Brevet FR2768159A1 — publié le 19990312

ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé et un dispositif de teinture. Elle concerne plus particulièrement un procédé et un dispositif de teinture sans tension et de courte durée, à basse température et à faible rapport du bain, utilisant des micro-ondes. Description de la technique antérieure Dans un procédé classique de teinture, en tant que véhicule pour les matières colorantes, on utilise dix à vingt fois plus d'eau non potable que de produit teint, ce qui entraîne une grande quantité d'eaux usées, pose un grave problème de pollution et entraîne une perte en matières colorantes due aux 5 à 10% en poids de matières colorantes contenus dans les eaux usées. On passe en outre un temps important à teindre, à savoir une à trois heures, et on porte la quantité importante d'eau non potable à une température de 130 OC, ce qui entraîne la consommation d'une quantité importante d'énergie thermique, augmentant ainsi les coûts de production. Dans le cas où on teint du tissu, il se produit, en particulier, une tension dans le sens de la chaîne. En outre, les tissus bruts à rétrécissement élevé et fils mixtes à rétrécissement différentiel teints n'ont ni élasticité, ni caractère "lourd" et sont rugueux au toucher. RESUME DE L'INVENTION C'est pourquoi la présente invention concerne un procédé et un dispositif de teinture sans tension et de courte durée, à basse température et à faible rapport du bain, utilisant des micro-ondes, qui remédie de manière substantielle à un ou plusieurs des problèmes dus aux limitations et inconvénients de la technique apparentée. Un but de la présente invention est de fournir un procédé et un dispositif de teinture qui puisse réduire l'eau nécessaire, la durée et l'énergie thermique et assurer une élasticité, un caractère lourd et un toucher qui soient bons. Dans ce but, l'invention a pour objet un procédé de teinture de fil sans tension et de courte durée, à basse température et à faible rapport du bain, utilisant des micro-ondes, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations d'immersion du produit à teindre, dans un bain rempli d'une solution de matières colorantes dans laquelle on agite ensemble deux fois plus d'eau que de produit à teindre, un millième de matières colorantes dispersées par rapport au produit à teindre et moins d'un centième d'un agent dispersant par rapport aux matières colorantes dispersées; et d'exposition du produit teint à un rayonnement de microondes (de préférence inférieures à 2450 MHz), l'eau étant extraite de ce produit teint de manière à présenter environ 80W en poids de solution de matières colorantes par rapport au produit teint, afin de porter leur température à environ 130 OC et les sécher à une température d'environ 100 OC, ou : en continu, les opérations de mise en place, d'immersion, l'opération consistant à exprimer les liquides et de compression du produit teint, en utilisant un bain rempli d'une solution de matières colorantes dans laquelle on agite ensemble deux fois plus d'eau que de produit à teindre, un millième de matières colorantes dispersées par rapport au produit à teindre et moins d'un centième d'un agent dispersant par rapport aux matières colorantes dispersées; et l'opération de soumission du produit teint à un rayonnement de micro-ondes, afin de porter sa température à environ 100 - 130 OC, tandis qu'on fait tourner le tissu teint, sans tension, sur des rouleaux R0 à R30, avec une mise en place et une extraction continues de fa çon qu'ils soient teints sans tension, avant lavage, affaiblissement et enroulement à froid. Le procédé conforme à l'invention peut aussi présenter l'une des particularités suivantes ou les deux - le produit à teindre est immergé dans la solution de matières colorantes pendant environ 10 minutes, - le produit teint est soumis à un rayonnement de microondes pendant environ 5 minutes de façon à être séché L'invention a aussi pour objet un procédé de teinture de tissu de type continu sans tension et de courte durée, à basse température et à faible rapport du bain, utilisant des microondes, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations d'immersion du produit à teindre, dans un bain rempli d'une solution de matières colorantes dans laquelle on agite ensemble deux fois plus d'eau que de produit à teindre, un millième de matières colorantes dispersées par rapport au produit à teindre et moins d'un centième d'un agent dispersant par rapport aux matières colorantes dispersées, en versant d'une manière continue la solution de matières colorantes dans le bain en quantité suffisante pour être entièrement utilisée, d'immersion continue du tissu à teindre, déplacé au moyen de rouleaux de guidage, dans le bain, avant d'en exprimer le liquide et de le comprimer au moyen de rouleaux de pincement, jusqu'à ce que la solution de matières colorantes représente une quantité de 80 à 100 W par rapport au produit teint, et de mise en place et d'évacuation continues du produit à teindre, tandis que le tissu teint passant par des rouleaux de guidage tournant d'une manière simultanée au produit teint est placé, dans un état sans tension et sur des rouleaux, dans un autoclave de teinture à 100 à 130 OC. L'invention a encore pour objet un dispositif de teinture de fil sans tension et de courte durée, à basse température et à faible rapport du bain, utilisant des micro-ondes, caractérisé en ce qu'il sert à immerger le produit à teindre dans une solution de matières colorantes, avant d'en extraire l'eau de manière qu'il se présente une solution de matières colorantes à environ 80% en poids par rapport au produit teint, et à mettre en place le produit à teindre, disposé sur la partie inférieure, dans un bain rempli de la solution de matières colorantes, avant de le soumettre à un rayonnement de micro-ondes, afin de porter sa température à environ 130 OC et de le sécher à une température d'environ 100 OC. L'invention a aussi pour objet un dispositif de teinture de tissu de type continu sans tension et de courte durée, à basse température et à faible rapport du bain, utilisant des micro-ondes, caractérisé en ce qu'il sert à immerger le tissu à teindre, au moyen de rouleaux de guidage et d'un rouleau d'immersion, dans un bain rempli de so lution de matières colorantes, avant d'en exprimer le liquide et de le comprimer au moyen de rouleaux de pincement, et à teindre et sécher en continu le tissu à teindre, tandis que le tissu teint passant par des rouleaux de guidage tournant en même temps que le produit teint est placé, dans un état sans tension et sur des rouleaux, dans un autoclave de teinture à 100 à 130 OC. Ce dernier dispositif conforme à l'invention peut aussi présenter la particularité suivante - le produit teint se déplace en étant entraîné en rotation au moyen de roues dentées engrenant avec des courroies crantées côté intérieur et côté extérieur et solidaires des rouleau, DESCRIPTION SUCCINCTE DES DESSINS D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins annexés dont la figure 1 représente un dispositif de teinture de fil de type discontinu conforme à la présente invention, la zone A représentant un corps principal du dispositif, la zone B une situation dans laquelle le dispositif est découvert, après achèvement de la teinture dans la zone A1 et la zone C une vue en coupe transversale du dispositif, la figure 2 représente l'ensemble d'un dispositif de teinture de tissu de type continu conforme à la présente invention, la zone A illustrant un procédé de mise en place du tissu à teindre, la zone B montrant que le tissu à teindre est immergé, que le liquide en est exprimé et qu'il est comprimé dans une solution de matières colorantes contenant de l'eau, des matières colorantes et des auxiliaires, la zone C représentant une vue en coupe partielle montrant que le tissu teint est soumis à un rayonnement de micro-ondes afin d'être séché, tandis qu'on le place sur des rouleaux R0 à R30 et qu'on le fait tourner, et la zone D etant une vue en coupe montrant que le tissu teint est séché, puis posé en pile, la figure 3 est une vue en coupe détaillée de la zone C de la figure 2 et la figure 4 est une vue en coupe à plus grande échelle du détail "A" de la figure 3 représentant une roue dentée qui engrène avec la courroie crantée côté extérieur, la courroie crantée côté intérieur et le rouleau de la figure 2 ou la figure 3. DESCRIPTION DETAILLEE DU MODE PREFERE DE REALISATION On se reporte ci-après en détail au mode préféré de réalisation de la présente invention dont un exemple est représenté aux dessins annexés. La figure 1 représente un dispositif de type discontinu servant à teindre un fil et la zone A de la figure 1 est un corps principal à micro-ondes de la présente invention. Les repères "a" et "b" désignent des réacteurs et "c" un fil écru qui constitue un produit à teindre. La zone B de la figure 1 illustre une situation dans laquelle le dispositif est découvert, après achèvement de la teinture dans la zone A. Cette situation est la même que lorsqu'on met d'abord en place le fil écru. La zone C de la figure 1 est une vue en coupe transversale de la zone A. Le fil écru est mis en place sur la partie inférieure d dans la zone B de la figure 1, puis poussé vers la zone A, se trouvant ainsi prêt à être teint. Après achèvement de la teinture, le fil écru est extrait de la manière inverse. La figure 2 représente un dispositif permettant de teindre un tissu en continu. La zone A de la figure 2 représente un poste de mise en place du tissu à teindre. Comme représenté dans la zone B de la figure 2, le tissu à teindre est immergé dans un bain 13 rempli d'une solution de matières colorantes comprenant de l'eau, des matières colorantes et des auxiliaires, le liquide en est exprimé et il est comprimé au moyen de rouleaux de pincement 7 et 7'. Le tissu teint est ensuite transféré d'une manière continue à la zone C de la figure 2. La zone C de la figure 2 est un autoclave 10 servant à la teinture et le repère "F" désigne un oscillateur à micro-ondes. Comme représenté à la figure 3, le tissu transféré au moyen de rouleaux de guidage 9 et 9' est placé, sans tension, sur des rouleaux R0 à R30 et entraîné en rotation, de façon à être teint et séché, puis transféré à la zone D de la figure 2 au moyen de rouleaux de guidage 11 et 11', achevant ainsi la teinture du tissu. La figure 3 est une vue détaillée de la zone C de la figure 2. La figure 4 est une vue à plus grande échelle du détail "A" de la figure 3 représentant une roue dentée RT qui engrène avec la courroie crantée côté extérieur Tb, la courroie crantée côté intérieur Ià et est fixe au rouleau de la figure 3. Cette dernière représente aussi les rouleaux R0 à R30, plus précisément l'état de mouvement des rouleaux. Les rouleaux sont plus nombreux et/ou moins nombreux en fonction du besoin. Les courroies crantées côté extérieur et côté intérieur Tb et Ta servent à transférer le tissu teint, qui est placé sur le rouleau R1, jusqu'aux rouleaux de guidage 11 et 11' et reviennent au rouleau R1. Si la courroie côté extérieur Tb se déplace vers la droite, alors que la courroie côté intérieur Ta est fixe, le rouleau R1 se déplace aussi vers la droite en proportion de la courroie côté extérieur Tb. Si les courroies côté extérieur et côté intérieur Tb et Ta se déplacent en même temps vers la droite à la même vitesse, le rouleau R1 se déplace aussi vers la droite de la même distance que les courroies côté extérieur et côté intérieur Tb et Ta, en ne tournant pas sur son axe. Si la courroie côté extérieur Tb et la courroie côté intérieur Ta se déplacent respectivement vers la droite et vers la gauche, à la même vitesse, le rouleau R1 ne fait que tourner sur son axe, en ne se déplaçant ni vers la droite, ni vers la gauche. Conformément à ce principe, le tissu teint est placé sur les rouleaux RO à R30 et sa vitesse de déplacement peut être réglée. Les courroies crantées sont réparties en quatre groupes. Quatre paires de courroies côté intérieur et côté extérieur sont montées à la partie supérieure, à la partie inférieure, à droite et à gauche, afin de réaliser des situations respectives independantes. Ceci signifie que les courroies crantées côté intérieur et côté extérieur respectives du premier groupe de rouleaux R0 à R4, du deuxième groupe de rouleaux R5 à R13, du troisième groupe de rouleaux R14 à R18 et du quatrième groupe de rouleaux R19 à R30 peuvent se déplacer dans le même sens ou dans des sens différents les unes par rapport aux autres. En outre, la vitesse linéaire des rouleaux de guidage 9 et 9' devrait être conforme à celle des rouleaux R1 à R4 utilisant les courroies côté intérieur et côté extérieur du premier groupe. Etant donné que les rouleaux se déplacent vers le deuxième groupe, en étant non fixés et en tournant sur leurs axes, une vitesse linéaire supplémentaire est nécessaire pour tenir canpte dela distance dont les rouleaux se déplacent. Lorsqu'un rouleau R4 arrive à un point limite de mouvement 1-LP des courroies crantées côté intérieur et côté extérieur du premier groupe, il se déplace jusqu'à un point limite de mouvement 2-LP des courroies crantées côté intérieur et côté extérieur du deuxième groupe. Ainsi, lorsque le tissu teint se déplace dans l'un et l'autre sens et est alors soumis à un rayonnement d'ondes électromagnétiques, de la matière colorante est extraite du tissu et le tissu teint est transféré, sans tension, des rouleaux de guidage 9 et 9' jusqu'aux rouleaux de guidage 11 et 11', d'une façon telle que les rouleaux R0 à R30 sont animés d'un mouvement de révolution, en tournant sur leurs axes. Comme matières colorantes dispersées, on peut utiliser les Kayalon PET Rubine GLSE, CI Disperse RED 60, Celliton, Cibacet, Miketon, Foron, Resoline, Latyl, Duranol, Dispersol, Diapolon, etc. connus. On utilise, en fonction de la fibre, des véhicules hydrophiles tels que dérivés phénoliques, dérivés d'acide salicylique, dérivés d'acide benzoïque, etc. et des véhicules hydrophobes tels que di-phényl, chlorobenzol, naphtalène, o- ou pphénylphénol, benzol, etc.. Environ 80t en poids de solution de matières colorantes par rapport au produit teint subsiste au moment où on teint un fil ou un tissu. Cela est dû au fait que la fibre elle-même et l'eau pure (eau distillée) ne sont ni une matière diélectrique, ni un diélectrique. Elles ne possèdent pas de coefficient diélectrique ou possèdent un faible coefficient diélectrique, mais la solution de matières colorantes, comprenant les matières colorantes, l'eau et les auxiliaires, est un diélectrique. Plus le coefficient diélectrique est élevé, plus les microondes vont être absorbées par le diélectrique. Par conséquent, la solu- tion de matières colorantes contenues dans le produit tein sert à provoquer un échauffement interne. La température optimale est d'environ 100 à 1300C au moment où l'on teint le fil ou le tissu. Si la solution de matières colorantes du fil ou tissu teint est séchée à fond, l'échauffement interne n'a pas lieu. A la place d'une fréquence élevée, on soumet le produit teint à des micro-ondes suffisantes pour le séchage. L'élévation ou l'abaissement de la température d'échauffement interne dépend de l'intensité de la fréquence ou du degré ou coefficient diélectrique et de la durée de l'exposition au rayonnement de fréquence. La durée de l'exposition au rayonnement de micro-ondes varie en fonction de l'épaisseur du tissu, de la concentration et la quantité de la solution de matières colorantes, des nuances de couleur ou des typ de fil ou de la texture du tissu, de la quantité de tissu placée, de l'intensité de fréquence. Dans le cas où on teint un tissu, on plonge le produit teint dans l'autoclave de teinture pendant environ 30 à 120 secondes. En revanche, si on plonge le produit teint dans l'autoclave pendant moins de 30 secondes, il n'est pas teint en raison d'une absence d'échauffement interne et, si on plonge le produit teint pendant plus de 120 secondes et s'il sèche à fond, cela n'a aucun sens du tout. I1 sera évident pour les spécialistes en la matière que, sans sortir du cadre de l'invention, diverses modifications et variantes peuvent être apportées à un procédé et un dispositif de teinture sans tension et de courte durée, à basse température et à faible rapport du bain, utilisant des micro-ondes, conforme à la présente invention. Ainsi, il est envisagé que la présente invention couvre les modifications et variantes de cette invention à condition qu'elles entrent dans le cadre des revendications annexées et de leurs équivalents. EXEMPLE 1. Teinture de fil (système discontinu) Un bicône, dans lequel un fil DTY de polyester 150d/48F est enroulé d'une manière douce, est décreusé, tandis que le fil de polyester électriquement décreusé est immergé pendant environ 10 minutes dans une solution de matières colorantes dans laquelle sont agités ensemble deux fois plus d'eau que le produit à teindre, un millième de Kayalon PET Rubine GLSE par rapport au produit à teindre et un cent-vingtième de véhicule phénolique par rapport aux matières colorantes. On extrait ensuite l'eau du produit teint de manière qu'il présente environ 80W en poids de solution de matières colorantes par rapport au produit teint, puis on le pousse dans la zone A de la figure 1, disposé sur la partie inférieure d de la figure 1, avant de l'exposer à un rayonnement de micro-ondes à environ 2000 MHz provenant d'un oscillateur de micro-ondes, afin de porter sa température à 130 OC pendant environ 10 minutes et de le sécher à environ 100 OC pendant environ 5 minutes. Cela achève la teinture du fil. EXEMPLE 2. Teinture de tissu (système continu) Un taffetas de polyester est soumis à un processus connu de décreusage et on le soumet alors à une préfixation, tandis qu'on met le produit à teindre en place dans la zone B à partir de la zone A de la figure 2. Dans la zone B, on verse en continu dans le bain 13 une solution de matières colorantes comprenant deux fois plus d'eau que le produit à teindre, un millième de Kayalon PET Rubine GLSE par rapport au produit à teindre et un cent-vingtième de véhicule phénolique par rapport aux matières colorantes. Il est prévu que le tissu à teindre passe des rouleaux de guidage 1, 2, 3, 4 et 5 à un rouleau d'immersion 6 et aux rouleaux de pincement 7 et 7', en étant immergé dans la solution de matières colorantesopendant environ 1 à 3 secondes. Le liquide est exprimé du tissu teint et celuisi est comprimé par les rouleaux de pincement 7 et 7' jusqu'à ce que le prélèvement de solution de matières colorantes atteigne une quantité de 100% en poids. Le tissu teint passe ensuite par les rouleaux de guidage 9 et 9' avant de parvenir dans la zone C. Le tissu teint est mis en place et évacué d'une manière continue, en passant par les rouleaux R0 à R30 dans l'autoclave 10 de teinture à 100 à 130 OC, en étant exposé à un rayonnement de microondes d'environ 2000 MHz provenant d'un oscillateur de microondes. Dans ce cas, le tissu à teindre est teint sans tension. Le tissu teint qui est évacué passe par un processus connu de lavage et un affaiblissement final, avant d'être enroulé à froid, ce qui achève la teinture du tissu. AVANTAGES DE L'INVENTION Comme décrit ci-dessus, l'eau qui est utilisée en tant que véhicule pour les matières colorantes se vaporise dans le procédé de teinture, ce qui n'entraîne pas d'eaux usées de teinture. I1 n'est pas non plus utilisé de solution de postteinture, de sorte qu'il n'est pas produit d'eaux usées de teinture. En outre, la durée, les matières colorantes et l'énergie thermique nécessaires pour la teinture peuvent être réduites, ce qui abaisse ainsi les coûts de production. Les produits à teindre sont teints dans un état sans tension, de sorte qu'ils sont d'une qualité excellente et possèdent une élasticité, un caractère "lourd" et un toucher qui sont bons. REVENDICATIONS 1. Procédé de teinture de fil sans tension et de courte durée, à basse température et à faible rapport du bain, utilisant des micro-ondes, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations d'immersion du produit à teindre, dans un bain rempli d'une solution de matières colorantes dans laquelle on agite ensemble deux fois plus d'eau que de produit à teindre, un millième de matières colorantes dispersées par rapport au produit à teindre et moins d'un centième d'un agent dispersant par rapport aux matières colorantes dispersées; et d'exposition du produit teint à un rayonnement de microondes, l'eau étant extraite du produit teint de manière à présenter environ 80% en poids de solution de matières colorantes par rapport au produit teint, afin de porter leur température à environ 130 OC et les sécher à une température d'environ 100 OC. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le produit à teindre est immergé dans la solution de matières colorantes pendant environ 10 minutes. 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le produit teint est soumis à un rayonnement de microondes pendant environ 5 minutes de façon à être séché 4. Procédé de teinture de tissu de type continu sans tension et de courte durée, à basse température et à faible rapport du bain, utilisant des micro-ondes, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations d'immersion du produit à teindre, dans un bain rempli d'une solution de matières colorantes dans laquelle on agite ensemble deux fois plus d'eau que d.e produit à teindre, un millième de matières colorantes dispersées par rapport au produit à teindre et moins d'un centième d'un agent dispersant par rapport aux matières colorantes dispersées, en versant d'une manière continue la solution de matières colorantes dans le bain en quantité suffisante pour être entièrement utilisée, d'immersion continue du tissu à teindre, déplacé au moyen de rouleaux de guidage, dans le bain, avant d'en exprimer le liquide et de le comprimer au moyen de rouleaux de pincement, jusqu'à ce que la solution de matières colorantes représente une quantité de 80 à 100 % par rapport au produit teint, et de mise en place et d'évacuation continues du produit à teindre, tandis que le tissu teint passant par des rouleaux de guidage tournant d'une manière simultanée au produit teint est placé, dans un état sans tension et sur des rouleaux, dans un autoclave de teinture à 100 à 130 OC. 5. Dispositif de teinture de fil sans tension et de courte durée, à basse température et à faible rapport du bain, utilisant des micro-ondes, caractérisé en ce qu'il sert à immerger le produit à teindre dans une solution de matières colorantes, avant d'en extraire l'eau (7) de manière qu'il se présente une solution de matières colorantes à environ 80t en poids par rapport au produit teint, et à placer le produit à teindre, disposé sur la partie inférieure, dans un bain (13) rempli de la solution de matières colorantes, avant de le soumettre à un rayonnement de microondes (10), afin de porter sa température à environ 130 OC et de le sécher à une température d'environ 100 OC. 6. Dispositif de teinture de tissu de type continu sans tension et de courte durée, à basse température et à faible rapport du bain, utilisant des micro-ondes, caractérisé en ce qu'il sert à immerger le tissu à teindre, au moyen de rouleaux de guidage (1, 2, 3, 4, 5) et d'un rouleau d'immersion (6), dans un bain (13) rempli de solution de matières colorantes, avant d'en exprimer le liquide et de le comprimer au moyen de rouleaux de pincement (7, 7'), et à teindre et sécher en continu le tissu à teindre, tandis que le tissu teint passant par des rouleaux de guidage (9, 9') tournant en même temps que le produit teint est placé, dans un état sans tension et sur des rouleaux (R0 à R30), dans un autoclave (10) de teinture à 100 à 130 OC. 7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le produit teint se déplace en étant entraîné en rotation au moyen de roues dentées (RT) engrenant avec des courroies crantées côté intérieur et côté extérieur (Tb, Ta) et solidaires des rouleaux.