Brevet FR2596079A1 — publié le 19870925

La présente invention concerne un procédé de traitement de fils textiles et notamment de thermofixation de ces fils, dans lequel on fait passer les fils préalablement déposés sur un tapis transporteur, dans une enceinte de vaporisage précédée d'une chambre froide amont et suivie d'une chambre froide aval. Elle concerne également une installation de traitement de fils textiles et notamment de thermofixation de ces fils, comportant une enceinte de vaporisage, deux chambres froides disposées de part et d'autre de la chambre de vaporisage et deux chambres intermédiaires localisées d'une part entre la chambre froide amont et l'enceinte de vaporisage et d'autre part entre l'enceinte de vaporisage et la cham bru froide aval. Les installations de thermofixation de colorants développées par la demanderesse comportent habituellement une enceinte dite de vaporisage ou de thermofixation et deux chambres dites chambres froides disposées de part et d'autre de la chambre de thermofixation et séparées chacune de cette dernière par une chambre intermédiaire. Les chambres froides amont et aval sont avantageusement reliées entre elles par un conduit approprié, pour permettre un équilibrage des pressions, et alimentees en air sous pression par une soufflerie qui permet de créer une légère surpression par rapport à la pression moyenne regnant a l'intérieur de l'enceinte de vaporisage.La présence des chambres froides en surpression et des chambres intermediaires munies de sas a pour but d'éviter des pertes trop importantes de vapeur générée à l'intérieur de llen- ceinte de vaporisage, et en consequence de réduire les dépenses énergetiques. Dans les installations connues et en service a ce Jour, la chambre froide amont est relativement courte et n'a en principe aucune fonction particulière dans le cadre du processus de traitement du fil, si ce n'est celle d'empecher, dans la mesure du possible, les fuites de vapeur, gracie à la surpression ambiante. La longueur moyenne de la chambre froide amont est actuellement de l'ordre de 0,5 mètre. La chambre aval a actuellement couramment une longueur de 2 metres etant donné qu'elle Joue un rôle supplémentaire par rapport à celui de la chambre amont, à savoir celui d'assurer un prérefroidissement des fils à la sortie de l'enceinte de vaporisage. On a constaté qu'après un arret momentané du tapis transporteur des fils, la matière situee pendant cet arrêt dans une zone voisine de la sortie de la chambre froide amont ou dans la chambre intermédiaire et celle qui se trouve à ce moment en amont de cette zone, présentaient des affinités tinctoriales differentes. Dans la pratique, ceci se traduit, apres le traitement, par des longueurs de fils dans lesquelles le colorant présente une concentration différentie que sur le reste du fil, ce qui a pour conséquence l'apparition de lignes ou de bandes plus claires ou plus sombres en travers d'un tapis ou d'une pièce de tissu. Cette conséquence constitue, bien entendu, un inconvénient puisqu'il en resulte un produit presentant des défauts. L'analyse du phénomene a permis de constater que pendant l'arret du tapis transporteur de fils que l'on veut thermofixer, la chaleur présente a l'intérieur de l'enceinte de vaporisage se diffuse à travers les sas délimitant la chambre intermédiaire et se répand progressivement dans la chambre froide. Le résultat en est un préchauffage des fils situes dans la zone de sortie de la chambre froide ou dans la chambre intermédiaire correspondante, ce préchauffage ayant pour conséquence une modification de structure des fibres ayant servi à la fabrication du fil, cette modification de structure entrainant une modification de l'affinité tinctoriale.On en a déduit que le passage brutal des fils de la chambre froide amont vers l'enceinte de vaporisage provoquait pour le fil un choc thermique qui est plus important lorsque le tapis transporteur est en mouvement que lorsqu'il est à l'arret, et que la différence entre les chocs thermiques subis par le fil dans les conditions de transport normal et à l'aret sont à l'ori- gine de ces modifications d'affinité tinctoriale entrainant des défauts dans les produits fabriqués à l'aide de ces fils. La présente invention se propose de pallier cet inconvénient en appor tant aux installations connues diverses améliorations permettant d'éviter que des chocs thermiques différents subis respectivement pendant le fonctionnement continu et à l'arrêt du tapis transporteur, soient à l'origine de défauts apparents sur les produits fabriques à l'aide des fils transportés. Dans ce but, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'on prévoit des mesures pour diminuer le choc thermique subi par le fil au passage de la chambre froide amont dans l'enceinte de vaporisage. Selon une première forme de mise en oeuvre de ce procédé, ces mesures consistent à augmenter la longueur de la chambre froide amont et à créer dans cette chambre un gradient de température positif dans le sens de deplacement du tapis transporteur. Selon un autre mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, ces mesures peuvent consister à créer a l'intérieur de l'enceinte de vaporisage un gradient de température positif dans le sens de déplacement du tapis transporteur. Selon un mode de mise en oeuvre particulièrement avantageux de ce procédé, les mesures prevues consistent à maintenir la température dans la zone de sortie de la chambre froide amont à une valeur aussi proche que possible de la température regnant dans la zone d'entrée de l'enceinte de vaporisage. Ledit gradient de température créné dans la chambre froide amont, est avantageusement obtenu en subdivisant cette chambre froide en au moins deux compartiments cloisonnés et en maintenant la température de chacun de ces compartiménts à des valeurs progressivement plus élevées dans le sens de déplacement du tapis transporteur. Pour aboutir à ce résultat, on prélève avantageusement, au moins dans le dernier de ces compartiments, de l'air dans sa partie supérieure aval pour le réinJecter au bas de sa partie amont. Cet air prélevé dans la zone supérieure aval est de preference préchauffe par une source extérieure avant d'etre réinfecté au bas de la partie anterieure de la chambre froide amont. Pour créer ledit gradient de température dans l'enceinte de vaporisage, on peut avantageusement protéger les fils disposés sur le tapis transporteur, contre un flux de vapeur transporteur de calories, dans la zone d'entrée de l'enceinte de vaporisage. En combinaison avec cette mesure ou indépendamment, on peut créer ledit gradient de température en reJetant dans la zone aval de ladite enceinte de vaporisage de la vapeur d'eau prélevée au haut de cette chambre, afin de provoquer un brassage de cette vapeur dans ladite zone aval. L'installation selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle compte des moyens pour diminuer le choc thermique subi par le fil au passage de la chambre froide amont dans l'enceinte de vaporisage. Selon une forme de réalisation préférée, la chambre froide amont a une longueur au moins égale à celle de la chambre froide aval. Cette chambre froide amont comporte avantageusement au moins deux compartiments cloisonnés et le dernier compartiment dans le sens de la circulation du tapis transporteur est de préférence équipé de moyens pour élever la température de l'air ambiant à une valeur supérieure de celle des autres compartiments. Les moyens pour élever la température dans ce dernier compartiment comprennent avantageusement un organe d'aspiration pour aspirer de l'air au haut de la partie aval de ce compartiment et pour le refouler au bas de sa partie amont, ainsi qu'un corps de chauffe agencé pour elever la température de cet air avant sa réinJection dans le compartiment. Selon une forme de réalisation préférée, l'enceinte de vaporisage comporte dans la zone voisine de son entrée un tunnel disposé sur la traJectoire du tapis transporteur, ce tunnel comportant des parois conçues pour constituer un écran thermique pour le fil transporté. Ce tunnel comporte avantageusement une plaque inférieure disposé sur le tapis transporteur et un élément supérieur ménagé au-dessus du fil transporté par le tapis. Lesdits moyens pour créer un gradient de température dans l'enceinte de vaporisage comportent avantageusement un organe d'aspiration pour prelever de la vapeur au haut de la partie aval de cette enceinte et pour la réinfecter au bas d'une zone centrale, et un corps de chauffe agencé pour élever la température de cette vapeur avant sa rGinJection dans cette enceinte. Pour assurer l'équilibre des pressions entre les deux chambres froides, l'installation comporte de préférence un premier conduit agencé pour relier entre elles ces deux chambres, ce conduit étant connecté à un second conduit d'alimentation relié à une source d'air sous pression, ledit second conduit étant équipe d'une vanne commandée par un premier regulateur raccordé au moins à deux sondes de température disposées respectivement dans les deux chambres intermédiaires, et à une sonde de pression disposee dans l'enceinte de vaporisage. Le premier conduit débouche de préférence dans la chambre froide amont à l'intérieur du compartiment disposé le plus en amont. L'enceinte de vaporisage contient avantageusement une sonde de température connectée à un second régulateur agencé pour commander une vanne montée sur le conduit d'alimentation en vapeur d'eau de l'enceinte de vaporisage. Lesdits premier et second régulateurs sont de préférence couplés entre eux. La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'un exemple de réalisation et du dessin annexé dans lequel La figure l représente schematiquement une première forme de réalisation de l'installation selon l'invention, La figure 2 représente une vue schématique d'une forme de réalisation préférée de la chambre froide amont, et La figure 3 représente une vue schématique d'une forme de réalisation préférée de l'enceinte de vaporisage. En référence à la figure 1, l'installation selon l'invention comporte une enceinte de vaporisage 10, une chambre froide amont 11, une chambre froide aval 12 et deux chambres intermédiaires 13 et 14. D'une manière connue en soi, un tapis transporteur 15 traverse successivement la chambre froide amont 11, la chambre intermédiaire 13, l'enceinte de vaporisage 10, la chambre intermediaire 14 et la chambre froide aval 12 et transporte un ou plusieurs fils enroulés en spires superposees ou en boudin pour assurer la thermofixation des fils. L'enceinte de vaporisage est associée à un générateur de vapeur 17 qui peut etre constitué d'un serpentin chauffant 18 véhiculant de la vapeur et logé à l'intérieur d'un bac 19 rempli d'eau, ou d'une tubulure perfore 20 qui libere des Jets de vapeur 21 à l'intérieur de l'enceinte ou, comme montré sur la fig. 1, une combinaison de ces deux moyens. Un tuyau d'alimentation commun 22 à ces deux circuits, qui peuvent etre utilisés séparément grace à deux vannes 23 et 24, est équipé d'une vanne 25 commandée par un régulateur 26 auquel est raccordée une sonde de mesure de la température de la vapeur contenue à l'intérieur de l'enceinte de vaporisage 10. Pour assurer un brassage efficace de la vapeur à l'intérieur de l'enceinte de vaporisage, celle-ci est équipée d'un conduit de sortie 28 ménagé au haut de l'enceinte 10 et raccordé à un organe d'aspiration 29 agencé pour refouler la vapeur prélevée dans un conduit 30 pour la diriger vers un caisson 31, perforé à sa surface supérieure, et dispose sous le tapis transporteur 19, lui-meme perforé pour permettre un passage forcé de la vapeur à travers les spires de fil 16 disposees sur ledit tapis. Un corps de chauffe 32 est monte dans le conduit 30 pour élever la température de la vapeur aspirée à travers le conduit 28. Pour permettre d'équilibrer les pressions régnant à l'intérieur des deux chambres froides, un conduit 33 relie ces deux chambres entre elles. Ce conduit 33 est raccordé à un conduit 34 couplé à une source d'air comprimé, agencé pour propulser de l'air sous pression relativement dans les deux chambres froides 11 et 12 et créer ainsi une surpression, par rapport å la pression regnant dans l'enceinte de vaporisage, pour éviter des fuites trop importantes de vapeur. Deux vannes 35 et 36 sont commandées par un régulateur 37, couplé à deux sondes de température 38 et 38! respectivement disposees à l'intérieur des chambres intermédiaires 13 et 14, et éventuellement au regulateur 26. Un capteur de pression 39 logé dans l'enceinte de vaporisage est connecte au régulateur 37. D'une maniere connue en soi, deux rouleaux presseurs 40 définissent l'entrée de la chambre froide amont 11 et deux rouleaux presseurs 41 définissent la sortie de la chambre froide aval 12. Des clapets ou volets 42 assurent une étanchéité reiative dé l'enceinte de vaporisage à son entrée et des volets 43 assurent une fonction similaire a sa sortie. Dans les installations connues de ce type, la chambre froide amont est généralement relativement petite, de la'ordre de 0,5 m, alors que la chambre froide aval a une longueur sensiblement plus importante qui est habituellement de l'ordre de 2 m. Un des perfectionnements apportés à ces installations par la présente invention consiste a rallonger la chambre froide amont, de sorte que sa longueur soit au moins égale à celle de la chambre froide aval, afin qu'il se crée un gradient de température à l'intérieur de cette chambre, pour reduire de façon assez conséquente le choc thermique subi par les fils au passage de la chambre froide amont à la chambre de vaporisage. Ce gradient de température peut etre obtenu tout simplement en contrôlant, par les régulateurs et les vannes commandes par ces régulateurs, les pressions dans l'enceinte de vaporisage et les chambres disposées en amont, de manière à autoriser une certaine diffusion de la vapeur de l'enceinte de vaporisage vers la chambre froide extérieure. La fig. 2 illustre d'autres moyens permettant de créer un gradient de température dans la chambre amont 11. A cet effet, cette chambre est divisée en deux compartiments ila et lib séparés par une cloison 50 dont la paroi supérieure comporte un clapet ou volet 51 destiné a diminuer la diffusion de l'air du compartiment Ilb vers le compartiment lia.Le conduit 33 assurant l'équilibre des pressions entre la chambre froide amont et la chambre froide aval debouche dans le compartiment lia. Le compartiment iib est équipé d'un dispositif de brassage de l'air comprenant un ventilateur 52 raccordé à l'aide d'un conduit 53 au haut de la partie aval du compartiment ilb, un conduit 54 recevant l'air à la sortie du ventilateur 52, ce conduit 54 étant raccorde à un caisson 55, perforé à sa surface supérieure, qui engendre des Jets d'air 56 destinés à traverser le tapis transporteur 15 pour assurer un préchauffage du fil 16 déposé en spires plates ou en boudin sur ce tapis.Etant donné que le conduit 53 débouche au haut du compartiment ilb dans sa partie aval, c'est-å-dire sa partie la plus chaude, ce systeme permet d'assurer un préchauffage du fil 16. Cet effet de préchauffage peut entre renforce par un corps de chauffe 57 monte à l'intérieur du conduit 54, et conçu pour assurer un chauffage de l'air vehiculé par ce conduit. La figure 3 illustre de façon plus detaillée les améliorations apportées aux équipements de l'enceinte de vaporisage et destinées à créer un gradient de température à l'intérieur de cette chambre. Comme mentionné précédemment, la chambre froide amont est équipée de différents moyens permettant de réaliser un préchauffage progressif des fils 16 transportés par le tapis transporteur 15 afin de réduire les effets du choc thermique subi lors du passage de cette chambre froide ou règne habituellement une température de l'ordre de 60 à 80'C, vers la chambre de vaporisage où regne habituellement une température qui est de l'ordre de 132'C lorsque les fils sont en polyamide et de 145'C lorsque les fils sont en polyester.Les moyens équipant la chambre froide amont permettent maintenant d'aboutir à une température qui reste de l'ordre de 60 a 80'C à son entrée amont et qui s'élève à 110 ou 1200C du côté de sa sortie aval. Si aucune précaution n'est prise, il reste cependant un saut de l'ordre de 20 à 40'C lors du passage des fils dans l'enceinte de vaporisage 10. Pour diminuer les effets de ce saut, on a equipé la chambre de vaporisage d'un tunnel 60 disposé à son entrée. composé par exemple d'une plaque inférieure 61 disposée sous le tapis transporteur et d'un élément supérieur 62 disposé audessus de la couche de fils 16, pour diminuer l'impact direct de la vapeur brassée dans l'enceinte de vaporisage.En outre, l'organe d'aspiration 29 qui prélève de la vapeur par un conduit 28 pour la refouler dans un caisson perforé 31 a travers un conduit 30 contenant un corps de chauffe 32, a été déplacé en aval de sorte que le brassage maximal de la vapeur s'effectue plutôt vers le milieu et vers l'extré- mite aval de cette enceinte de sorte que l'action exercée par les Jets de vapeur sur le fil déposé sur le tapis transporteur reste faible du côte amont et s'accroît progressivement vers le milieu de l'enceinte de traitement. Ces différents moyens décrits précédemment peuvent etre appliqués individuellement ou en combinaison selon les resultats que l'on souhaite obtenir. L'idée generale consiste a créer une élévation progressive de la température des fils de maniere à leur éviter un choc thermique, de sorte qu'un arrêt de la machine ne provoque plus une affinité tinctoriale différente sur les fils soumis à cet arrêt. La présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites, mais peut présenter differents aspects et subir différentes modifications de forme évidentes pour l'homme de l'art. Revendications 1. Procede de traitement de fils textiles et notamment de thermofixation de ces fils, dans lequel on fait passer les fils préalablement déposés sur un tapis transporteur, dans une enceinte de vaporisage précédée d'une chambre froide amont et suivie d'une chambre froide aval, caractérisé en ce que l'on prévoit des mesures pour diminuer le choc thermique subi par le fil au passage de la chambre froide amont (11) dans l'enceinte de vaporisage (10). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ces mesures consistent à augmenter la longueur de la chambre froide amont (11) et a créer dans cette chambre un gradient de température positif dans le sens du déplacement du tapis transporteur (15). 3. Procede selon la revendication 1, caractérisé en ce que ces mesures consistent a créer à l'intérieur de l'enceinte de vaporisage (10) un gradient de température positif dans le sens du deplacement du tapis transporteur (15). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ces mesures consistent à maintenir la température dans la zone de sortie de la chambre froide amont (11) à une valeur aussi proche que possible de la température régnant dans la zone d'entrée de l'enceinte de vaporisage (10). 5. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on produit ledit gradient de température dans la chambre froide amont (11) en subdivisant cette chambre froide en au moins deux compartiments cloisonnés 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on prélève de l'air au haut de la partie superieure aval, au moins du dernier compartiment et en ce qu'on réinJecte cet air au bas de la partie amont de ce compartiment. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que cet air prélevé au haut de la partie aval est préchauffe par une source extérieure avant d'etre réinfecte au bas de la partie amont du compartiment concerné. 8. Procede selon la revendication 3, caractérise en ce que l'on produit ledit gradient de température dans l'enceinte de vaporisage en protegeant les fils (16) disposés sur le tapis transporteur (15) contre un flux de vapeur transporteur de calories, dans la zone d'entrée de ladite enceinte de vaporisage (10). 9. Procéde selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on produit ledit gradient de température dans l'enceinte de vaporisage en réinJectant dans une zone centrale de cette enceinte, de la vapeur d'eau prelevée au haut de la partie aval de cette chambre, afin de provoquer un brassage de cette vapeur au moins dans la zone centrale. 10. Installation de traitement de fils textiles et notamment de thermofixation de ces fils, comportant une enceinte de vaporisage, deux chambres froides disposées de part et d'autre de la chambre de vaporisage et deux chambres intermédiaires localisées d'une part entre la chambre froide amont et la chambre de vaporisage et d'autre part entre la chambre de vaporisage et la chambre froide aval, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour diminuer le choc thermique subi par le fil (16) au passage de la chambre froide amont (11) dans l'enceinte de vaporisage (10). 11. Installation selon la revendicaion 10, caractérisée en ce que la chambre froide amont (11) a une longueur au moins egale à celle de la chambre froide aval (12). 12. Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce que la chambre froide amont (11) comporte au moins deux compartiments cloisonnés (lla, 11b) et en ce qu'au moins le dernier compartiment (1lb) dans le sens de la circulation du tapis transporteur (15) comporte des moyens pour élever la température de l'air ambiant à une valeur supérieure à celle des autres compartiments. 13. Installation selon la revendication 12, caractérisée en ce que lesdits moyens pour élever la température dans le dernier compartiment (llb) lb) comportent un organe d'aspiration (52) pour aspirer de l'air au haut de la partie aval de ce compartiment et pour le refouler au bas de cette partie amont, ainsi qu'un corps de chauffe (57) agencé pour elever la température de cet air avant sa réinJection dans le compartiment. 14. Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce que l'enceinte de vaporisage (10) comporte dans la zone voisine de son entrée, un tunnel (60) disposé sur la traJectoire du tapis transporteur (15), 5), ce tunnel comportant des parois conçues pour constituer un ecran thermique pour le fil transporté. 15. Installation selon la revendication 14, caractérisée en ce que ledit tunnel (60) comporte une plaque inférieure (61) disposée sous le tapis transporteur (15) et un élément supérieur (62) ménagé au-dessus du fil (15) transporté par le tapis. 16. Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce que lesdits moyens pour créer un gradient de température dans l'enceinte de vaporisage comportent un organe d'aspiration (29) pour prélever de la vapeur au haut de la partie aval de cette enceinte et pour la reinJecter au bas d'une zone centrale, et un corps de chauffe (32) agencé pour élever la température de cette vapeur avant sa réinJection dans cette enceinte. 17. Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce qu'elle comporte un premier conduit (33) agencé pour relier entre elles les deux chambres froides (11, 12) connecté à un second conduit (34) d'alimentation relié à une source d'air sous pression, ce dernier conduit étant equipé d'une vanne (36) commandée par un premier régulateur (37) raccordé a au moins deux sondes de température (38, 38') disposées respectivement dans les deux chambres intermédiaires (13, 14), et à une sonde de pression (39) disposée dans l'enceinte de vaporisage. 18. Installation selon la revendication 17, caractérisée en ce que le premier conduit debouche dans la chambre froide amont (11) a l'intérieur du compartiment disposé le plus en amont (1la). 19. Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce que l'enceinte de vaporisage contient une sonde de température (27) con bectée à un second régulateur (26) agence pour commander une vanne (25) montée sur un conduit d'alimentation (22) en vapeur d'eau de l'enceinte de vaporisage (10). 20. Installation selon les revendications 17 et 19, caracterisee en ce que lesdits premier et second régulateurs (37, respectivement 26) sont couplés entre eux.