Brevet FR2584429A1 — publié le 19870109

PROCEDE ET INSTALLATION DE VAPORISAGE DE FILS TEXTILES A GRAND POTOIR DE RETRACTION La présente invention concerne un procédé de vaporisage de fils textiles, notamment de fils constitués au moins partiellement de fibres synthetiques à grand pouvoir de rétraction, dans lequel on fait passer au moins un fil, déposé en spires sur une bande transporteuse perfore, en continu à travers une chambre de vaporisage et l'on injecte simultanement de la vapeur dans cette chambre. L'invention concerne également une installation de vaporisage pour la mise en oeuvre de ce procédé. Dans les installations de vaporisage de fils textiles, notamment pour conférer des qualités particulières de volume, d'affinite tinctoriale et de toucher à des fils pour tricotage qui sont composés partiellement ou totalement de fibres synthétiques à grand pouvoir de rétraction, par exemple de fibres en polyacrylonitrile, on utilise de plus en plus des procédés unifilaires, permettant une productivite élevée. Ces procedés consistent A déposer un fil en continu sous forme de spires échelonnées et inclinées vers l'arrière, sur une bande transporteuse traversant la chambre de vaporisage, pour rebobiner ensuite en continu le fil traite.Une même chambre de vaporisage peut être traversee par plusieurs bandes transportant chacune un fil. Cependant, le maximum de rétraction du fil au cours du traitement ne peut être garanti sans frisure néfaste que Si celle-ci s'effectue dans une zone bien précise å l'entrée de la chambre de vaporisage. En effet, dans les procédés unifilaires, il est nécessaire de maintenir la forme et la position mutuelle des spires de fil au moyen d'un organe de guidage, au moins pendant la partie initiale du traitement, durant laquelle elle subissent la plus forte rétraction. Dans les installations à bande transporteuse susmentionnées, cet organe de guidage ne peut s'étendre qu'à proximité de l'entrée du fil dans la chambre de vaporisage.Comme les fibres synthétiques généralement utilises, notamment en polyacrylonitrile, nécessitent un traitement à 100'C pour atteindre une rétraction optimale, il est souhaitable que le fil atteigne cette température dès son entrée dans la chambre de vaporisage, lorsqu'il se trouve encore sur l'organe de guidage. Toutefois, dans les chambres alimentées en vapeur à la pression atmosphérique, la température du fil est plus basse à proximité de l'entrée. Pour remédier a cet inconvénient, on connaît un procédé consistant à suralimenter la chambre en vapeur, grace à une légère surpression, ce qui provoque des fuites de vapeur par les entrées et les sortir et assure ainsi une répartition sensiblement uniforme de la température dans la chambre. Cependant ce procédé s'accompagne d'une augmentation importante de la consommation de vapeur; cette vapeur est en outre diffusée de manière gênante à l'extérieur de la chambre de vaporisage. Par conséquent, la présente invention a pour but de fournir un procédé et une installation assurant une répartition uniforme de la tempèra- ture du fil dans la chambre de vaporisage, notamment dans la zone d'entrée du fil dans la chambre, tout en redisant notablement la consommation de vapeur par rapport au procedé à suralimentation de vapeur. Dans ce but, le procédé selon l'invention est caractérise en ce que l'on injecte de la vapeur dans la chambre au-dessous de la bande transporteuse perforée et à travers cette bande, au moins à proximité de son entre dans la chambre. Selon une forme de réalisation préférée du procedé, l'on injecte de la vapeur au-dessous de la bande transporteuse sensiblement sur tout le parcours de la bande entre son entrée et sa sortie de la chambre de vaporisage. Selon une forme de réalisation avantageuse, on guide les spires de fil dans la zone de ladite entrée et dans la partie initiale de leur parcours dans la chambre de vaporisage, au moyen d'un organe de guidage se trouvant à l'intérieur des spires. Dans un procede selon l'invention, la vapeur utilise peut être de la vapeur sature se trouvant à la pression atmosphérique dans la chambre de vaporisage et à une température sensiblement égale à 1000C. Une installation de vaporisage pour la mise en oeuvre de ce procédé comporte une chambre de vaporisage pourvue de moyens d'injection de vapeur, au moins une bande transporteuse perforée traversant cette chambre entre une entrée et une sortie, cette bande etant associée a une tête de dépose d'un fil en amont de ladite chambre. Selon l'invention, cette installation est caractérisée en ce que les moyens d'injection de vapeur comportent au moins un caisson perforé disposé en dessous de la bande transporteuse, les perforations de ce caisson étant situées à proximité de la face inférieure de cette bande, et en ce que le caisson perfore s'étend au moins a proximité de ladite entrée de la chambre de vaporisage. Dans la forme de réalisation préférée, le caisson perforé s'étend sensiblement sur tout le parcours de la bande entre l'entrée et la sortie correspondant à cette bande. Dans ce cas, les perforations du caisson peuvent être disposées uniquement en dessous de la bande transporteuse, et la face supérieure du caisson peut être pourvue d'organes de guidage de la vapeur, disposés en regard des deux bords de la bande transporteuse pour forcer la vapeur à traverser cette bande. En outre, la surface supérieure du caisson perforé peut être inclinée, de manière a permettre l'évacuation de l'eau de condensation. Selon une forme de réalisation avantageuse, la tête de dépose comporte au moins un organe fixe de guidage. se trouvant à l'intérieur des spires et sur lequel les spires avancent en glissant. Cet organe de guidage s'étend alors à travers ladite entrée de la chambre de vaporisage et partiellement en dessus du caisson perforé. D'autre part, dans les diverses formes de réalisation susmentionnées, le caisson perforé peut s'étendre sous plusieurs bandes transporteuses paralleles, transportant chacune un fil. La presente invention et ses avantages par rapport à l'art antérieur ressortiront mieux de la description d'une forme de réalisation préférée, donnée ci-dessous à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés, dans lesquels La figure 1 est un schéma simplifié d'une chambre de vaporisage traversée par une bande transporteuse, Les figures 2 et 3 sont des diagrammes representant la température du fil le long de la bande transporteuse, entre l'entrée et la sortie de la chambre de la fig. 1, respectivement selon deux procédés connus, La figure 4 est un diagramme analogue à celui des figures 2 et 3, obtenu avec le procédé selon l'invention, La figure 5 est une vue schématique en élévation d'une installation selon 1' invention, La figure ó est une vue partielle en plan de la chambre de vaporisage de l'installation représentée sur la fig. 5, coupée suivant la ligne VI-VI, et La figure 7 est une vue de détail en coupe suivant la ligne VII-VII de la fig. 6. En référence à la fig. 1, une chambre de vaporisage 1 comporte de maniere generale une enceinte 2 traversée par au moins une bande transporteuse perforée 3 sur laquelle est posé en continu le fil à traiter. Pour le passage de la bande transporteuse, l'enceinte 2 est équipée d'une entre 4 et d'une sortie 5. En général, avec les procédes unifilaires, le dispositif de dépose des spires de fil sur la bande transporteuse 3 comporte un organe fixe de guidage 6 qui est dispose au-dessus de la bande transporteuse et qui s'étend jusque dans la chambre 1 par l'entrée 4. Selon un procedé classique, la vapeur est injectée dans la chambre de vaporisage 1 par un ou plusieurs conduits perfores 7 disposés généralement au-dessus de la bande transporteuse 3, en direction du fil à traiter. En principe, dans un procedé classique, la vapeur se trouve sous pression atmosphérique dans la chambre de vaporisage 1, donc elle s'échappe relativement peu par les entrées et sorties de la chambre. La fig. 2 illustre l'évolution de la température du fil traité par un tel procedé, avec de la vapeur saturée à 100ut injectée par le ou les conduits 7. Dans ce diagramme, on observe que le fil entrant dans la chambre passe par une phase d'échauffement 8 qui est relativement longue; le fil n'atteint la température idéale de 1000C qu'en un point 9 relativement éloigné de l'entrée, c'est-à-dire que la rétraction la plus importante du fil s'effectue en partie en dehors de la zone ou les spires de fils sont maintenues par l'organe de guidage 6. Comme mentionné plus haut, on peut remédier à cet inconvénient au moyen d'une suralimentation en vapeur, toujours par le ou les conduits perforés 7. La vapeur se trouve alors en légère surpression dans la chambre de vaporisage. La fig. 3 montre que l'on obtient de cette manière une rapide montée en température 10 du fil entrant dans la chambre, puis une température tout à fait uniforme jusqu'à la sortie de la chambre. Toutefois, l'utilisation de ce procédé s'accompagne d'une consommation de vapeur pouvant être chiffrée de manière typique à 8 kg/h, contre seulement 4 kg/h avec le procédé classique correspondant à la fig. 2. Sur la fig. 1, on a représenté de marnière schématique des moyens d'injection de vapeur sature selon l'invention, constitués par deux caissons perforés 11 et 12 alimentés en vapeur par des tubulures 13. Les caissons il et 12 sont disposés sous la bande transporteuse 3, sur la plus grande partie de son parcours à travers la chambre 1, de part et d'autre d'un support central 14 de la bande. Leur face supérieure comporte des orifices permettant d'injecter la vapeur à travers la bande transporteuse 3, suivant les flèches 15 de la figure. En particulier, le caisson 11 s'étend jusqu'à proximité de l'entrée 4, de sorte qu'au moins une partie de l'organe de guidage 6 pénétrant dans la chambre 1 se trouve au-dessus du caisson 11, dans une zone où le fil à traiter reçoit directement la vapeur sortant de ce caisson. La fig. 4 montre l'évolution de la température du fil avec le dispositif selon l'invention. Du fait que de la vapeur est injectée sur le fil à proximité de l'entrée 4, le fil presente une montee en température 16 qui est très rapide. Le fil atteint la température optimale de 100C en un point 17 qui est proche de l'entrée et qui se trouve encore dans la zone où s'étend l'organe de guidage 6. De cette manière, les spires de fil subissent une part importante de la rétraction pendant qu'elles sont encore guides, comme dans le cas illustré par la fig. 3. Par contre, la température du fil peut marquer une chute 18 à proximite de la sortie 5 de la chambre, sans qu'il en résulte d'effets néfastes. Dans le procédé selon l'invention, la vapeur se trouvant dans la chambre de vaporisage 1 est sensiblement à la pression atmosphérique, de sorte qu'elle ne s'échappe guere par l'entrée 4 et la sortie 5 et que la consommation de vapeur ne dépasse pas celle du cas de la fig. 2, c'est-a-dire une valeur typique de 4 kg/h. En référence aux figures 5 et 6, une installation de vaporisage selon l'invention comporte de préference une chambre de vaporisage 1 traversée par plusieurs bandes transporteuses perfores 3 sans fin, supportees dans la chambre 1 par un rouleau 14 et à l'extérieur de cette chambre par des rouleaux respectifs de support et/ou d'entraînement 21 à 23. Ces bandes circulent dans le sens de la flèche A; elles pénètrent dans la chambre 1 par des rentrées respectives 4 et des sorties respectives 5. En amont de la chambre de vaporisage 1, l'installation comporte pour chaque bande transporteuse 3 une tête de depose 24 qui, dans l'exemple représenté, comprend un sabre de guidage 25 s'étendant jusqu'à l'intrieur de la chambre de vaporisage 1 à travers l'entrée 4. La tete de dépose 24 enroule le fil 26 autour du sabre 25, pour former des spires 27 qui glissent le long du sabre 25 en s'inclinant vers l'arrière et sont ensuite déposées de manière échelonnée sur la bande transporteuse. En aval de la chambre de vaporisage 1, l'installation comporte de manière connue un refroidisseur 28 et un dispositif 29 de bobinage du fil 26. A l'intérieur de la chambre de vaporisage 1, les bandes perforées 3 passent au-dessus d'un caisson perforé 30 qui s'étend sensiblement sur toute la longueur des bandes 3 entre leurs entrées 4 et leurs sorties 5. Comme on le voit sur la fig. 6 et le détail de la fig. 7, la face supérieure du caisson 30 comporte une rangée d'orifices 32 en face de chacune des bandes transporteuses 3. D'autre part, comme le montre plus particulièrement la fig. 7, la face supérieure du caisson 30 est équipée de plaques de guidage de la vapeur, disposées verticalement en regard des deux bords de chaque bande transporteuse 3. Dans l'exécu- tion représentée, chaque plaque 33 est formée simplement d'une tôle pliee à angle droit pour être fixée au caisson 30.De cette manière, la vapeur s'échappant du caisson par les orifices 32 est forcée de traverser la bande 3 et d'atteindre les spires 27 de fil. Le caisson perforé 30 peut être réalisé en tout matériau approprié, notamment en acier inoxydable. Il convient de remarquer qu'il n'est pas soumis a une pression intérieure sensible. Quant aux bandes transporteuses perfores 3, elles sont aussi réalisées en acier inoxydable, mais elles peuvent avantageusement être recouvertes d'un revêtement antidérapant, par exemple en élastomère. Le fonctionnement de la chambre de vaporisage correspond à ce qui a été décrit plus haut en référence aux figures 1 et 4. La vapeur saturée à 10'C est injectee dans la chambre 1 à la pression atmospherique dans la direction des fleches de la fig. 5, par un conduit d'amenee 34, le caisson 30 et les orifices 32, pour atteindre les spires 27 de fil sur la plus grande partie de leur parcours à travers la chambre de vaporisage, et notamment dans la zone située i proximité des entres 4, la ou les spires sont guidées par les sabres 25. La présente invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus à titre d'exemple, mais elle s'etend à toutes modifications ou variations evidentes pour l'homme de l'art. En particulier, la forme et la répartition des orifices 32 du caisson perforé peuvent varier; on peut notamment prévoir des orifices circulaires, oblongs ou en forme de fente, disposés en une ou plusieurs rangées, ou en quinconce. On peut également prévoir une section de passage particulièrement grande de la vapeur dans la zone des sabres de guidage, à proximite des entrées, soit par une concentration des orifices d'injection dans cette zone, soit en ménageant dans le caisson une grande ouverture pour le passage de la vapeur. Ainsi, l'utilisation d'un caisson permet d'assurer une regard tition différenciée de la vapeur le long de chaque bande transporteuse. evendications 1. Procédé de vaporisage de fils textiles, notamment de. fils constitués au moins partiellement de fibres synthetiques à grand pouvoir de retraction, dans lequel on fait passer au moins un fil, déposé en spires sur une bande transporteuse perforée, en continu à travers une chambre de vaporisage et l'on injecte simultanément de la vapeur dans cette chambre, caractérisé en ce que l'on injecte de la vapeur dans la chambre de vaporisage (1) au-dessous de la bande transporteuse (3) et à travers cette bande, au moins à proximité de son entrée (4) dans la chambre. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on injecte de la vapeur au-dessous de la bande transporteuse (3) sensiblement sur tout le parcours de la bande entre son entre (4) et sa sortie (5) de la chambre de vaporisage. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on guide les spires de fil dans la zone de ladite entrée (4) et dans la partie initiale de leur parcours dans la chambre de vaporisage, au moyen d'un organe de guidage (6, 25) se trouvant à l'intérieur des spires. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications precédentes, caractérisé en ce que ladite vapeur est de la vapeur saturée se trouvant à la pression atmosphérique dans la chambre de vaporisage et à une température sensiblement égale 1000C. 5. Installation de vaporisage, pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comportant une chambre de vaporisage pourvue de moyens d'injection de vapeur, au moins une bande transporteuse perforée traversant cette chambre entre une entrée et une sortie, cette bande etant associée à une tête de dépose d'un fil en amont de ladite chambre, caractérisée en ce que les moyens d'injection de vapeur comportent au moins un caisson perforé (11, 12, 30) disposé en dessous de la bande transporteuse (3), les perforations (32) de ce caisson etant situees à proximité de la face inférieure de cette bande, et en ce que le caisson perforé s'etend au moins à proximie de ladite entrée (4) de la chambre de vaporisage (1). o. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que le caisson perforé (30) s'étend sensiblement sur tout le parcours de la bande transporteuse entre l'entrée (4) et la sortie (5) correspondant à cette bande. 7. Installation selon la revendication o, caractérisée en ce que les perforations (32) du caisson sont disposées uniquement en dessous de la bande transporteuse, et en ce que la face supérieure du caisson est pourvue de plaques de guidage (33) de la vapeur, disposées en regard des deux bords de la bande transporteuse pour forcer la vapeur à traverser cette bande. 8. Installation selon la revendication ó, caractérisée en ce que la surface superieure du caisson perfore est incline. 9. Installation selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisée en ce que la tête de dépose (24) comporte au moins un organe fixe de guidage (25), se trouvant à l'intérieur des spires (27) et sur lequel les spires avancent en glissant. et en ce que cet organe de guidage s'étend à travers ladite entrée (4) et partiellement en dessus du caisson perforé. 10. Installation selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisée en ce que le caisson perfore 30) s'etend sous plusieurs bandes transporteuses paralleles.