Brevet FR2731719A1 — publié le 19960920

L'invention est relative à un procédé de traitement chimique de matières textiles par un fluide tel qu'une teinture selon lequel on fait circuler avec une pompe le fluide à travers la matière textile supportée par un porte matière ainsi qu'à un dispositif de mise en oeuvre du dit procédé. il existe de nombreuses techniques de traitement des matières textiles dans lesquelles on utilise un fluide qui par contact agit sur la matière textile à traiter.Ces techniques diffèrent selon la nature de la matière textile et également selon le but recherché.On peut toutefois distinguer trois types de présentation de la matière, la bourre,le fil et le tissu.Quoique la présente invention puisse s'appliquer à ces différentes formes de présentation,elle est plus particulièrement adaptée au traitement des fils et tissus. Pour simplifier la compréhension de l'invention, la description se centrera sur la teinture fil. Actuellement,la teinture sur fil se réalise en majorité en autoclave dans lequel les bobines de fil sont empilées sur des clarinettes porte matiere,ce qui permet de faire circuler le bain de teinture sous pression.Pour cela le fil est bobiné sur des tubes perforés pour permettre le passage du bain depuis le centre du tube vers l'extérieur de la bobine et réciproquement. La densité de la bobine doit être appropriée pour que le bain puisse la traverser dans toute sa masse.Il s'agit d'une densité faible et le poids de la bobine doit également être limité.Les bobines doivent être sensiblement identiques pour obtenir un résultat uniforme.Un compromis économique doit être trouvé pour remplir l'autoclave avec un maximum de matière à teindre. Une forte densité de matière sur les bobines s'oppose à la circulation du bain de teinture et oblige à allonger les temps de traitement et crée des risques de défauts d'unisson. Le but principal de la présente invention est de présenter un procédé de traitement qui permet de reduire considérablement le temps de traitement de la matière textile.les essais réalises ont permis de diminuer de plus de 50% les temps normaux de traitement d'ou des économies substentielles.En outre le matériel employe peut être reduit et simplifie.par exemple actuellement le sèche des bobines est réalisée dans un séchoir auxiliaire pour ne pas mobiliser l'autoclave pendant ce temps,mais si l'opération peut être réalisée très rapidement alors on peut faire la teinture et le sechage dans la même cuve sans préjudice. Un autre but de la présente invention consiste dans un materiel qui autorise de légers écarts de densités de bobines grâce à un complément de circulation du bain de teinture individuel a chaque bobine. I1 faut également souligner que les techniques mises en oeuvre par la présente invention sont simples et économiques ce qui lui permet un large développement et de nombreuses applications. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante. Le procédé de traitement chimique de matières textiles par un fluide tel qu'une teinture dans lequel on fait circuler avec une pompe le fluide à travers la matière textile supportée par un porte matière est caractérisé en ce qu'on anime d'un mouvement cinetique la matière pour en reduire les contraintes internes et favoriser ainsi le passage du fluide à travers la dite matière. Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de traitement précédant qui comprend une cuve de traitement,un porte matière et une pompe de circulation du fluide de traitement est caractérisé par le fait que le porte matière est monté sur un mécanisme motorisé tournant. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante accompagnée d'un dessin en annexe qui schématise la structure de construction du dispositif de l'invention. La présente invention concerne un procédé de traitement chimique de matieres textiles ainsi qu'un dispositif de mise en oeuvre du dit procédé. Parmi les différents traitements chimiques susceptibles d'être appliqués sur des matieres textiles,la teinture est l'un des plus largement répandus aussi c 'est celui qui a été retenu pour illustrer l'invention.Toutefois ce choix n'est pas limitatif. L'invention pourra être notamment appliquée à chaque fois que l'on met en jeu un fluide qui exerce son action par contact ou réaction avec la masse de matière textile à traiter.Il faut en pareil cas un parfait échange entre la matière et le fluide et pour cela que la matière puisse être dans son intégralité parcourue par le fluide. Pour atteindre ce but, la matière doit etre homogène et ne doit pas faire obstacle au parcours du fluide.En contre partie, sur un plan économique,il y a avantage à tasser la matiere pour en traiter la plus grande quantité possible en une seule opération,ceci dans l'enceinte de la cuve de traitement qui est de volume fixe. Pour faire circuler le fluide de traitement,on utilise des pompes et dans les installations modernes ces pompes sont puissantes de sorte que le fluide puisse traverser une forte épaisseur de matiere,mais il y a des limites rencontrées notamment avec les pressions mises en jeu. I1 existe principalement trois formes de présentation des matières textiles à traiter qui sont la bourre, le fil et le tissu.dans le cas de la bourre,les fibres qui composent la matière textile ne sont pas orientées et ne sont pas non plus liées entre elles.Dans ces conditions, la matiere à traiter ne présente pas de contraintes internes au sens de l'invention.Par contre dans le cas du fil,celui-ci est bobiné sur tube perforé cylindrique ou conique et le bobinage est réalisé avec une faible tension du fil dans le cas de la bobine teinture mais qui neanmoins engendre des tensions internes dans la matière à traiter.Ces tensions sont principalement radiales et légèrement longitudinales en raison de l'inclinaison du bobinage appelé angle de bobinage de l'ordre environ de 35".Le fil se trouve plaqué sur le tube et la tension avec laquelle le fil a été bobiné détermine la densité de bobinage qui elle meme détermine la tension interne de la matière à traiter. Le cas des ensouples pour le traitement des tissus est identique.L'enroulement du tissu autour de l'ensouple crée une tension interne dans la matière à traiter. Les couches périphériques s'appuyant sur les couches inférieures ont tendance à augmenter la densité de la bobine au niveau du tube.Il est très difficile d'obtenir une densité régulière dans toute les parties de la bobine. Jusqu'a présent les constructeurs se sont toujours appliqués à augmenter les puissances des pompes utilisées pour faire circuler le bain de teinture.Selon le procédé de traitement de la présente invention,on réduit les tensions internes qui existent au sein de la matière à traiter.Cela favorise le passage du fluide de traitement à travers la matière.Les avantages sont nombreux avec en particulier une diminution tres sensible du temps de traitement.Pour réduire les tensions internes présentes dans la matiere,on anime celle-ci d'un mouvement cinétique.Plus spécialement,on adopte un mouvement de rotation qui engendre une accélération centrifuge et une force correspondante. Du fait que l'on cherche à réduire les tensions internes et que ces dernières convergent vers l'axe du tube ou de l'ensouple pour respectivement du fil et du tissu,on choisit un mouvement de rotation rapide de la matière sur elle même autour de l'axe de la bobine ou de l'ensouple. La force centrifuge qui résulte de ce mouvement,crée un effort interne qui s'oppose aux tensions internes et diminue artificiellement la densité de la matière surtout au centre de la bobine ou de l'ensouple.De ce fait la pompe de circulation peut travailler avec une pression réduite et un grand débit.Les essais en teinture qui ont été menés montrent que l'on peut réduire de plus de 50% le temps normal de traitement.Ce gain a également été retrouvé lors de l'opération de séchage durant laquelle les bobines ont été plus perméables au passage de l'air chaud. Dans le cas d'une bobine teinture dont le diamètre externe est d'environ 180mm,la vitesse de rotation expérimentale qui a été essayée est de 300t/mn. I1 a été remarqué que les couches externes de la bobine supportent parfois assez mal le phénomène de rotation.Les spires de fil ont tendance à se brouiller,aussi avantageusement on entoure les couches externes de la bobine avec une enveloppe de maintien de préférence élastique comme par exemple un filet. La figure 1 en annexe représente un mode expérimental de realisation du dispositif de traitement chimique de matière textile pour la mise en oeuvre du procédé Précédent.Ce dispositif a été élaboré dans le cadre de la teinture sur fil,toutefois il pourra facilement s'adapter a d'autres types de traitement. Ce dispositif comporte une cuve 1 renfermant la bobine 2 de fil à traiter.Cette bobine 2 est montée sur une clarinette porte matière 3.Une pompe 4 de circulation permet de faire circuler le fluide de traitement à travers la bobine 2.Pour cela, la pompe 4 dispose de canalisations qui la relient à la cuve 1 respectivement à l'intérieur et 1' extérieur du porte matière 3 pour créer un flux de fluide qui traverse la bobine 2. selon l'invention le porte matière 2 est monté sur un mécanisme motorisé 5 tournant.Le moteur 5 est solidaire d'un axe qui se comporte comme une broche qui fait office de porte matière 3.Ainsi Les bobines qui sont généralement empilées sur le porte matière sont entraînées en rotation par lè moteur. La base du porte matière pourra avantageusement être reliée à une chambre 6 dans laquelle débouche une des canalisations de la pompe 4,comme illustré sur la figure l.Cette chambre 6 sert d'enveloppe à une turbine 7 fixée sur la broche 3 porte matière qui renforce l'action de la pompe 4.Cette turbine 7 qui a une action individuelle permet de compenser des écarts entre bobines. Non seulement,la rotation de la matière tend à décomprimer sa masse mais également la force centrifuge chasse le fluide de traitement hors de la bobine d'ou une accélération de la vitesse de circulation du fluide. D'autres mises en oeuvre de la présente invention auraient pu être envisagées sans pour autant sortir du cadre de celleci REVENDICATIONS l-Procedé de traitement chimique de matières textiles par un fluide tel qu'une teinture dans lequel on fait circuler avec une pompe le fluide a travers la matière textile supportée par un porte matière caractérisé en ce qu'on anime la matière d'un mouvement cinétique dans le but de favoriser le passage du fluide à travers la dite matière en réduisant les tensions internes. 2-Procédé de traitement chimique de matières textiles par un fluide selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on anime la matière (2) d'un mouvement de rotation rapide sur elle même autour de l'axe où convergent les tensions internes. 3-Procédé de traitement chimique de matieres textiles par un fluide selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce qu'on anime la bobine (2) de teinture de fil d'une vitesse d'environ 300t/mn. 4-Procédé de traitement chimique de matières textiles par un fluide selon l'une quelconque des revendications 1 a 3 dans lequel la matière (2) est enroulée autour du porte matière caractérise en ce qu'on entoure les couches externes de la matière d'une enveloppe de maintien. 5-Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de traitement selon l'une des revendications 1 à 4,qui comprend une cuve (1) de traitement,un porte matière (3) et une pompe (4) de circulation du fluide de traitement caractérisé par le fait que le porte matière (3) est monté sur un mécanisme motorisé (5) tournant. 6-Dispositif selon la revendication 5 caractérisé par le fait que le porte matière (3) est monté sur une broche reliee à un moteur (5). 7-Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6 caractérisé par le fait qu'a la base du porte matière (3) se trouve une chambre (6) dans laquelle est placée une turbine (7) solidaire du porte matière (3) pour accélérer la circulation du fluide de traitement.