de la surface découverte du tissu, sous une dépression dans la zone de- séchage de 80-100 kgf/m2. De cette façon, est obtenue une intensification du séchage tout en maintenant une distribution régulière du bain de traitement dans toute l'épaisseur du tissu. Le tissu avec un taux d'humidité de 30-40% passe par le redresseur des déformations de la trame en arc ou en diagonale et est définitivement séché à une température de 120-1500C, avec élargissement simultané dans une rame sécheuse-élargisseuse jusqu une humidité de 0,5-1%.Le rendement de l'installation est accru grâce au fait que la teneur en humidité du tissu entrant dans la rame sécheuse-élargisseuse est de 20-30% plus basse que l'humidité du tissu soumis au traitement par le procédé employé actuellement. Ensuite le tissu est soumis pendant 3-10 s à un chauffage à 170-2000C dans la chambre thermique, ce qui assure une haute vitesse de réchauffage du tissu (20-300C par seconde) et permet de réduire le temps du traitement thermique tout en maintenant une haute qualité de finissage. Après le traitement thermique, le tissu est refroidi jusqu'à 40-500 et mis en rouleau. Préalablement au traitement thermique, le tissu est soumis au calandrage pour assurer une bonne stabilité de l'effet superficiel. Le procédé selon l'invention est mis en oeuvre dans une installation comportant un dérouloir 1 (figure 1), un foulard 2, un dispositif 3 pour le chauffage du tissu des deux côtés, une chambre de séchage 4, un redresseur de trame 5, une rame sécheuse-élargisseuse 6, une chambre thermique 7 et un enrouloir 8. Le dérouloir 1 est de construction connue et possède des cylindres dérouleurs 9 dont l'un est muni d'un accouplement électromagnétique, un couple de rouleaux de tirage 10, une commande Il imprimant la rotation aux cylindres dérouleurs 9 portant un rouleau de tissu 12 et un compensateur à auge 13. Le foulard 2 comprend un bâti 14, une cuve 15 avec un bain de traitement pour l'imprégnation du tissu, trois rouleaux exprimeurs 16 disposés dans le- plan horizontal et une commande 17 pour la rotation des rouleaux exprimeurs 16. Le dispositif 3 pour l'action thermique sur les deux côtés du tissu est installé en aval du foulard 2 et se compose d'un bâti 18 (figure 2) portant deux paires de cylindres 19 en rotation qui se trouvent en contact l'un avec l'autre dans chaque paire et sont munis de moyens de chauffage, par exemple à la vapeur, à travers des garnitures 20 prévues à leurs bouts. La levée et la descente des cylindres supérieurs et leur serrage contres cylindres inférieurs dans chaque paire 19 sont effectués au moyen de cylindres pneumatiques 21. Le dispositif 3 est pourvu de moyens 22 pour le nettoyage de la surface des cylindres en rotation, qui sont d'une construction connue. Les cylindres sont entraînés au moyen d'un variateur de vitesse 23. La chambre de séchage 4 (figure 1) exerçant une action thermique sur les deux côtés du tissu est installée au-dessus du dispositif 3 et se compose d'un bloc de tambours à sécher 24 chauffés à la vapeur et logés dans le corps hermétiquement fermé 25 (figure 3), qui a des clapets à fente munis de garnitures d'étanchéité 26 pour l'entrée et la sortie du tissu. a chambre de séchage 4 est pourvue d'un système d'aspiration avec des gaines 27 et des conduites d'air 28 reliées au ventilateur aspirateur, non montré sur le dessin. Les conduites d'air 28 ont des vannes 29 pour régler la quantité du mélange air-vapeur aspiré et créer une dépression prédéterminée dans la chambre.Dans le corps 25, aux points de jonction, des gaines 27 au corps 25 de la chambre de séchage, tout près de la surface des tambours à sécher 24 et le long de leurs génératrices, sont prévues des fentes 30 à buses 31 qui sont disposées en face de la zone de contact du tissu avec la surface des tambours à sécher 24. Les tambours à sécher 24 sont entraînés à partir d'un moteur 32 au moyen d'un arbre qui est muni de garnitures d'étanchéité aux points de son passage par le corps 25. Le corps 25 a des portes 33 qui se ferment hermétiquement. Entre la chambre de séchage 4 (figure 1) et la chambre thermique 7 se trouve le redresseur de trame 5 et la rame sécheuse-élargisseuse 6, dont la construction n'est pas décrite, car elle est détaillée dans la littérature technique et largement connue par les spécialistes de l'industrie textile. La chambre thermique 7 est installée en aval de la rame sécheuse-élargisseuse 6 sur un bâti 34 (figure 4), en haut, au-dessus de la sortie de la rame sécheuseélargisseuse, de telle façon que le passage du tissu séché de la zone de séchage dans la chambre thermique 7 s'effectue par- le plus court trajet. La chambre thermique 7 est de section rectangulaire et ses deux parois opposées sont des panneaux rayonnants composés de réflecteurs paraboliques en aluminium 35 logeant des émetteurs infra-rouges tubulaires 35. Les parois latérales 37 de la chambre thermique 7 sont des écrans réfléchissants et sont installées perpendiculairement aux panneaux rayonnants de telle façon qu'ils forment une chambre de chauffage par radiation hermétiquement fermée, qui est enveloppée d'en haut et d'en bas par des feuilles réfléchissantes horizontales 38 (figure 5) entre lesquelles il y a des fentes A pour le passage du tissu. Dans la chambre de chauffage par radiation, les metteurs infra-rouges 35 sont disposés en deux rangées verticales.La chambre thermique 7 (figure 4) est munie de rouleaux de guidage 39 pour déplacer le tissu, ces rouleaux de guidage étant disposés en dehors de l'emplacement des émetteurs infra-rouges 36, de telle façon que le tissu passe par la chambre thermique à une distance de 30 mm de la surface des émetteurs 36. Chaque émetteur 36 est d'une construction connue, étant constitué d'un tube en verre de quartz d'environ 20 mm de diamètre et ayant à l'intérieur un filament chauffant avec une température de travail de 8000C. Aux endroits de jonction des réflecteurs 35 l'un à l'autre il y a des buses à fente longitudinales 40 (figure 6) d'une largeur de 3 mm, par lesquelles, en cas d'arrêt de l'installation ou de rupture du tissu, l'air froid est amené pour effectuer son refroidissement rapide à une température ne présentant pas de danger. L'amenée d'air froid est assurée par un ventilateur connu et relié par n'importe quel moyen connu à un dispositif de déclenchement de l'installation, non représenté sur le dessin. L'air pénétrant dans les buses à fente 40 vient des canaux verticaux 41 (figure 4) à rétrécissement, qui sont formés entre les parois arrière des réflecteurs 35 et le corps extérieur de la chambre thermique revêtu d'un calorifugeage 42. Le contrôle de la température de chauffage du tissu est effectué au moyen d'un capteur 43 de n'importe quel type connu installé directeinent à la sortie du tissu de la chambre. Dans la chambre thermique 7, la température de chauffage du tissu est automatiquement réglée par des moyens qui sont connus, et pour cette raison, ne sont pas détaillés dans la présente description. Au-dessus de la chambre thermique 7 est installée une hotte d'aspiration 44 avec une tubulure 45. Dans la partie inférieure de la chambre thermique 7 se trouve une boîte 46 avec des rouleaux de guidage 39, pourvue de fentes 47 à garnitures d'étanchéité pour l'entrée et la sortie du tissu. A l'extérieur de la chambre thermique 7 sont logés des rouleaux de guidage 48 formant deux boucles de tissu verticales 49 pour refroidir le tissu avant sa mise en rouleau. L'enrouloir 8 (figure 1) peut être de n'importe quelle construction connue et, pour cette raison, n'est pas décrit. Entre la rame sécheuse-élargisseuse 6 et' la chambre thermique 7, dans le sens du mouvement du tissu, on peut installer une calandre 50 de construction connue, composée d'un bâti 51, de deux ou trois rouleaux de serrage 52 avec commande, et d'un dispositif 53 pour presser les rouleaux 52. L'installation pour le finissage des textiles fonctionne de la manière suivante. Le tissu venant du dérouloir1 passe par un dispositif accumulateur dans le foulard 2, où il est imprégné de bain de traitement, essoré par les rouleaux 16 du foulard jusqu'à une teneur en humidité prédéterminée, et après avoir passé par un compensateur, s'engage entre les cylindres en rotation 3 pour être soumis au chauffage des deux côtés. Ici est obtenue la répartition régulière du bain de traitement à l'intérieur du tissu et la réduction de l'humidité de ce dernier de 10-12%. Ensuite le tissu humide entre dans la chambre de séchage 4, où il entre tour à tour en contactfpar par ses côtés, avec la surface chauffée des tambours à sécher 24 et le taux d'humidité est réduit à une valeur prédéterminée de 30-40%. Simultanément, à travers les buses 31, se produit continuellement l'aspiration forcée des vapeurs directement aux points de leur dégagement, sous une dépréssion de 80-100 kgf/m2 dans la zone de séchage. Cela permet d'intensifier l'opération de séchage et de créer les conditions nécessaires pour assurer l'évaporation régulière dans toute l'épaisseur du tissu, et cela, à son tour, assure un dépôt régulier des agents dissous dans la solution d'imprégnation dans toute ltépaisseur du tissu et réduit la pollution de la surface chauffante des tambours à sécher par ces agents. Ensuite le tissu passe par le redresseur de trame 5 et par un système de- compensateurs pour entrer dans la rame sécheuseélargisseuse 6, où le tissu est définitivement séché jusqu'à un taux d'humidité de 0,5-1,0%.En quittant la rame sécheuse-élargisseuse, le tissu est directement dirigé dans la chambre thermique 7 en maintenant la haute température atteinte pendant le séchage (100-200C). Dans la chambre thermique 7 est effectué le traitement thermique du tissu. Pour cela, il passe consécutivement le long de deux panneaux rayonnants, étant chauffé par l'énergie rayonnante jusqu'à une température de traitement thermique prédéterminée (170-2000C). Ensuite il effectue un passage supplémentaire par la partie centrale de la chambre thermique 7 par une boucle intérieure où la température est égalisée dans toute l'épaisseur du tissu et où s'achève la polymérisation des résines sur le tissu. A sa sortie de la chambre thermique 7, le tissu est refroidi et mis en rouleau par l'enrouloir 8. S'il est nécessaire d'obtenir un effet de calandrage permanent, le tissu venant de la rame sécheuse-élargisseuse 6 est dirigé dans la calandre 50 où il est soumis à une certaine pression entre les cylindres calandreurs 52, après quoi le tissu passe dans la chambre thermique 7 et, après traitement thermique, est mis en rouleau. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. REVENDICATIONS 1. Procédé de finissage de textiles, du type dans lequel un tissu est imprégné avec un bain de traitement, soumis à un séchage initial et à un séchage définitif, élargi et soumis à un traitement thermique, caractérisé en ce que le tissu, après imprégnation dans le bain de traitement, est soumis des deux côtés, pendant une courte durée, à l'action de la chaleur à une température au-dessus de 1000C, le séchage initial étant effectué par contact jusqu'à une teneur en humidité de 30-40%, à une température de 120-1400C, avec aspiration continue des vapeurs dégagées de la surface découverte du tissu sous une dépression de 80-100 kgf/m2 dans la zone de séchage, et en ce qu'après le séchage définitif effectué simultanément avec l'élargissement du tissu à une température de 120-1500C jusqu'à une humidité résiduelle de 0,5-1%, on effectue le traitement thermique du tissu pendant 3-10 s en chauffant le tissu jusqu'à 170-2000C. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'action de la chaleur sur le tissu est produite par contact à une température de 125-1300C. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, préalablement au traitement thermique, le tissu est soumis au calandrage. 4. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comprenant un dérouloir, un foulard, une chambre de séchage, un redresseur de trame, une rame sécheuse-élargisseuse, une chambre thermique et un dérouloir, installés dans l'ordre de succession des opérations du processus de traitement du tissu, caractérisée en ce que, directement après le foulard, est installé un dispositif pour le chauffage du tissu des deux côtés, au-dessus duquel est installée la chambre de séchage munie d'un système d'aspiration avec des buses disposées au voisinage immédiat de la surface des tambours à sécher, le long de leurs génératrices, et au-dessus de la sortie de la rame sécheuse-élargisseuse est installée une chambre thermique-comprenant une chambre étanche à émetteurs infra-rouges disposés en rangées verticales. 5. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que le dispositif pour le chauffage des deux côtés du tissu est constitué de deux couples de cylindres tournants se trouvant en contact l'un avec l'autre dans chaque couple et munis de moyens de chauffage. 6. Installation selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que entre la rame sécheuse-élargisseuse et la chambre thermique, sur le trajet du tissu, est installée une calandre. 7. Matériaux textiles caractérisés en ce qu'ils ont subi un traitement de finissage conformément au procédé faisant l'ojbet de l'une des revendications 1, 2 et 3.