Brevet FR2532961A1 — publié le 19840316

La présente invention concerne un appareil d'apprêtage continu d'une étoffe mobile par une mousse. Plus précisément, elle concerne un appareil distributeur d'une mousse sur une étoffe mobile, avec application d'une pression uniforme de manière que les étoffes ter- minées et apprêtées par la mousseaient une qualité élevée et reproductible Plus précisément, l'invention concerne un distributeur sous pression destiné à distribuer une mousse à une étoffe mobile ainsi qu'un dispositif destiné à fermer de manière étanche et réglable les parties externes du distributeur suivant la largeur de l'étoffe apprêtée. Récemment et en particulier depuis que les coûtsde l'énergie ont fortement augmentés, on a consacré beaucoup de recherches à la mise au point de procédés d'apprêtage présentant un meilleur rendement énergétique que les procédés classiques Dans ces derniers, l'étoffe est immergée dans un bain contenant l'apprêt et elle est ensuite séchée puis traitée Dans les procédés clas- siques, l'immersion de l'étoffe provoque l'absorption de l'apprêt (colorant ou agent d'apprêtage ou analogue) dans la fibre et peut provoquer un gonflement et une distorsion et en conséquence un affaiblissement des fibres. Les procédés classiques ont aussi un inconvénient important au point de vue des coûts car ils nécessitent une quantité importante d'énergie pour l'extraction du liquidé de la dispersion ou de la solution qui contient l'apprêt. Des procédés connus d'apprêtage par une mousse tels que décrits dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n O 3 762 860 ont attiré l'attention eton a consacré beaucoup de recherches à la mise au point de tels procédés afin qu'ils puissent remplacer les procédés classiques d'apprêtage qui nécessitent des solutions ou des disper- sions L'avantage évident en est que la quantité de liquide qui doit être appliquée par quantité unitaire d'apprêt et qui doit être appliquée à l'étoffe puis extraite de celle-ci, est notablement réduite. On connaît déjà, dans les procédés d'apprêtage par une mousse, l'application d'une mousse contenant l'apprêt sur une étoffe mobile à l'aide d'un tampon ho- rizontal La mousse est transmise par un applicateur convenable à la surface d'une étoffe mobile afin qu'elle forme un lit de mousse sur cette étoffe Selon un procédé connu, la mousse est appliquée juste en amont d'une lame de raclage et celle-ci provoque l'accumulation de la mousse sur l'étoffe en formant le lit voulu. Dans une autre technique classique, la mousse est transmise par un applicateur convenable à la zone comprise entre un rouleau rotatif d'étoffe et un rouleau d'emprise formé de caoutchouc et placé très près Un lit de mousse est formé dans la région délimitée par l'étoffe et les rouleaux d'emprise, Les procédés connus d'application d'un apprêt à partir de mousses appliquées par les étoffes mobiles présentent certains inconvénients L'un d'entre eux est que le réglage précis de la quantité exacte d'apprêt appliqué à l'étoffe est difficile car l'obtention et l'entretien d'un fonctionnement en régime permanent sont difficiles Les paramètres qui peuvent être réglés par l'opérateur de l'opération d'apprêtage sont la hauteur du lit de mousse appliqué et entretenu, la densité de la mousse (ou son inverse qui est le rapport de soufflage), la quantité de liquide contenant l'apprêt qui est trans- mise à l'appareil de formation de la mousse par unité de temps, et la stabilité de la mousse qui est formée, cette dernière étant essentiellement fonction de la nature et de la quantité d'agent tensioactif qui est utilisé La vitesse réelle d'absorption de la mousse par l'étoffe mobile est déterminée par le mouillage de la mousse lors- qu'elle est au contact de l'étoffe en cours d'apprêtage. Bien que la modification de ces paramètres à l'aide de commandes convenables donne un fonctionnement satisfaisant dans le cas de certains procédés, les pro- blèmes posés par le réglage et le dosage de la quantité d'apprêt appliquée sur l'étoffe mobile se manifestent souvent par la présence de quantités variables d'apprêt appliquées à la surface des produits apprêtés Les produits ne sont plus alors conformes aux critères spécifiés Dans les procédés de teinture par une mousse en particulier, un défaut d'uniformité est visuellement inacceptable Le défaut d'uniformité peut être en partie fonction des courants établis dans le lit de mousse lui-même par l'étof- fe mobile ou par l'étoffe et les rouleaux d'emprise, et il peut apparaître dans d'autres parties étant donné la distribution non uniforme de la mousse sur toute la largeur de l'étoffe. Un autre procédé d'application d'une mousse à partir d'un lit est que la pression d'application de la mousse n'est pratiquement pas réglable Il est souvent souhaitable que la pression d'application soit modifiée d'après l'épaisseur de l'étoffe à apprêter, les caracté- ristiques de mouillabilité des fibres, le fait que l'étof- fe est apprêtée sur les deux faces ou non, et d'autres considérations Les techniques classiques d'apprêtage par une mousse ne donnent pas la souplesse voulue ou les possibilités voulues de réglage. L'invention concerne ainsi un appareil destiné à distribuer une mousse sur une étoffe mobile, et qui ne pose pas les problèmes des techniques connues tout en distribuant la mousse en quantité uniforme par unité de temps sur une telle étoffe. Elle concerne aussi un appareil de distribution de mousse qui comprend un distributeur qui assure une répartition uniforme de la-mousse sur la largeur et la longueur d'une étoffe mobile. Elle concerne aussi un tel appareil qui comporte un distributeur qui règle la pression de la mousseappli- quée à une étoffe mobile de manière que le débit de distri- bution de mousse puisse être réglé avec précision. Elle concerne aussi un appareil continu et automatique d'application d'une quantité uniforme de mousse sur une étoffe mobile, par unité de temps, afin que les produits apprêtés qui ne satisfont pas aux cri- tères de fabrication soient en quantité réduite. Elle concerne aussi le réglage de la pression de la mousse appliquée afin que des étoffes de caracté- ristiques et d'épaisseuzsvariables puissent être teintes exactement de la manière voulue. Elle concerne aussi un appareil de distribution de mousse qui supprime les difficultés et l'empirisme des procédés actuellement utilisés pour l'apprêtage des étoffes à l'aide d'une mousse. Elle concerne aussi la réduction au minimum absolu du prélèvement de liquide par l'étoffe (exprimé en masse d'eau ou de solvant par masse d'étoffe) dans l'appareil d'apprêtage afin que les coûts de traitement ultérieur soient réduits. Plus précisément, l'invention concerne un appa- reil de distribution de mousse qui comprend de façon générale un distributeur sous pression destiné à répartir de la mousse sur une étoffe mobile de façon continue et sous pression, et un dispositif destiné à déplacer de façon continue l'étoffe transversalement au distribu- teur Ce dernier a au moins deux conduits, un conduit interne qui reçoit la mousse sous pression et qui a un canal effluent sur sa longueur, et un conduit externe plus grand que le conduit interne et entourant celui- ci, ce canal externe ayant un orifice formé par une fente disposée sur sa longueur et destiné à distribuer une mousse sous pression sur une étoffe mobile Le dispositif de déplacement de 113 toffé sur le distributeur sous pres- sion peut être un appareil classique comprenant des rou- leaux d'étoffe et analogue. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la descrip- tion qui va suivre d'exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une perspective d'un appareil de distribution de mousse selon l'invention; la figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1 du distributeur de mousse selon l'in- vention; la figure 3 est une coupe du distributeur selon l'invention suivant la ligne 3-3 de la figure 2; et la figure 4 est une coupe du distributeur sui- vant la ligne 4-4 de la figure 2. Sur les dessins, la référence 10 désigne de façon générale un appareil d'apprêtage à l'aide d'une mousse, selon l'invention, comprenant une bande mobile d'étoffe 12 qui passe sur un distributeur 14 sous pres- sion Des dispositifs classiques tels que des rouleaux non représentés sont destinés à déplacer l'étoffe 12. Le distributeur 14 sous pression a un conduit interne 16 qui reçoit de la mousse contenant un apprêt Bien que la mousse puisse être transmise à une extrémité ou à l'autre, elle est avantageusement transmise par des pompes volumétriques aux deux extrémités 18 et 20 du conduit interne 16 Celui-ci peut être formé de toute matière convenable, mais il est de préférence constitué de chlorure de polyvinyle ou d'acier inoxydable Le con- duit interne 16 a un orifice de sortie formé sur sa lon- gueur et qui peut être constitué par une sérié de trous espacés ou de préférence, comme indiqué sur la figure 1, sous forme d'une fente continue 22 formée le long du conduit 16. Le distributeur 14 comporte en outre un con- duit externe 24 qui entoure le conduit interne 16 et est avantageusement concentrique à celui-ci Ce conduit 24 a un orifice 26 de sortie sous forme d'une fente formée le long du conduit 24 et par lequel la mousse est distri- buée sous pression sur l'étoffe 12 qui passe sur l'orifice 26. Les extrémités externes des conduits 16 et 24 sont fermées de manière étanche par des joints annu- laires fixes 28 et 30 d'extrémités Des joints réglables 32 et 34 sont placés vers l'intérieur par rapport aux joints fixes 28 et 30 et sont constitués par des manchons placés concentriquement autour du conduit externe 24 et ils sont mobiles le long de l'axe de ce conduit Les joints réglables 32 et 34 empêchent la sortie de la mousse par la fente 26 dans les parties qui sont fermées. L'appareil 10 de distribution de mousse com- porte en outre des détecteurs 36 et 38 d'envergure qui détectent la position des bords externes 12 a et 12 b, c'est-à-dire de lisières de l'étoffe 12, lorsqu'elle se dirige vers le distributeur 14 d'apprêtage Les cap- teurs 36 et 38, de manière bien connue dans la technique, comportent un dispositif destiné à former un signal qui est fonction de la position du bord de l'étoffe, le signal étant relayé vers des vérins pneumatiques 40 et 42 qui peuvent être déplacés à la suite de signaux de manière qu'ils règlent la position des joints mobiles 32 et 34 sous l'action de bras 44 et 46 de raccordement. Dans un mode de réalisation avantageux de l'in- vention, le conduit interne 16 peut être une tuyauterie de 19 mm ayant un orifice 22 de sortie formé par une fente de 0,4 mm de largeur disposée le long du conduit 16 Le conduit externe 24 peut être une tuyauterie de 64 am ayant un orifice 26 de sortie constitué'par une fente de 3,2 mm de largeur et formée sur sa longueur. Le conduit 24 peut être concentrique au conduit interne 16 bien que cette caractéristique ne soit pas indispen- sable. Dans les procédés d'apprêtage par une mousse dans lesquels les étoffes traitées sont larges ou lors- qu'il faut des pressions élevées pour l'introduction de la mousse dans une étoffe épaisse dont les deux faces doivent être apprêtées, il est préférable que le distri- buteur utilisé comporte trois conduits placés les uns dans les autres En théorie, on peut utiliser au moins quatre conduits placés les uns dans les autres, bien qu'on n'en obtienne aucun avantage supplémentaire. Lors de l'utilisation de trois conduits, le conduit interne communique à ses deux extrémités avec une source de mousse sous pression et ila un orifice de sortie qui est avantageusement une fente formée sur sa longueur Un second conduit plus gros que le conduit interne, est avantageusement placé concentriquement au conduit interne et il a aussi un orifice de sortie sous forme d'une fente formée sur sa longueur Le troisième conduit est avantageusement placé concentriquement par rapport aux deux autres et il a une fente formant un orifice sur sa longueur-et destinésà distribuer la mousse sous pression à une étoffe mobile. On constate que le distributeur à trois conduits distribue uniformément la mousse sur la largeur de l'étof- fe car les tuyauteries internes jouent le rôle d'orifices d'étranglement qui transmettent la mousse à une pression élevée et uniforme sur toute la longueur de la fente de sortie du conduit externe O Inversement, on constate que, lorsqu'on utilise une tuyauterie seulement munie d'une fente, la mousse ne s'écoule pas uniformément par la fente si bien que la quantité de mousse transmise dans les zones centrales du conduit est inférieure à celle qui est transmise dans les zones externes O L'apprêt n est alors pas appliqué uniformément à l'étoffe, et cette technique ne donne évidemment pas satisfaction O On constate que l'appareil de distribution de mousse selon l'invention donne une grande souplesse pour l'application de-la mousse à une pression qui peut etre réglée avec précision, sur des étoffes diverses ayant des caractéristiques et des épaisseurs différentes. L'utilisation de distributeur à deux ou trois conduits et la variation de la largeur des orifices de sortie formés dans les conduits interne et externe permet un réglage réel et précis de la mousse appliquée à l'étoffe, ces caractéristiques n'ayant pas pu être obtenues jusqu'à présent En outre, on constate que le prélèvement d'eau peut être aussi faible que 10 t et moins alors que, dans les techniques connues de formation d'un lit de mousse, le prélèvement d'eau est au moins égal à 15 % Cette caractéristique permet des économies très importantes sur le traitement ultérieur et sur l'énergie nécessaire à l'extraction de l'eau ou d'un autre solvant de l'étoffe apprêtée Cette réduction importante du prélèvement d'eau peut être attribuée à la plus faible surface de contact entre la mousse et l'étoffe dans l'appareil selon l'in- vention, par rapport à la surface de contact présentée lors de la formation d'un lit de mousse de type connu. On constate aussi que la mousse répartie par le distributeur et l'appareil selon l'invention est ré- partie uniformément sur toute la longueur et sur toute la largeur de l'étoffe apprêtée alors que, lors de l'uti- lisation des dispositifs connus, les variations de la pression de la mousse appliquée à l'étoffe provoquent des défauts d'uniformité. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au, dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 o Distributeur sous pression destiné à distribuer une mousse sur une étoffe mobile, dans un appareil d'ap- prêtage, caractérisé en ce qu'il comprend (a) un conduit interne ( 16) communiquant à au moins une extrémité avec une source de mousse sous pression et ayant un orifice ( 22) de sortie sur sa lon- gueur, et (b) un conduit externe ( 24) plus grand que le conduit interne qu'il entoureî le conduit externe ayant un orifice ( 26) formé par une fente sur sa lon- gueur et destiné à distribuer de la mousse sous pression à une étoffe mobile passant transversalement à l'orifice-. 2 Distributeur selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le conduit interne ( 16) communique a ses deux extrémités avec une source de mousse sous pression. 3 Distributeur selon la revendication 1, caracté- risé en ce que l'orifice de sortie formé dans le conduit interne duit interne. 4 Distributeur selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les conduits interne et extèrne ( 162 24) sont placés concentriquement l'un à l 'autre. Distributeur sous pression destiné à distribuer une mousse à une étoffe mobile, dans un appareil d'apprê- tage par une mousse, caractérisé en ce qu'il comprend (a) un conduit interne ( 16) communiquant aux deux extrémités avec une source de mousse sous pression et ayant un orifice ( 22) de sortie sous forme d'une fente, sur sa longueur, et (b) un conduit externe ( 24) plus grand que le conduit interne, entourant celui-ci et placé concen- triquement à celui-ci, le conduit externe ayant un ori- fice ( 26) en forme de fente disposé sur sa-longueur et destiné à distribuer de la mousse sous pression à une étoffe mobile passant transversalement à l'orifice. 6 Distributeur sous pression destiné à distribuer une mousse sur une étoffe mobile, dans un appareil d'apprêtage par une mousse, caractérisé en ce qu'il com- prend: (a) un conduit interne communiquant à une ex- trémité au moins avec une source d'une mousse sous pres- sion et ayant un orifice de sortie de mousse disposé suivant sa longueur, (b) un second conduit plus grand que le conduit interne et entourant celui-ci, ce second conduit ayant un orifice de sortie de mousse disposé suivant sa longueur, et (c) un troisième conduit plus grand que le second et entourant celui-ci, le troisième conduit ayant un orifice sous forme d'une fente disposé sur sa longueur et destiné à distribuer une mousse sous pression à une étoffe mobile passant transversalement à l'orifice. 7 Distributeur selon la revendication 6, caracté- risé en ce que le conduit interne communique, à ses deux extrémités, avec une source d'une mousse sous pression. 8 Distributeur selon la revendication 6, caractéri- sé en ce que l'orifice de sortie de mousse formé dans le premier et dans:; le second conduit sont des fentes disposées suivant leur longueur. 9 Distributeur selon la revendication 6, caracté- risé en ce que le premier, le second et le troisième conduits sont placés concentriquement les uns aux autres. Appareil destiné à distribuer une mousse sous pression sur une étoffe mobile, dans un appareil d'ap- prêtage par une mousse, caractérisé en ce qu'il comprend (a) un dispositif destiné à transmettre une mousse sous pression à un distributeur, le distributeur comprend pression et ayant un orifice-( 22) de sortie disposé sui- vant sa longueur, et - ( 2) un conduit externe ( 24) plus grand que le conduit interne et entourant celui-ci, le conduit externe ayant un orifice ( 26) sous forme d'une fente disposé suivant sa longueur et destiné à distribuer la mousse sous pression à une étoffe mobile passant trans- versalement à l'orifice, et (b) un dispositif destiné à déplacer de façon continue une étoffe transversalement à l'orifice sous forme d'une fente constituée dans le conduit externe du distributeur. 11 Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif ( 32, 34) destiné-à fermer de manière étanche et réglable l'orifice ( 26) de distribution en forme de fente réalisée dans le con- duit externe ( 24). 12 Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif ( 32, 34) de fermeture étanche et réglable des bords externes de l'orifice ( 26) en forme de fente réalisée dans le conduit externe ( 24), le dispositif réglable d'étanchéité comprenant des man- chons placés autour des bords externes du conduit externe et mobiles parallèlement à l'axe du conduit externe afin qu'ils règlent la longueur de l'orifice en forme de fente. 13 Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que les manchons réglables ( 32, 34) sont mobiles vers plusieurs positions correspondant aux positions des bords externes des étoffes se déplaçant transversa- lement à l'orifice en forme de fente. 14 Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif ( 36, -38) destiné à détecter les positions des bords externes de l'étoffe transmise de façon continue afin qu'elle soit apprêtée par une mousse, ce dispositif transmettant un signal qui est fonction de la position des bords de l'étoffe, l'appareil comprenant en outre un dispositif ( 40-46) de réglage de la position des dispositifs d'étanchéité du distributeur en fonction du signal de manière que les dispositifs d'étanchéité soient au contact des lisières de l'étoffe lorsque celle-ci se déplace transversalement à l'orifice en forme de fente. Appareil de distribution de mousse sous pres- sion à une étoffe mobile, dans un appareil d'apprêtage par une mousse, caractérisé en ce qu'il comprend: ( 1) un dispositif destiné à transmettre une mousse sous pression à un distributeur sous pression, celui-ci comprenant (a) un conduit interne ( 16) qui communique -à ses deux extrémités avec une source de mousse sous pression et ayant un orifice ( 22) de sortie en forme de fente disposé sur la longueur du conduit et destiné. au passage de la mousse, et (b) un conduit externe ( 24) plus gros que le conduit interne et entourant celui-ci par rapport auquel il est disposé concentriquement, le conduit ex- terne ayant un orifice ( 26) en forme de fente disposé sur sa longueur et destiné à distribuer de la mousse sous pression à une étoffe mobile passant transversalement à l'orifice en forme de fente, ( 2) un dispositif de déplacement continu d'une étoffe transversalement à l'orifice en forme de fente réalisé dans le conduit externe du distributeur, ( 3) un dispositif ( 32, 34) de fermeture étanche et réglable des parties externes de l'orifice ( 26) en forme de fente réalisé dans le conduit externe, ( 4) un dispositif ( 36, 38) de détection de la position des bords de l'étoffe transmise vers l'ori- fice en forme de fente et comprenant un dispositif des- tiné à former un signal qui est fonction de la position des bords de l'étoffe, et ( 5) un dispositif ( 40-46) commandé par ce signal et destiné à régler les dispositifs d'étanchéité de manière qu'ils soient en contact étroit avec la lisère de l'étoffe. 16 Appareil de distribution d'une mousse sous pression à une étoffe mobile, dans un appareil d'apprê- tage par une mousse, caractérise en ce qu'il comprend ( 1) un dispositif destiné à transmettre une mousse sous pression à un distributeur sous pression, celui-ci comprend - (a) un conduit interne ( 16) communiquant à une extrémité au moins avec une source d'une mousse sous pression et ayant un orifice de sortie disposé sur. sa longueur et destiné au passage de la mousse, (b) un second conduit plus gros que le conduit interne et entourant celui-ci, ce conduit externe ayant un orifice de sortie disposé sur sa longueur et destiné au passage de la mousse, et (c) un troisième conduit plu-s gros que le second qu'il entoure et ayant un orifice en forme de fente disposé sur sa longueur-et destiné à distribuer une mousse sous pression à une étoffe se déplaçant trans- versalement à l'orifice en-forme de fente, ( 2) un dispositif de déplacement continu d'une étoffe transversalement à l'orifice en forme de fente réalisé dans le troisième conduit du distributeur, ( 3) un dispositif de fermeture étanche et ré- glable des parties externes de l'orifice en forme de fente réalisé dans le conduit externe, ( 4) un dispositif de détection des bords de l'étoffe transmise à l'orifice en forme de fente et com- prenant un dispositif destiné à former un signal qui est fonction de la position des bords de l'étoffe, et ( 5) un dispositif commandé par ce signal et destiné à régler de façon continue des dispositifs d'étan- chéité afin qu'ils soient en contact intime avec les lisières de l'étoffe.