Brevet FR2792953A1 — publié le 20001103

DESCRIPTION La présente invention concerne le domaine de l'industrie textile, en particulier le traitement humide de fils textiles par lavage et/ou par teinture des fils, et a pour objet un procédé de préséchage de fils textiles après traitement humide. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Les fils textiles subissent généralement, avant leur utilisation, notamment pour le tissage, des traitements de lavage et/ou de blanchissage ainsi que de teinture. Ces différents traitements sont effectués par voie humide et ont pour conséquence un excédent d'humidité de l'ordre de 100 % à 300 % en poids, et nécessitent une opération de séchage consécutive. Actuellement, cette opération de séchage est réalisée par apport d'énergie sous forme de chaleur ou de rayaonnement et/ou d'un courant d'air réalisant une évaporation de l'excédent d'humidité. Un tel séchage entraîne une consommation très élevée d'énergie et, de ce fait, un coût de production élevé. Il est également connu de réaliser un essorage mécanique, notamment d'écheveaux ou de bobines, au moyen de dispositifs centrifuges. Dans un tel cas, une humidité résiduelle de 50 % peut être obtenue très rapidement avec une dépense énergétique très faible. Cependant, ces procédés d'essorage ne sont pas exploitables dans le cadre d'un traitement en continu de fils, c'est-à-dire lorsque les fils sont en défilement et sont disposés en nappes. Enfin, on connaît également un procédé d'exprimage de l'excédent d'humidité par une surpression d'air. Un tel exprimage permet des gains comparables à ceux obtenus par essorage mécanique. Cependant, dans le cas du traitement de fils en nappes, un tel procédé d'exprimage n'est pas adapté, les fils n'étant pas soutenus lors du traitement par jet d'air et risquant d'être emmêlés sous l'effet dudit jet. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un procédé et un dispositif de préséchage de fils textiles après traitement humide permettant l'obtention d'un exprimage optimal d'une nappe de fils et un séchage ultérieur facilité et relativement peu coûteux. 2- A cet effet, le procédé de préséchage de fils textiles après traitement humide est caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à appliquer simultanément à une nappe de fils humide en défilement sur un transporteur à surface de transport perméable, d'une part, une action mécanique d'essorage et, d'autre part, une différence de pression par circulation d'air à travers ladite nappe. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par un transporteur de support de la nappe de fils, à surface de transport perméable, par un moyen mécanique d'essorage s'appliquant sur la nappe de fils en défilement sur le transporteur de support, par un moyen d'application d'une différence de pression par circulation d'air à travers ladite nappe et par une enceinte de récupération de l'humidité exprimée comportant à sa partie supérieure le transporteur de support. L'invention sera mieux comprise, grace à la description ci- après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence au dessin schématique annexé, dont la figure unique est une vue en perspective d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention monté dans une ligne de traitement de fils. Le dessin annexé représente un dispositif 1 de préséchage de fils textiles après traitement humide disposé dans une installation de traitement de fils, en aval d'une station de lavage 2 et en amont d'un poste de séchage, non représenté. Dans ce dispositif pénètre une nappe de fils humide 3, qui nécessite un exprimage important de l'humidité qu'elle renferme, avant son séchage définitif. A cet effet, conformément à l'invention, dans ce dispositif de préséchage est mis en oeuvre un procédé qui consiste essentiellement à appliquer simultanément à la nappe de fils humide 3 en défilement sur un transporteur 4 à surface de transport perméable, d'une part, une action mécanique d'essorage et, d'autre part, une différence de pression par circulation d'air à travers ladite nappe 3. Afin d'améliorer le préséchage, l'air traversant la nappe de fils humide 3 en défilement peut avantageusement être préalablement chauffé. Selon une caractéristique de l'invention, le procédé de préséchage est mis en oeuvre au moyen d'un dispositif I essentiellement constitué par un transporteur 4 de support de la nappe de fils 3, à surface de -3 transport perméable, par un moyen mécanique d'essorage 5 s'appliquant sur la nappe 3 de fils en défilement sur le transporteur de support 4, par un moyen 6 d'application d'une différence de pression par circulation d'air à travers ladite nappe 3 et par une enceinte 7 de récupération de l'humidité exprimée comportant à sa partie supérieure le transporteur de support 4. Le transporteur 4 de support de la nappe de fils 3 est préférentiellement constitué par un tapis perméable à l'air et à l'eau, entraîné en déplacement par un moteur indépendant non représenté, en synchronisme avec les transporteurs en amont et en aval du dispositif de préséchage. Le tapis perméable formant le transporteur 4 peut, par exemple, être constitué par une bande de caoutchouc naturelle ou synthétique renforcée et perforée sur toute sa surface ou encore par une bande réalisée en un maillage de fils textiles ou métalliques, ou par une bande métallique perforée. Le moyen mécanique d'essorage 5 est avantageusement constitué sous forme d'un tapis perméable guidé sur des cylindres de guidage 5' et s'étendant au-dessus du transporteur 4 de support de la nappe de fils 3, la largeur de ce tapis étant supérieure à celle du tapis perméable formant ledit transporteur de support 4. De préférence, les cylindres de guidage 5' du tapis formant le moyen mécanique d'essorage 5 sont montés sur un châssis, non représenté, fixé au-dessus de l'enceinte 7 de récupération de l'humidité exprimée. La fixation de ce châssis de montage des cylindres de guidage 5' du moyen mécanique d'essorage 5 sur l'enceinte 7 de récupération de l'humidité exprimée est réalisée, de préférence, de manière réglable, de sorte que l'écartement entre le transporteur de support 4 et le moyen mécanique d'essorage 5 est réglable. Ainsi, il est possible de réaliser une application plus ou moins forte du moyen mécanique d'essorage 5 sur la nappe de fils 3 en défilement sur le transporteur de support 4. Du fait de l'application du moyen mécanique d'essorage 5 sur la nappe de fils 3 en défilement sur le transporteur de support 4, le tapis perméable formant ledit moyen d'essorage 5 est automatiquement entraîné dans la direction de déplacement de la nappe de fils en étant guidé sur les cylindres de guidage 5'. Cependant, pour tenir compte d'une éventuelle vitesse différentielle résultant de la pression d'application et des frottements inhérents à une telle pression, il peut être prévu, selon une autre caractéristique de l'invention, de munir au moins l'un des cylindre de guidage 5' d'un moyen d'entraînement en synchronisme avec le transporteur de support 4. Ce moyen d'entraînement, non représenté, peut, soit être un -4- moyen mécanique tel qu'une chaîne ou une courroie crantée coopérant, d'une part, avec une poulie correspondante solidaire de l'un des cylindres de guidage 5' et, d'autre part, avec une poulie solidaire d'un inverseur de mouvement relié à un cylindre de guidage du tapis perméable formant le transporteur de support 4 ou directement au moteur d'entraînement de ce dernier, soit un moteur d'entraîinement propre. Le moyen 6 d'application d'une différence de pression par circulation d'air à travers la nappe 3 de fils en défilement sur le transporteur de support 4 est avantageusement constitué par un dispositif de succion relié à l'enceinte 7 de récupération de l'humidité exprimée. Ce moyen 6 comporte, par exemple, un ventilateur d'extraction 8 relié à l'enceinte 7 par l'intermédiaire de tuyaux d'aspiration 9 et 10, avec interposition d'un moyen de décantation 11 pourvu d'une pompe 12 de vidange de l'eau récupérée. Ce moyen 11 est avantageusement constitué sous forme d'un cyclone. Pour parfaire l'aspiration de l'humidité à travers le transporteur de support 4 et le moyen d'essorage 5, l'enceinte 7 est avantageusement pourvue de moyens d'étanchéification périphérique du transporteur de support 4, non représentés. Ainsi, l'aspiration appliquée dans l'enceinte 7 par le moyen 6 s'applique totalement au niveau du transporteur de support 4 et provoque une circulation d'air à travers ledit transport 4, la nappe de fils 3 en défilement sur ce dernier et le moyen d'essorage 5 se déplaçant en continu ensemble avec la nappe de fils 3. L'humidité contenue dans la nappe de fils 3 est ainsi exprimée, d'une part, mécaniquement par l'action de pression du moyen d'essorage 5 sur le transporteur de support 4 et, d'autre part, par l'effet de succion de ladite humidité par l'air traversant ladite nappe de fils 3. En effet, les gouttes d'eau restant éventuellement par capillarité, lors de l'exprimage mécanique, sur les fils formant la nappe sont entraînées par le courant d'air crée artificiellement dans la nappe de fils. Il en résulte que l'exprimage de l'humidité est nettement améliorée. Conformément à une variante de réalisation de l'invention, non représentée au dessin annexé, le moyen 6 d'application d'une différence de pression par circulation d'air à travers la nappe 3 de fils en défilement sur le transporteur de support 4 peut également être constitué par un dispositif d'application d'une pression d'air au-dessus de la nappe de fils 3, à travers le moyen d'essorage 5, entre les cylindres de guidage 5' de ce dernier, le -5- châssis de montage du moyen d'essorage 5 sur l'enceinte 7 étant alors pourvu d'un capotage de fermeture étanche coopérant à sa périphérie inférieure avec ladite enceinte 7. Dans un tel cas, l'espace délimité par le capotage entourant le moyen d'essorage 5 est relié à un moyen d'amenée d'air sous pression et l'air, traversant le tapis perméable constituant ledit moyen 5, ainsi que la nappe de fils 3 et le transporteur de support 4 également perméable, est évacué dans l'enceinte 7 en entraînant l'humidité adhérente par capillarité, l'enceinte 7 étant alors pourvue d'un dispositif non représenté de pompage de l'humidité exprimée. Il est également possible, à l'instar du mode de réalisation préférentielle décrit à propos de la figure annexée de réaliser un traitement de décantation de l'air chargé d'humidité de l'enceinte 7 au moyen d'un cyclone ou analogue. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, non représenté au dessin annexé, il est également possible de réaliser le moyen 6 d'application d'une différence de pression par circulation d'air à travers la nappe 3 de fils en défilement sur le transporteur de support 4 sous forme d'un dispositif fonctionnant en circuit fermé et réalisant simultanément, d'une part, l'application d'une succion sous le transporteur de support 4 et, d'autre part, l'application d'une pression au-dessus du moyen d'essorage 5, ce dispositif étant essentiellement constitué par une pompe dont l'aspiration est reliée à l'enceinte 7 et dont le refoulement des bouches dans un capotage entourant le châssis de support et de montage du moyen d'essorage 5 sur l'enceinte 7, un dispositif de décantation à cyclone étant, en outre, intégré dans ce circuit fermé de circulation d'air entre le raccordement de l'enceinte 7 et l'aspiration de la pompe à air, ce dispositif à cyclone étant muni d'une pompe de vidange de l'eau récupérée. Un tel mode de réalisation permet d'optimiser l'application de différence de pression en complément de l'exprimage mécanique réalisé par l'intermédiaire du moyen d'essorage 5 par le fait que la pompe de circulation d'air utilisée agit simultanément sur la nappe de fils 3 à présécher, tant par pression que par succion avec un air continuellement recyclé. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, le moyen 6 d'application d'une différence de pression par circulation d'air à travers la nappe 3 de fils en défilement sur le transporteur de support 4 peut être complété par un dispositif de chauffage de l'air appliqué à ladite nappe de fils, non représenté au dessin annexé, sous forme d'une batterie de chauffe électrique ou à vapeur, d'un dispositif de chauffage au gaz ou autre. -6- Afin d'améliorer, l'air traversant la nappe de fils humide 3 en défilement peut avantageusement être préalablement chauffé. En vue d'améliorer l'exprimage mécanique de l'humidité, il peut, en outre, être prévu d'équiper le moyen d'essorage 5 de cylindres de pression (non représentés) montés dans le châssis de fixation sur l'enceinte 7, entre les cylindres de guidage 5', de manière déplaçable verticalement par rapport au tapis perméable constitutif du moyen d'essorage 5 contre l'action de ressorts de rappel. Une telle prévision de cylindres de pression complémentaires agissant sur le tapis perméable constituant le moyen d'essorage 5 permet d'accentuer la pression mécanique exercée par ledit moyen d'essorage 5 sur la nappe de fils 3 en défilement sur le transporteur de support 4 et d'augmenter l'effet mécanique d'essorage, de sorte que l'exprimage total d'humidité peut être amélioré. Le dispositif de préséchage conforme à la présente invention est avantageusement monté en aval d'une station de lavage 2, représentée schématiquement au dessin annexé, et dans laquelle le lavage est, de préférence, réalisé avec de l'eau chauffée. Un tel lavage permet d'obtenir à la sortie de la station de lavage 2 une nappe de fils humide à température relativement élevée, de sorte que l'opération de préséchage dans le dispositif 1 selon l'invention est facilitée, l'eau chaude de lavage pouvant être exprimée plus facilement de ladite nappe de fils, du fait qu'elle adhère moins à leur fibre. Grâce à l'invention, il est possible de réaliser un exprimage important de l'humidité de fils ayant subis une opération de lavage seuls ou après traitement de teinture ou autres avec d'importants gains d'exprimage, à savoir de l'ordre de 50 % par rapport au procédé mis en oeuvre par les dispositifs de préséchage existants habituellement. Il en résulte que les opérations consécutives de séchage peuvent être considérablement réduites, de sorte que les coûits correspondants sont également réduits dans une large mesure. En outre, du fait de l'amélioration de l'homogénéité du séchage, l'invention est également utilisable en traitement humide de fils, à savoir, notamment, pour l'imperméabilisation, le traitement anti-UV, l'ignifugation, la teinture, etc..., l'eau de lavage étant alors remplacée par un bain de traitement ou par un bain de teinture d'imprégnation de la nappe de fils. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté au dessin annexé. Des modifications restent -7- possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. -8- REVENDICATIONS 1. Procédé de préséchage de fils textiles après traitement humide caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à appliquer simultanément à une nappe de fils humide (3) en défilement sur un transporteur (4) à surface de transport perméable, d'une part, une action mécanique d'essorage et, d'autre part, une différence de pression par circulation d'air à travers ladite nappe (3). 2. Procédé, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'air traversant la nappe de fils humide (3) en défilement est préalablement chauffé. 3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par un transporteur (4) de support de la nappe de fils (3), à surface de transport perméable, par un moyen mécanique d'essorage (5) s'appliquant sur la nappe de fils (3) en défilement sur le transporteur de support (4), par un moyen (6) d'application d'une différence de pression par circulation d'air à travers ladite nappe (3) et par une enceinte (7) de récupération de l'humidité exprimée comportant à sa partie supérieure le transporteur de support (4). 4. Dispositif, suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le transporteur (4) de support de la nappe de fils (3) est constitué par un tapis perméable à l'air et à l'eau, entraîné en déplacement par un moteur indépendant en synchronisme avec les transporteurs en amont et en aval du dispositif de préséchage. 5. Dispositif, suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le tapis perméable formant le transporteur (4) est constitué par une bande de caoutchouc naturelle ou synthétique renforcée et perforée sur toute sa surface ou encore par une bande réalisée en un maillage de fils textiles ou métalliques, ou par une bande métallique perforée. 6. Dispositif, suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen mécanique d'essorage (5) est constitué sous forme d'un tapis perméable guidé sur des cylindres de guidage (5') et s'étendant au- dessus du transporteur (4) de support de la nappe de fils (3), la largeur de ce tapis étant supérieure à celle du tapis perméable formant ledit transporteur de support (4). 9- 7. Dispositif, suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les cylindres de guidage (5') du tapis formant le moyen mécanique d'essorage (5) sont montés sur un châssis fixé au-dessus de l'enceinte (7) de récupération de l'humidité exprimée. 8. Dispositif, suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la fixation du châssis de montage des cylindres de guidage (5') du moyen mécanique d'essorage (5) sur l'enceinte (7) de récupération de l'humidité exprimée est réalisée de manière réglable, de sorte que l'écartement entre le transporteur de support (4) et le moyen mécanique d'essorage (5) est réglable. 9. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que le tapis perméable formant le moyen d'essorage (5) est automatiquement entraîné dans la direction de déplacement de la nappe de fils en étant guidé sur les cylindres de guidage (5'), par application sous pression sur la nappe de fils (3). 10. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'au moins l'un des cylindre de guidage (5') du moyen mécanique d'essorage (5) est muni d'un moyen d'entraînement en synchronisme avec le transporteur de support (4). 1 1. Dispositif, suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le moyen d'entraînement en synchronisme avec le transporteur de support (4) est, soit un moyen mécanique tel qu'une chaine ou une courroie crantée coopérant, d'une part, avec une poulie correspondante solidaire de l'un des cylindres de guidage (5') et, d'autre part, avec une poulie solidaire d'un inverseur de mouvement relié à un cylindre de guidage du tapis perméable formant le transporteur de support (4) ou directement au moteur d'entraînement de ce dernier, soit un moteur d'entraînement propre. 12. Dispositif, suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen (6) d'application d'une différence de pression par circulation d'air à travers la nappe (3) de fils en défilement sur le transporteur de support (4) est avantageusement constitué par un dispositif de succion relié à l'enceinte (7) de récupération de l'humidité exprimée. 13. Dispositif, suivant la revendication 12, caractérisé en ce que le moyen (6) d'application d'une différence de pression par circulation d'air à travers la nappe (3) de fils en défilement sur le transporteur de support (4) comporte un ventilateur d'extraction (8) relié à l'enceinte (7) de récupération de l'humidité exprimée par l'intermédiaire de tuyaux d'aspiration (9 et 10), -10- avec interposition d'un moyen de décantation (11) pourvu d'une pompe (12) de vidange de l'eau récupérée. 14. Dispositif, suivant la revendication 13, caractérisé en ce que le moyen de décantation (11) est constitué sous forme d'un cyclone. 15. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 3, 7, 8, 12 et 13, caractérisé en ce que l'enceinte (7) est pourvue de moyens d'étanchéification périphérique du transporteur de support (4). 16. Dispositif, suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen (6) d'application d'une différence de pression par circulation d'air à travers la nappe (3) de fils en défilement sur le transporteur de support (4) est constitué par un dispositif d'application d'une pression d'air au-dessus de la nappe de fils (3), à travers le moyen d'essorage (5), entre les cylindres de guidage (5') de ce dernier, le châssis de montage du moyen d'essorage (5) sur l'enceinte (7) étant pourvu d'un capotage de fermeture étanche coopérant à sa périphérie inférieure avec ladite enceinte (7). 17. Dispositif, suivant la revendication 16, caractérisé en ce que l'espace délimité par le capotage entourant le moyen d'essorage (5) est relié à un moyen d'amenée d'air sous pression et l'air, traversant le tapis perméable constituant ledit moyen (5), ainsi que la nappe de fils (3) et le transporteur de support (4) également perméable, est évacué dans l'enceinte (7) en entraînant l'humidité adhérente par capillarité, ladite enceinte (7) étant pourvue d'un dispositif de pompage de l'humidité exprimée. 18. Dispositif, suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen (6) d'application d'une différence de pression par circulation d'air à travers la nappe (3) de fils en défilement sur le transporteur de support (4) sous forme d'un dispositif fonctionnant en circuit fermé et réalisant simultanément, d'une part, l'application d'une succion sous le transporteur de support (4) et, d'autre part, l'application d'une pression au-dessus du moyen d'essorage (5), ce dispositif étant essentiellement constitué par une pompe dont l'aspiration est reliée à l'enceinte (7) et dont le refoulement des bouches dans un capotage entourant le châssis de support et de montage du moyen d'essorage (5) sur l'enceinte (7), un dispositif de décantation à cyclone étant, en outre, intégré dans ce circuit fermé de circulation d'air entre le raccordement de l'enceinte (7) et l'aspiration de la pompe à air, ce dispositif à cyclone étant muni d'une pompe de vidange de l'eau récupérée. 19. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 3, 12, 13, 16 à 18, caractérisé en ce que le moyen (6) d'application d'une - 11 - différence de pression par circulation d'air à travers la nappe (3) de fils en défilement sur le transporteur de support (4) est complété par un dispositif de chauffage de l'air appliqué à ladite nappe de fils, sous forme d'une batterie de chauffe électrique ou à vapeur, d'un dispositif de chauffage au gaz ou autre. 20. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 3, 6 à 10 et 16 à 18, caractérisé en ce que le moyen d'essorage (5) est équipé, en outre, de cylindres de pression montés dans le châssis de fixation sur l'enceinte (7), entre les cylindres de guidage (5'), de manière déplaçable verticalement par rapport au tapis perméable constitutif du moyen d'essorage (5) contre l'action de ressorts de rappel.