Brevet FR2846418A1 — publié le 20040430

L'invention est relative à un procédé de contrôle de l'épuisement des bains de teinture et de rinçage pour machine de teinture à procédé discontinu par analyse de la transparence chromatique du bain dans une chambre de mesure, destiné à raccourcir 5 le temps de traitement et à économiser la consommation d'eau de rinçage. Elle trouvera notamment son application dans l'industrie textile. Les chambres d'analyse chromatique des bains de teinture 10 sont largement répandues dans l'industrie textile pour permettre de doser avec précision les apports en colorant nécessaires pour obtenir une teinture conforme. Avec l'aide de différents filtres colorés, il est possible de discerner les proportions des différents colorants entrés dans le bain de teinture et en fonction du résultat attendu des adjonctions 15 sont introduites pour atteindre l'objectif. Par ailleurs, la mesure de la transparence chromatique d'un bain de teinture permet selon la loi de Bert Lambert de corréler sa valeur avec la teneur en colorant en milieu aqueux et ainsi de mesurer le degré d'épuisement d'un bain. Cette caractéristique n'est aujourd'hui 20 pas exploitée industriellement Selon les techniques de teinture industrielle actuelles, lors de la phase de fixation de la teinture, soit l'opérateur effectue des prélèvement pour vérifier l'étape lorsqu'il s'agit d'une première recette; soit dans un système rodé, la phase est dite achevée au bout d'un certain 25 délai déterminé en fonction d'un historique avec une marge de sécurité. Ce qui signifie qu'en automatique, le temps de teinture doit toujours être majoré par sécurité. Il en va de même pour les opérations de rinçage, la matière teinte est rincée au delà du stricte nécessaire pour s'assurer du parfait 30 rinçage. Il y a donc une perte de temps et une consommation d'eau surabondante. Le but de la présente invention est de contrôler la phase de fixation de la teinture en direct pour limiter la durée de cette étape au strict besoin. Accessoirement toute anomalie constatée lors de cette 35 étape pourra immédiatement être signalée. Un autre but de la présente invention est de surveiller en direct le rinçage de la matière teinte pour achever l'opération aussitôt que possible. Une partie de l'eau de rinçage pourra être récupérée si son degré de salissure est suffisamment faible. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante qui n'est cependant donnée qu'à titre indicatif. Le procédé de contrôle des bains de teinture et de rinçage pour machine de teinture par analyse de la transparence chromatique dans une chambre de mesure destiné à raccourcir le cycle de fixation de la teinture et à économiser la consommation d'eau est caractérisé en ce que: -On étalonne la chambre de mesure avec les références extrêmes correspondant au bain de teinture en début de cycle et à l'eau claire. -On analyse la transparence du bain présent dans la machine et 10 en fonction de seuils prédéfinis, on termine le cycle en cours. Le dispositif de mise en oeuvre du procédé de l'invention qui comprend une chambre de mesure de transparence chromatique du bain de teinture est caractérisé par le fait qu'elle est reliée par un circuit de communication fermé à la cuve de la machine avec une pompe de 15 circulation à débit constant ou tout système assurant le renouvellement du bain dans la chambre de mesure par exemple un système de seringue à piston. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante accompagnée d'un dessin, la figure 1 en annexe schématisant 20 le dispositif de mise en oeuvre de la présente invention. La présente invention vise un procédé de contrôle des bains de teinture et de rinçage ainsi que le procédé de mise en oeuvre qui trouvera son application dans l'industrie textile pour la teinture. L'utilisation d'une chambre de mesure est connue, elle se 25 compose d'une source de lumière forte, généralement une lampe halogène qui émet une lumière transportée par fibre optique jusqu'à la chambre de mesure. Cette lumière passe à travers le bain de teinture selon un phénomène de transmission de lumière et est ensuite envoyée sur plusieurs filtres au moyen d'une seconde fibre optique. Ces filtres 30 qui sont généralement au nombre de quatre permettent de couvrir l'ensemble du spectre visible et d'apprécier de façon indépendante la montée de chaque nuance composant la trichromie. Les chambres de mesure ont été mises au point et développées pour piloter en automatique les dosages de colorants en fonction d'une nuance type à 35 atteindre ou encore pour mesurer une cinétique d'épuisement sur une machine pilote. Son efficacité est plus ou moins satisfaisante car son emploi est délicat et le plus souvent réservé à un usage de laboratoire. Actuellement les automatismes de teinture suivent des lois empiriques établies en fonction d'historiques et les cycles du procédé 40 de teinture sont généralement enchaînés en fonction du temps et autres paramètres. Ceci est surtout vrai pour la fixation de la teinture, c'est à dire le moment o le colorant monte sur la fibre textile, et o le teinturier donne un certain temps à l'opération pour que le bain de teinture agisse et que l'on atteigne la nuance recherchée pour la fibre à teindre. Du fait qu'il n'y a pas de contrôle direct de la monté du colorant, il est nécessaire de prendre des précautions et c'est pourquoi dans un cycle automatique on prend une marge de sécurité en 5 programmant une durée d'étape supérieure à celle nécessaire. Le dépassement du temps présente un risque faible car le bain de teinture s'épuise et donc son action s'amenuise au fur et à mesure du temps écoulé. Il ressort de ce procédé actuel que la durée du cycle doit être 10 allongée par mesure de précaution ce qui représente une perte de temps. Pour l'opération de rinçage après teinture, la situation est identique, il faut allonger les temps de rinçage au-delà du nécessaire pour garantir le résultat avec cet inconvénient supplémentaire que non seulement il y a perte de temps mais également il y a surconsommation 15 d'eau. L'objectif de la présente invention est d'apporter une solution à ces défauts. Selon le procédé de la présente invention, on utilise une chambre de mesure de transparence chromatique du bain de teinture. La 20 géométrie de la chambre en particulier la largeur de la veine dans laquelle est présent le bain est ajustable. En général ce réglage est discret et se fait sur trois positions fixes. Dans un premier temps, il convient d'étalonner la chambre de mesure avec les références extrêmes. Ceci correspond à l'eau claire 25 pour le bain blanc, l'épuisement du bain peut être alors considéré comme total. Puis au bain coloré, ce qui correspond au bain en tout début de teinture là o le bain peut être considéré comme intact avec un épuisement nul. Cet étalonnage est réalisé pour toutes les positions de la 30 chambre de mesure. Puis durant l'opération de fixation de la teinture, on analyse la transparence chromatique du bain de teinture présent dans la machine. Un calculateur établi la dérivée de cette mesure et en fonction de seuils prédéfinis de cette dérivée on termine le cycle en cours. Après les prises de références, on détermine la position de la chambre, donc son épaisseur, qui est la mieux adaptée pour effectuer les mesures d'épuisement du bain. Ce procédé permet de travailler de façon discontinue par prélèvements successifs de bain de teinture, toutefois il est conseillé de 40 travailler à la continu à l'aide d'un circuit de prélèvement permanent de bain de teinture dans la cuve de la machine à l'aide d'une pompe, passage du bain dans la chambre de mesure et retour du bain dans la dite cuve. De la sorte il est possible de suivre l'évolution de l'épuisement du bain de teinture. Il faut d'ailleurs noter que l'on considère l'étape de fixation de la teinture comme achevée lorsque l'évolution de la transparence est suffisamment faible et non pas à partir d'un certain degré de transparence. Le seuil d'achèvement recherché 5 correspond donc à la dérivée de la courbe de suivi de la transparence chromatique qui doit atteindre un niveau plancher. Le suivi en continu de la transparence permet en outre de constater toute évolution anormale du procédé de teinture. Pour l'étape de rinçage, le procédé est identique si ce n'est 10 que l'on suit la charge de l'eau de rinçage. Lorsque l'eau est fortement chargée au début du rinçage, l'eau doit être vidangée car non réutilisable en l'état, par contre en fin de rinçage l'eau pourra avantageusement être récupérée pour resservir dans une autre opération de rinçage. Le suivi de l'évolution de la transparence chromatique de 15 l'eau de rinçage permet de déterminer avec précision le stade du rinçage et d'économiser l'eau consommée ainsi que réduire le temps de l'opération. La figure l représente le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention décrit précédemment. Tout d'abord, on trouve 20 la cuve de teinture (1) de la machine là o se déroule l'opération de teinture, ainsi qu'une chambre de mesure (2) à géométrie variable. Cette chambre de teinture (2) est alimentée par une source lumineuse puissante qui peut se présenter sous la forme d'une lampe halogène avec une fibre optique intermédiaire. Toutefois une attention 25 particulière doit être apportée quant à la stabilité dans le temps de la source lumineuse et l'expérience montre que l'ampoule halogène traditionnelle doit avantageusement être remplacée par des diodes lumineuses. Un circuit de communication fermé (3) relie la chambre de 30 mesure (2) avec la cuve (3). Une pompe à débit constant assure la circulation du bain dans le circuit fermé (3) en étant prélevé dans la cuve (1), en passant à travers la chambre (2) et en retournant à la cuve (1). Pour faciliter l'étalonnage de la chambre de mesure (2), le 35 dispositif de l'invention comporte un jeu de vannes (5) en amont de la chambre de mesure (2) pour d'une part couper le circuit (3) vis à vis de la cuve (1) et introduire de l'eau claire dans la chambre (2). De même un jeu de vannes (6) est placé en aval de la chambre de mesure (2) pour diriger le bain en sortie de chambre vers une 40 vidange plutôt que vers la cuve (1). Durant la phase de rinçage, l'eau polluée pourra ainsi être évacuée jusqu'à obtenir une eau recyclable. D'autres mises en oeuvre de la présente invention pourraient parfaitement être envisagées sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 1-Procédé de contrôle des bains de teinture et de rinçage pour machine de teinture par analyse de la transparence chromatique dans 5 une chambre de mesure destiné à raccourcir le cycle de fixation de la teinture et à économiser la consommation d'eau de rinçage caractérisé en ce que: -On étalonne la chambre de mesure avec les références extrêmes correspondant au bain de teinture en début de cycle et à de 10 l'eau claire. -On analyse la transparence du bain présent dans la cuve de la machine de teinture et en fonction de seuils, ou de seuils de dérivée de la mesure, prédéfinis, on termine le cycle encours. 2- Procédé de contrôle des bains de teinture et de rinçage pour machine de teinture par analyse de la transparence chromatique dans une chambre de mesure destiné à raccourcir le cycle de fixation de la teinture et à économiser la consommation d'eau de rinçage selon la revendication l caractérisé en ce qu'on analyse en continu la 20 transparence du bain. 3- Procédé de contrôle des bains de teinture et de rinçage pour machine de teinture par analyse de la transparence chromatique dans une chambre de mesure qui comporte une géométrie variable 25 notamment une largeur de veine de passage du bain de teinture réglable, destiné à raccourcir le cycle de fixation de la teinture et à économiser la consommation d'eau de rinçage selon la revendicationi caractérisé en ce qu'on étalonne la chambre pour les différentes largeurs de chambre. 4-Dispositif de mise en oeuvre du procédé de contrôle des bains de teintures selon le revendication 2 caractérisé par le fait que la chambre de mesure (2) est reliée par un circuit de communication fermé (3) à la cuve de la machine (1) avec une pompe de circulation à débit constant. Dispositif de mise en oeuvre du procédé de contrôle des bains de teintures selon le revendication 4 caractérisé par le fait que le circuit fermé (3) comprend un jeu de vannes (5) placé en amont de la chambre de mesure (2) pour permettre l'introduction d'eau claire dans 40 la dite chambre (2). 6- Dispositif de mise en oeuvre du procédé de contrôle des bains de teintures selon le revendication 4 caractérisé par le fait que le circuit fermé (3) comprend un jeu de vannes (5) situé en aval de la chambre de mesure (2) pour permettre la vidange du bain en sortie de chambre (2).