Brevet FR2502201A1 — publié le 19820924

PROCEDE PERFECTIONNE POUR ELIMINER LES SALISSURES ENTRAINEES PAR LES SOLVANTS DE NETTOYAGE A SEC DES MATIERES TEXTILES ET FILTRE POUR SA MISE EN OEUVRE. La présente invention concerne un procédé permettant d'éliminer des salissures entrainées par les solvants utilisés lors d'une opération de nettoyage à sec d'articles textiles. Elle a trait également à un dispositif permettant la mise en oeuvre d'un tel procédé. La technique du dégraissage à sec des articles textiles est largement répandue depuis de très nombreuses années et il n'est donc pas utile de la décrire en détail. En pratique, on utilise essentiellement comme solvants le perchloréthylène, le monofluoro-trichlorométhane, le trichloro-trifluoréthane ou le white-spirit. Lors du traitement, ces solvants se chargent de différents composés, solubilisés (matières grasses et acides gras) ou non (salissures pigmentaires), et il est donc indispensable de les régénérer avant une nouvelle utilisation. Une première solution pour régénérer ces solvants consiste à distiller en continu la solution recueillie. Toutefois, cette technique nécessite des investissements importants, entraîne une consommation substantielle d'énergie et enfin un prix de revient élevé au litre de solvant traité. Une deuxième solution consiste à filtrer la solution recueillie pour retenir les particules insolubles dans le solvant, telles que les salissures pigmentaires, puis à distiller de temps à autre le solvant ainsi récupéré. En pratique, on opère par passage du solvant à purifier sur des diatomées (silices en poudre) qui arrêtent les salissures pigmentaires mais non les acides gras et les matières grasses qui ne peuvent être enlevées que par distillation. Cette solution présente des inconvénients similaires à la première et par ailleurs l'utilisation de silices sous forme de poudre entraînait un colmatage rapide du filtre et limitait sa durée d'utilisation. Une autre solution plus récente, décrite notamment dans le brevet français no 73.10 358,publié sous le no 2 178 890, consiste à faire passer le solvant purifié sur un filtre cartouche en papier qui retint les salissures insolubles, l'intérieur du filtre étant garni d'un mélange de charbon actif destiné à décolorer le solvant, et d'attapulgite destiné à retenir les acides gras. Ce procédé permet de traiter sans aucune intervention une certaine quantité de matières textiles jusqu'à ce que la concentration du solvant en acides gras atteigne un seuil critique. En général, ce seuil critique est déterminé par l'indice d'acides, indice qui est défini par le poids de potasse exprimé en milligrammes nécessaire pour neutraliser un gramme d'échantillon.En général, le seuil critique correspond à un indice acide voisin de 0,3. Lorsque le seuil critique est atteint, il est alors indispensable de procéder au changement de cartouche filtrante. Si un tel procédé est relativement facile à mettre en oeuvre et donne de bons résultats, il présente cependant un certain nombre d'inconvénients parmi lesquels on peut citer - encombrement important : à titre d'exemple, pour pouvoir traiter 3500 kg de matières textiles, tout en ayant un indice d'acide inférieur à 0,3, il faut utiliser 28 kg d'atta pulgite, - après égouttage, l'attapulgite retient pour 28 kg un minimum de 24 kg de perchloréthylène, d'où un problème de stockage et d'élimination des cartouches filtrantes usagées et obligation de procéder à une distillation pour récupérer ce solvant, - lente cinétique de rétention des acides gras, - necessité de remplacer les éléments filtrants (attapulgite et charbon actif) après traitement d'une certaine quantité de matières textiles, sans régénération économiquement possible. Dans sa demande de brevet français no 77.22 839, publiée sous le no 2.396.824, la Demanderesse a proposé une solution permettant de surmonter les inconvénients précités. D'une manière générale, cette solution consiste à effectuer la purification du solvant en le faisant passer sur une couche de noir de carbone pigmentaire, matériau couramment utilisé comme charge pour les matières plastiques, caoutchouc, les élastomères, les encres... Un tel procéd*~ présente cependant encore un certain nombre d'inconvénients parmi lesquels on peut citer - la difficulté de mise en oeuvre des cartouchescompte tenu de la très faible granulométrie du noir de carbone, - la difficulté de trouver un papier filtre pouvant contenir ces particules et le risque de leur redéposition sur les, vêtements à nettoyer. Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, qu'il était possible de surmonter ces inconvénients tout en conservant les avantages de cette technique en faisant passer le solvant non pas sur une couche de noir de carbone pigmentaire mais au travers d'une couche de silice synthétique hydratée, obtenue par précipitation et qui se présente non pas sous forme d'une poudre fine mais sous forme de microperles. De manière inattendue, on a constaté qu'avec une telle matière, non seulement le filtre réalisé ne se colmatait pas mais qu'en outre, contrairement aux silices en poudre proposées antérieurement, les matières grasses dissoutes dans le solvant se trouvaient sinon éliminées, tout au moins neutralisées, par le fait que l'indice d'acide après filtration était abaissé dans de grandes proportions. Un tel type de silices tel que celui qui est commercialisé actuellement par la Société RHONE-POULENC sous la dénomination Ze. O. Sil 75 est actuellement utilisé comme charge dans l'industrie du caoutchouc et son application à la régénération des solvants utilisés en dégraissage à sec n'avait jamais été envisagé ni qu'il conduirait à l'obtention de tels résultats en ce qui concerne l'extraction des matières grasses contenues dans ces solvants. Tout comme dans le brevet français 77.21 839, un tel procédé peut être mis en oeuvre directement sur la machine même de nettoyage à sec. L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce aux exemples comparatifs donnés ci-après et qui sont réalisés sur l'installation illustrée aux schémas annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique d'ensemble comportant un filtre réalisé conformément à l'invention, - la figure 2 est une coupe transversale selon l'axe A-A montrant plus en détail la structure interne d'un tel filtre. L'installation de purification illustrée à la figure 1 correspond à une installation qui pourrait etre installée directement sur une machine de nettoyage à sec afin d'avoir un cycle continu et intégré de traitement. Dans un but d'expérimentation et afin de pouvoir effectuer des mesures précises et comparatives cette instaliation est eonstituoè dans le cas présent d'un réservoir de solvant 1 présentant à sa partie supérieure une tubulure 2, reliée à l'nnsta.lation de dégraissa ge proprement dite dans le cas d'une utilisation indiustlielle nais, qui dans ie cas présent perse d'introduire dans e- r- servoir 1 des charges salissantes destinées à a simuler una ex ploitation industrielle. Le circuit de purification proprement dit est constitué dans le cas présent par une pompe 3, ur iAéhimetre 4,un manomètre 5, une vanne 6, un second mar.omètre de pression 7, et un ensemble de purification proprement dit 8 et un conduit de retour 9 au re servoir de solvant 1. Par ailleurs, un prise d'échantillon 10 avant filtration et une prise d'échantillon li du solvant filtré sont également prévues sur ledi circuit.Dans le cas d'une installation industrielle, a tubulure de sortie 9 du solvant purifié est reliée à l'entrée du circuit de dégraissage L'élément de purification proprement dit 3 est constitué essentiellement d'une enceinte étanche 12 dans la partie inférieure de laquelle débouche 1Ù tubulure 13 d'amenée de solvant pollué. A l'intérieur de l'enceinte 12 est disposé un tube 14 sur lequel est montée concentrique une cartouche filtrante proprement dite 15 dont la structure apparaît plus en détail à la figure 2. Cette cartouche filtrante 15, montée concentriment au tube perforé 14,comporte une couche de papier filtre 16 destinée à contenir le produit pulvérulant, une enveloppe perforée 17 et une enveloppe externe de protection 19, également perforée. Dans l'espace compris entre les enveloppes 19 et 17, est disposé un papier filtre plissé 18. L'espace compris entre le papier filtre 16 et le tube perforé 17 est rempli, conformément à l'invention, de silice synthétique hydratée, obtenue par précipitation, se présentant sous la forme de microperles. Le fluide à purifier passe à l'intérieur de la cartouche filtrante au travers de la paroi externe 19 et est évacué au travers du tube perforé 14. Les avantages apportés par l'invention ressortiront clairement des exemples comparatifs suivants. EXEMPLE 1 Sur une installation du type précédemment décrit, on traite 60 litres de solvant (perchloréthylène), souillé de façon progressive avec des boues de dégraissage de telle sorte que la quantité de boue rajoutée corresponde à l'apport d'une charge normale de matière textile à nettoyer de 12 kg. La cartouche filtrante 15 contient 550 grammes d'une silice synthétique hydratée, obtenue par précipitation, du type commercialisé par la Société RHONE-POULENC sous la dénomination Ze.O.Sil 75 se présentant sous la forme de microperles ayant une dimension d'environ 300 microns. Après circulation du solvant pendant dix minutes de maniè- re à obtenir un débit stabilisé en 6 de 2700 litres par heure et une pression en 7 de 0,3 bars, on effectue des prélèvements successifs en 11 à des intervalles de temps de 1 heure environ correspondant au nettoyage de deux charges textiles. Après chaque prélèvement, on rajoute grâce à la vame 2, 480 cm 3 de solvant souillé de platières grasses. Les mesures effectuées sur les prélèvements successifs après passage dans la cartouche filtrante donnent les résultats suivants. * résidus non volatiles Prélèvement Indice Acide N.V.R. * % transmission T 0 0,02 0,3 99 T2 0,05 0,53 98,5 T 4 0,07 0,7 97 T 6 0,07 1,61 93 T8 0,07 1,65 93 T 10 0,07 1,9 89 T 12 0,07 2,07 85,5 T 14 0,09 2,39 84 T 16 0,09 2,43 81,5 T 18 0,104 2,91 79,5 T 20 0,104 3,98 73 T 20 0,104 3,98 73 Ces essais montrent bien la grande efficacité du procédé selon l'invention et le fait que, contrairement à ce que l'on aurait pu prévoir, qu'il y a une augmentation graduelle très limitée de l'indice d'acide, donc une élimination de la présence des corps gras dans le solvant. Par ailleurs, après dix prélèvements (T20), le débit est toujours de 2700 litres par heure et la pression de 0,3 bars, ce qui montre bien qu'il n'y a pas colmatage du filtre. De plus, l'indice d'acide croît également de manière limitée et, surtout, le pourcentage de transmission qui caractérise la propreté du solvant ne diminue que faiblement ce qui montre bien que le solvant reste très propre même après une longue durée d'utilisation. EXEMPLE 2 A titre comparatif, on effectue les mêmes mesures mais en remplaçant les microperles de silices utilisées précédemment par un mélange d'attapulgite et de charbon actif du type décrit dans le brevet français 2.178.890. Dans ce cas, la quantité de matières contenues dans la cartouche filtrante est de 1100 grammes. Après mise en route de l'installation, le débit initial est 2800 litres par heure et la pression initiale de 0,25 bars. Les mesures effectuées de la me me manière que précédemment donnent les résultats suivants. Prélèvement Indice Acide N.V.R. % transmission T 0 0,02 0,3 99 T 2 0,05 0,45 90 T 4 0,07 1,1 80,5 T 6 0,09 1,7 70,5 T 8 0,07 2,2 62 T 10 0,09 2,5 55 T 12 0,09 2,9 50 T 14 0,09 3,5 45,5 T 16 0,103 4,1 36 T 18 0,12 4,7 31 T 20 0,12 4,9 28 Les résultats regroupés dans le tableau ci-dessus montrent que, par rapport à ceux résultant de la mise en oeuvre de l'invention, l'indiee de l'acide augmente plus rapidement donc que la purification est moins efficace et, par ailleurs, le pourcentage de transmission diminue également très rapidement ce qui prouve que le solvant devient de plus en plus sale. Par ailleurs, le débit de solvant en 1 s'établit à 2500 litres par heure pour une pression finale de 0,3 bars ce qui montre que le filtre s'encrasse progressivement. EXEMPLE 3 On répète l'exemple 1 mais on remplace les microperles de silices par de la silice en poudre finement divisée. Le filtre est pratiquement inutilisable compte-tenu du fait qu'après seulement quelques passages, il se produit un colmatage pratiquement total de la cartouche filtrante. EXEMPLE 4 : On répète l'exemple 1 mais on remplace les microperles de silices par un mélange constitué de 730 grammes de sépioli- te et de 275 grammes de silices sous forme de microperles. Le débit initial est réglé à 2300 litres par heure et la pression initiale à 0,35 bar. Les mêmes mesures que précédemment sont effectuées et l'on obtient les résultats suivants. Prélèvement Indice Acide N.V.R. % transmission T O T 2 0,03 1,1 98,5 T 4 0,03 1,13 96,5 T 6 0,07 1,52 92,5 T 8 0,09 2,4 90 T 10 0,05 2,83 89 T 12 0,09 2,95 83,5 T 14 0,07 3,8 80,5 16 0,07 3,9 75 T 18 0,07 4,8 71 T 20 0,104 5 64 Par rapport à un filtre réalisé complètement à partir de siépolite et un filtre uniquement à base de silices sous forme de microperles, on constate que l'on obtient des résultats intermédiaires ce qui montre bien l'action efficace de la silice. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits précedemment mais elle en couvre toutes les variantes réalisées dans le Tême esprit. Ainsi .1 pourrait être envisa yé d'utiliser un filtre conlpor-ant non par une seule cartou- che filtrante mais une pluralité de cartouches superposées. Par ailleurs, tout autre type de filtre peut en entendu astre utilisé. De plus, les microperles de silices peuvent, éventuellement, être utilisées en mélange avec d'autres produits. REVENDICATIONS 1/ Procédé permettant d'éliminer les salissures entrainées par les solvants utilisés lors d'une opération de nettoyage à sec d'articles textiles, caractérisé par le fait que l'on fait passer le solvant au travers d'une couche de silice synthétique hydratée obtenue par précipitation, se présentant sous la forme de microperles. 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les microperles de silices ont une dimension d'environ 300 microns. 3/ Filtre pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 et 2, du type comportant une enceinte étanche (12) dans la partie inférieure de laquelle débouche une tubulure (13) d'amenée de solvant pollué et un tube (14)sur lequel est montée concentrique une cartouche filtrante proprement dite (15), caractérisé par le fait que la cartouche filtrante (15) comporte une couche de papier filtre conventionnel (16), une enveloppe perforée (17) et une enveloppe externe (19), un papier filtre plissé (18) etant disposé dans l'espace compris entre les enveloppes (19) et (17) et l'espace annulaire compris entre le papier filtre (16) et le tube perforé (17) étant rempli de silice synthétique hydratée obtenue par précipitation et se présentant sous la forme de microperles.