Brevet FR2706493A1 — publié le 19941223

DISPOSITIF POUR LE TRAITEMENT A L'HUMIDE D'UNE MATIERE TEXTILE SANS FIN AU MOYEN D'UN LIQUIDE DE TRAITEMENT L'invention concerne un dispositif pour le traitement à l'humide d'une matière textile sans fin, telle qu'un tissu, un tricot, un écheveau, au moyen d'un liquide de traitement, notamment d'un bain de teinture. On connaît déjà plusieurs techniques pour traiter une étoffe sans fin au moyen d'un liquide. Dans une première technique dénommée "par jet", décrite dans le document US-A-3 921 420 correspondant au document FR-A-2 214 248, la matière textile est mise en circulation dans une cuve sensiblement ronde à axe horizontal au moyen d'un ajutage venturi, d'o déborde le liquide sous forme d'une veine liquide qui entraîne la matière textile par friction. Dans une variante décrite dans le document US-A-3 921 420, le jet venturi est associé à une roulette d'appel entraînée en rotation pour faciliter l'avancée de la matière textile. Bien que largement répandue, ces machines à jet présentent l'inconvénient de créer des défauts dans l'aspect du tissu, défauts généralement nommés "cassures" ou "pliures", qui sont engendrés par le passage de la matière textile souvent vrillée dans un même arrangement sur le rouleau d'appel destiné à faciliter l'avancée de la matière, le stockage gravitaire dans le bac de dépose accentuant par ailleurs ces défauts. Dans le document FR-A-2 429 857, exploité par la Demanderesse sous la dénomination "CBS", on a suggéré d'associer à la tournette une tuyère d'air sous pression, disposée entre la sortie du panier de la cuve et la tournette, destinée à étaler, à dévriller, à glonfler la matière textile qui avance. Ici, la cuve de traitement épouse la forme d'une poire et le liquide de traitement arrose la matière textile au niveau de la tournette. La matière textile une fois imprégnée, est déposée à l'entrée du panier en J perpendiculairement à l'axe horizontal de la cuve sous forme d'empilement. Cette technique est bien adaptée au traitement des tricots. Toutefois, elle n'est pas satisfaisante pour le traitement des tissus chaîne et trame légers, notamment en microfilaments polyamide ou polyester, en raison d'un manque d'entraînement par friction entre la matière à traiter et le flot non-canalisé du bain de traitement qui s'écoule gravitairement sous forme de rivière, sans pression notable. Dans une variante, décrite dans le document FR-A-2 619 834, correspondant au brevet US-A-5 014 525, la tuyère d'étalement est disposée à l'horizontale et non plus à la verticale, de manière à remplacer la tournette d'entraînement. Bien qu'exploitée avec succès par la Demanderesse, notamment sous la dénomination "ALIZEE", cette solution présente l'inconvénient de faire appel à un entraînement non-positif et non-contrôlé de la matière, ce qui provoque des irrégularités de teinture. En outre, l'action de l'air dans la tuyère d'étalement disposée avant la rampe d'arrosage provoque parfois des dépassements de fils sur des étoffes fines. L'invention pallie ces inconvénients. Elle vise un dispositif pour le traitement à l'humide d'une matière textile sans fin, qui soit économique à construire et à faire fonctionner, qui permette de mettre en oeuvre des rapports de bain réduits, de traiter avec satisfaction des tissus chaîne et trame légers, notamment en microfilaments synthétiques, améliore le toucher du tissu, autorise un entraînement positif et contrôlable de la matière avec une bonne imprégnation et en évitant le dépassement des fils sur les étoffes légères et fragiles. Ce dispositif pour le traitement à l'humide d'une matière textile sans fin au moyen d'un liquide de traitement, qui comprend: - une cuve comprenant une ouverture de chargement et de déchargement de la matière textile à traiter et un panier en forme de J o s'entasse et avance la matière mouillée; - un circuit fermé pour emmener et recycler le fluide de traitement comprenant un orifice de sortie disposé au bas de la cuve, une pompe de circulation, un échangeur thermique, un ensemble de filtration et un orifice d'amenée à la cuve; - un jet pour imprégner et entraîner la matière en mouvement par le liquide de traitement lui- même; - un moyen pour déposer la matière imprégnée dans la branche du J formant l'entrée du panier; se caractérise: - en ce que, entre la sortie du panier et I'entrée du jet, il comprend également un moyen pneumatique destiné à étaler préalablement la matière; - et en ce que, après la sortie du jet, il comporte un déflecteur destiné à dévier la matière sur l'entrée du panier. En d'autres termes, l'invention consiste à faire appel à un ensemble de traitement formé d'une part, d'une chambre d'étalement pneumatique de la matière textile à traiter issue du panier, associée d'autre part à un jet destiné à provoquer l'avancement de la matière sous l'effet de l'énergie cinétique du liquide de traitement, enfin d'un déflecteur associé au jet pour diriger la matière imprégnée sur l'entrée du panier. Dans la description et dans les revendications, par "moyen pneumatique", on entend tous moyens dont l'action est conférée par de l'air, que celui-ci soit à pression atmosphérique ou sous pression. Dans une première forme d'exécution, le moyen pneumatique d'étalement caractéristique de l'invention, agit à contre sens par rapport à la direction d'avancée de la matière à traiter; cette disposition est particulièrement adaptée pour traiter des tricots légers. Dans une deuxième forme d'exécution, le moyen pneumatique agit essentiellement dans le même sens que celui d'avancée de la matière; cette disposition est particulièrement adaptée pour traiter des tissus chaine et trame légers, notamment en microfilaments. Dans une troisième forme d'exécution, le moyen pneumatique est associé à un organe de commande de préférence mécanique, qui, à la demande, dirige le moyen pneumatique indifféremment ou simultanément dans une direction et/ou dans l'autre, et ce pour mieux maîtriser ou contrôler l'étalement préalable de la matière à traiter. Avantageusement, en pratique: - entre la sortie du panier et l'entrée du moyen pneumatique d'étalement, le dispositif présente un rouleau fou de détour comportant une pluralité de barettes disposées selon des génératrices; - le moyen pneumatique d'étalement est constitué par: une tubulure disposée en amont du jet et co-axial à celui-ci. une boîte de répartition de l'air entourant la tubulure reliée à un ventilateur disposé dans la cuve entre les deux branches du panier en J; 10. deux orifices ménagés respectivement sur le dessus et sur le dessous de la portion de la tubulure disposés dans la boîte, inclinés par rapport à l'axe longitudinal de la tubulure, en formant un angle aigu par rapport à la direction d'avancée de la matière, afin de diriger l'intégralité du jet à contre sens de cette direction d'avancée de la matière; - la tubulure a une forme rectangulaire et les orifices d'amenée d'air présentent une section rectangulaire, dont le plus grand côté est égal au plus grand coté de la tubulure; - le jet est formé de deux tubulures co-axiales horizontales respectivement interne et externe, ménageant entre elles une chambre par o arrive le liquide de traitement et formant à leurs extrémités un insterstice par o s'écoule le liquide sous pression pour entraîner la matière textile par friction au moyen de la lame ainsi formée; - cet insterstice est réglable par translation horizontale de la tubulure interne par rapport à la tubulure externe périphérique fixe; - le jet est relié à sa sortie à un diffuseur évasé à section rectangulaire; le diffuseur est relié à son tour à un déflecteur formé d'une tôle convexe dont l'extrémité est disposée juste au dessus du bord extérieur de l'entrée du panier en J; - le déflecteur est percé d'une multitude de trous; - les trous sont circulaires, ont un diamètre compris entre 1 et 2 cm, sont régulièrement répartis et leur superficie totale représente de un tiers à deux tiers de la surface totale du déflecteur. La manière dont l'inventon peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux de l'exemple de réalisation qui suit à l'appui des figures annexées. La figure 1 est une représentation schématique sommaire en coupe d'un dispositif préfére conforme à l'invention. La figure 2 est une représentation également en coupe de l'ensemble d'étalement et de jet caractéristique de l'invention. La figure 3 est une représentation toujours en coupe d'un détail du déflecteur et de l'entrée du panier. La figure 4 est une représentation schématique vue de dessus de l'ensemble de traitement caractéristique de l'invention. La figure 5 est une représentation détaillée du rouleau fou de détours. Le dispositif de traitement à l'humide caractéristique de l'invention montrée aux figures comprend une cuve (1) en acier inoxydable de forme générale ronde, voire allongée. Dans une forme d'exécution pratique, la capacité de cette cuve (1) est voisine de 150 kg par tube. Cette cuve (1) comporte une porte (2) de chargement ou de déchargement et reçoit un panier (3) en forme de J, dont les parois latérales présentent une multitude de perforations désignées par la référence générale (4). Ce panier en forme de J (3) présente une entrée (5) et une sortie (6). Dans une forme d'exécution pratique, la longueur de ce panier à l'entrée (5) est voisine de 90 cm pour une largeur de 50 cm. Entre les deux branches du J, le dispositif comprend un ventilateur centrifuge (7) avec son volet de régulation d'arrivée d'air et la commande (9) de ce volet. Dans une forme d'exécution pratique, le ventilateur (7) est un ventilateur de moyenne pression, par exemple de 50 à 60 millimètres de colonne d'eau pour un débit voisin de 0,5 à 0, 6 m3 par seconde. Ce ventilateur (7) est relié par un branchement (10) à une boîte de répartition (11), (voir figure 2), dont la portion de jonction avec le branchement (10) reçoit une grille de répartition et de connexion (12). La largeur de cette boîte de répartition d'air (11) est voisine de 10 cm. Selon une caractéristique de l'invention, cette boîte de répartition (11) reliée au ventilateur (7) est traversée par une tubulure (13), par exemple de forme rectangulaire de 40 par 50 cm de côté, par o pénètre la matière textile à traiter. L'entrée (14) de cette tubulure (13) épouse avantageusement la forme d'un nez trompette ou d'une forme circulaire pour atténuer les frottements de la matière qui défile. Selon une caractéristique importante de l'invention, dans la bôtre de répartition (11), la tubulure (13) présente deux orifices ménagés le premier (15) sous le dessous, le second (16) sur le dessus de la tubulure par rapport à l'axe longitudinal (I-I') de celle-ci et formant un angle aigu (voir figure 2) par rapport à la direction d'avancée de la matière dans ce tube, afin de diriger l'intégralité du jet d'air à contre sens par rapport à l'axe (I-I') selon lequel avance la matière. En pratique, ces deux orifices présentent une section rectangulaire, dont le plus grand côté est égal au plus grand côté de la tubulure, soit en pratique 40 cm par 1 cm. Il importe que les orifices inférieur (15) ou supérieur (16) épousent la plus grande dimension de la tubulaire (13), de manière à favoriser l'étalement maximum de la matière textile qui défine en amont (20) de l'entrée (14) de la tubulure, (voir figure 4), pour ramener la dimension de cette matière à celle de la tubulure dans la boite (11). L'ensemble d'étalement, d'entraînement et d'imprégnation caractéristique de l'invention comprend en série un jet, désigné par la référence générale (21), destiné à imprégner et à entraîner la matière textile par le liquide de traitement. A cet effet, ce jet (21), (voir figure 1), est relié par une tubulure (22) à une vanne (23) de réglage et d'obturation elle- même reliée au circuit (24) classique de fluide de traitement comprenant l'orifice de vidange (25) disposé au bas de la cuve (1), la pompe de circulation, l'échangeur thermique, l'ensemble de filtration classiques non-représentés. Le jet (21) comprend (voir figure 2), une entrée circulaire (26) formant tubulure d'amenée du liquide de traitement, débouchant dans une chambre de répartition (27), traversée par la tubulure (13). Dans une forme de réalisation pratique, l'extrémité de cette chambre (27) est formée de deux tubulures co-axiales tronconiques à axe horizontal, respectivement interne (28) et externe (29), ménageant entre elles un instertice (30) par o s'écoule le liquide sous pression pour former une lame d'injection qui, sous l'effet laminaire produit, dégage une énergie synétique, qui entraîne alors la matière dans la direction (I-I'). Dans une forme d'exécution pratique, l'insterstice (30) est voisin de 5 millimètres. La section de sortie (31) o la matière rencontre le fluide de traitement est progressivement évasée (voir figure 4) pour favoriser l'étalement de la matière. Une bride de raccordement (32) relie cet ensemble à une tubulure tronconique évasée (33) à section progressivement évasée. Comme on le voit sur la figure 4, la matière M déboucheant de l'extrémité (34) est progressivement étalée. Selon une autre caractéristique de l'invention, cette extrémité (34) est associée à un déflecteur (35), (voir figure 3), formé par une tôle convexe dont l'extrémité (36) et disposée juste au dessus du bord extérieur (37) de l'entrée (5) du panier en J. Avantageusement, ce déflecteur (35) est formé d'une tôle en acier inoxydable perforée, de manière à ce que le liquide et l'air emprisonnés dans la matière s'échappent le plus rapidement possible. Dans une forme d'exécution pratique, le déflecteur (35) est percé d'une multitude de trous circulaires de 1 à 2 cm de diamètre, notamment de 1,7 cm, dont la superficie totale représente de 30 à 65 % de la surface du déflecteur (36). Il importe que ce déflecteur dévie la matière M sur l'entrée (5) du panier. De manière inattendue, on a constaté que la présence et la disposition de ce déflecteur caractéristique (36) favorise le pliage (voir figure 3), dans le sens de la largeur du panier, et ce, sur toute cette largeur, ce qui évite les inconvénients bien connus de l'imprégnation par une rampe dits "rives-centre" provoquant des hétérogénéités de teinture d'un bord par rapport au centre de la matière M qui avance. Dans une variante d'exécution, les tubulures tronconiques co-axiales (28, 29) peuvent être réglables par coulissement respectif de manière à faire varier la valeur de l'insterstice (30). Selon une autre caractéristique de l'invention (voir figures 1 et 5), la matière M, qui sort en (6) du panier, passe sur un rouleau (40) de détour disposé juste à l'entrée (14) de l'ensemble de traitement. Dans une forme d'exécution pratique, ce rouleau (40) présente une pluralité de barettes (41,42,43) régulièrement réparties sur des génératrices pour créer des points de contact destinés à éviter que le fil d'eau du liquide de traitement ne provoque le glissement de la matière M sur le rouleau fou (40). Lorsque l'on coupe par la vanne (23) I'arrivée du fluide dans le jet (21), on constate qu'immédiatement, la matière M n'avance plus. Il s'ensuit que l'air envoyé dans la boîte de répartition (11) ne participe nullement à l'avancement de la matière M, mais seulement à son étalement. Le dispositif selon l'invention fonctionne de la manière suivante. De manière connue, on remplit la cuve (1) avec un bain de traitement, par exemple un bain de teinture jusqu'à un niveau de travail déterminé. On met alors en route la pompe et le ventilateur (7) et on charge la matière M par l'orifice (2) en l'introduisant dans la bouche (14). Lorsque l'on arrive en fin de chargement, on arrête l'alimentation en bain, c'est-à-dire que l'on ferme la vanne (23) qui stoppe immédiatement le débit du jet (21), donc l'avancement du tissu. On coud alors de manière classique les deux extrémités de la matière M à traiter. On referme alors la cuve (1) et on redémarre la pompe et le ventilateur (7) pour faire le cycle de traitement. En moyenne, la matière M effectue un tour complet de la cuve toutes les deux minutes et le cycle dure de manière classique de 3 à 9 heures, selon le traitement à effectuer. Egalement de manière classique, on recycle le bain depuis l'orifice (25) par la pompe et on le réchauffe par l'échangeur. On règle de débit du bain par la vanne (23). Lorsque l'on veut arrêter la circulation de la matière M, on ferme totalement la vanne de régulation (23), donc l'arrivée du fluide dans le jet (21). Même si l'air du ventilateur (7) continue à être envoyé dans la boîte de répartition (11), la matière M n'avance plus, puisque cet air agit à contre sens. On décharge la matière M de manière classique. De même, de manière classique, la vitesse d'avancée de la matière M est contrôlée par la rotation du rouleau fou (40). Le débit du Iiquide du bain de traitement est ajusté soit par la vanne de régulation (23), soit ou avec un système d'entraînement de la pompe à vitesse variable pour maintenir la vitesse de cette matière M constante. Le débit de l'air envoyé dans les orifices (15,16) est ajusté de manière à contrôler l'étalement préalable par le volet (8) commandé soit manuellement, soit automatiquement. On a constaté de manière totalement inattendue que l'étalement préalable de la matière en (20) provoque après passage dans le jet (21) un nouvel étalement après le jet (21). Comme à ce moment, la matière M qui sort de l'ensemble de traitement est très étalée et rencontre le déflecteur (36), on observe une amélioration notable du toucher de la matière M, qui devient plus doux. Comme déjà dit dans une autre forme d'exécution, le moyen pneumatique de l'étalement (11-16) peut agir dans le même sens que celui de la direction d'avancée (I-I') de la matière (M) ou peut agir indifféremment et/ou simultanément dans un sens ou dans l'autre. Le dispositif conforme à l'invention présente de nombreux avantages par rapport à ceux commercialisés à ce jour. On peut citer: - le fait que l'on puisse utiliser une cuve ronde classique, qui aurtorise un faible rapport de bain; - quand on travaille avec un faible rapport de bain, la matière textile ne baigne pas au fond du panier dans un Iiquide de traitement, ce qui est également favorable sur le plan de l'homogénéité du traitement, notamment de la teinture; - la possibilité d'augmenter la capacité d'entraînement dans le panier en J, donc de réduire le rapport de bain; la possibilité de traiter avec succès de tissus chaîne et trame fins ou légers, notamment en microfilaments, et sans glissement des fils les uns par rapport aux autres, ce qui confère à ce dispositif une excellente polyvalence; - le déplissement et l'étalement préalable de la matière, ce qui comme déjà dit, améliore le toucher par le déflecteur; - atténue les hétérogénéités entre les bords et le centre de la matière; - enfin, évite des défauts d'aspect connus sous le nom de "cassures" ou "pliures". De la sorte, ce dispositif peut être utilisé avec succès pour le traitement des matières textiles à teindre en boyau, notamment les tissus fragiles et légers, spécialement en microfilaments. REVENDICATIONS 1/ Dispositif pour le traitement à l'humide d'une matière textile M sans fin au moyen d'un liquide de traitement, qui comprend: - une cuve (1) comprenant une ouverture de chargement (2) et de déchargement de la matière textile à traiter et un panier (3) en forme de J o s'entasse et avance la matière mouillée; - un circuit fermé pour emmener et recycler le fluide de traitement comprenant un orifice de sortie (25) disposé au bas de la cuve (1), une pompe de circulation, un échangeur thermique, un ensemble de filtration et un orifice d'amenée (22) à la cuve (1); - un jet (21) pour imprégner et entraîner la matière M en mouvement par le liquide de traitement lui-même; - un moyen pour déposer la matière imprégnée dans la branche (5) du J formant l'entrée du panier (3); se caractérise: - - en ce que, entre la sortie (6) du panier (3) et l'entrée du jet (21), il comprend également un moyen pneumatique (11-16) destiné à étaler préalablement cette matière M; - et en ce que, après la sortie (31) du jet (21), il comporte un déflecteur (36) destiné à dévier la matière M sur l'entrée (5) du panier (3). 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen pneumatique (11-16) d'étalement agit à contre sens par rapport à la direction d'avancée (I-I') de la matière M. 3/ Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que entre la sortie (6) du panier (3) et l'entrée (14) du moyen pneumatique d'étalement (11-16), il présente un rouleau fou (40) de détour comportant une pluralité de barettes (41-43) disposées selon des génératrices. 4/ Dispositif selon l'une des revendications là 3, caractérisé en ce que le moyen pneumatique d'étalement (11-16) est constitué par: - une tubulure (13) disposée en amont du jet (21) et co-axial à celui- ci; - une boîte de répartition (11) de l'air entourant la tubulure (13) reliée à un ventilateur (7) disposé dans la cuve (1) entre les deux branches (5,6) du panier en J (3); - deux orifices (15,16) ménagés respectivement sur le dessus (16) et sur le dessous (15) de la portion de tubulure (13) disposée dans la boîte (11), inclinés par rapport à l'axe longitudinal (I-I') de la tubulure (13) en formant un angle aigu par rapport à la direction d'avancée de la matière M, afin de diriger l'intégralité du jet d'air à contre sens de cette direction d'avancée. 5/ Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la tubulure (13) a une forme rectangulaire et les orifices (15, 16) d'amenée d'air présentent une section rectangulaire, dont le plus grand côté est égal au plus grand côté de la tubulure (13). 6/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le jet (21) est formé de deux tubulures co-axiales horizontales respectivement interne (28) et externe (29) ménageant entre elles une chambre (27) par o arrive le liquide de traitement et formant à leurs extrémités un insterstice (30) par o s'écoule le liquide de traitement sous pression pour entraîner la matière textile M par friction et en ce que cet insterstice (30) est réglable par translation horizontale de la tubulure interne (28) par rapport à la tubulure externe (29) périphérique fixe. 7/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le jet (21) est relié à sa sortie à un diffuseur (33) évasé à section rectangulaire et en ce que le diffuseur (33) est relié à un déflecteur (35) formé d'une tôle convexe dont l'extrémité (36) est disposée juste au dessus du bord extérieur (37) de l'entrée (5) du panier en J (3). 8/ Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le déflecteur (35) est percé d'une multitude de trous qui ont un diamètre compris entre 1 et 2 cm, sont régulièrement- répartis et leur superficie totale représente de 30 à 65 % de la surface du déflecteur (35). 9/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen pneumatique d'étalement (11-16) agit dans le même sens que celui de l'avancée de la matière M. / Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen pneumatique d'étalement (11-16) est associé à un organe de commande, qui, à la demande, dirige ce moyen pneumatique indifféremment et/ou simultanément dans une direction ou dans l'autre, par rapport à la direction de l'avancée de la matière M.