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David S. N E I L L "PROCEDE' ET DISPOSITIF MECANIQUE POUR LE DEGOMMAGE DES FIBRES DE RAMIE' OU AUTRES FIBRES ANALOGUES" La caractéristique de la présente invention est de pouvoir obtenir, par un procède très simple et economi- que et à l'aide de moyens mécaniques l'élimination totale de la gomme ou résine tenace qui soude entre elles les fibrilles du ramié décortiqué (China Grass) sans avoir recours à des réactifs chimiques.
Le procédé est essentiellement mécanique, en ce sens que le dégommage s'obtient en soumettant la fibre, au moment opportun, à des secousses vibratoires appropriées après un bref traitement en un bassin ouvert avec une légère solution chaude d'eau et de savon ordinaire de lessive,tant à la soude qu'à la potasse.
Sont préférables les savons neutres, c'est à dire ne contenant pas d'excès d'alcali, et l'eau devrait être douce.
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Si intervient, au juste moment, le mouvement vibratoire, de la manière et avec le moyen décrit ci-après, les, fi- brilles, en vibrant, secouent loin d'elles la substance gommeuse devenue fortement diluée et, si possible, émulsionnée et se détergent, pour ainsi dire, une à une, pour conserver ensuite inaltérées toutes leurs qualités naturelles de robustesse, d'élasticité, etc.
Dans les dessins ci-annexés, est illustrée, à simple titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférée de l'invention.
Si on se réfère à eux :
La fig. 1 montre, en une vue de front, l'ensemble de la cage et du dispositif mécanique producteur de secousses vibratoires ;
La fig. 2 montre, en une vue en section longitudinale, un des châssis circulaires additionnels que l'on peut inserer à l'intérieur de la cage; la fig. 3 montre, en une vue en section longitudinale, la cage portée dans la cuve pour l'opération de dégommage.
Pour le dégommage de la fibre, on peut procéder de deux façons, mais, dans le deux cas, il est à conseiller que la fibre soit tenue au préalable pendant quelques heures, pour y macérer, dans de l'eau à la température du milieu ambiant, car cette précaution sert à la libérer en grande partie de sa matière colorante et facilite l'opération suivante de rouissage.
Suivant un premier exemple d'exécutions
La fibre est immergée dans de l'eau qui peut être à la température du milieu ambiant ou déjà légèrement chaude, à laquelle on aura ajouté 1% environ de son poids du savon tel qu'il est indiqué ci-dessus. La température est graduellement portée de 75 à 85 C. et maintenue telle pendant une demi-heu re environ, puis élevée au point d'ébullition. Celle-ci sera prolongée pendant deux ou trois minutes.
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Après quoi, on tire la fibre du bain chaud et on l'immerge dans de l'eau froide, courante si possible, et on la soumet à des secousses vibratoires appropriées.
Presque immédiatement, on verra la fibre prendre l'aspect d'une pulpe soyeuse et toutes les fibrilles se détacher l'une de l'autre. En très peu de temps (pas même une minute), l'opération est achevée, et, après un rinçage convenable, toujour avec mouvement vibratoire et préférablement dans l'eau courante, également pour éliminer les résidus d'écorce enchevêtrés avec les fibrilles, la fibre est prête au bain de rouissage, lequel, s'il contient de l'hypochlorite de calcium, aura pour effet de faire floconner quelque petit résidu de matière savonneuse qui serait restée adherente aux fibrilles. Ce floconnement est écarté par un lavage suivant.
Suivant un autre exemple d'exécution:
On commence par procéder comme il est décrit pour la première forme d'exécution et après que la fibre a été laissée à la température de 75 à 85 C. pendant une demiheure environ on commence les secousses vibratoires dans le bain chaud lui-même. Bientôt,la. masse prendrà l'aspect d'une pulpe soyeuse et les fibrilles se detacheront. On enlève alors la fibre du bain à l'eau de savon, et on la rince, avec mouvement Vibratoire dans de l'eau chaude propre, pour la plonger ensuite dans un troisième bain d'eau simple bien chaude que l'on porte à l'ébullition, en continuant toujours le mouvement vibratoire.
On procède ensuite au rinçage à l'eau froide, de préférence courante, comme ci-dessus, et au rouissage.
De ces deux exemples d'exécution, on trouvera que, pour les meilleures qualités de fibre, le premier, plus simple, donne le meilleur résultat.
Afin que l'action vibratoire puisse être transmise dans les conditions désirées à la masse entière des filaments, a été prévu un dispositif mécanique producteur de secousses
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vibratoires. A' cette fin il faut disposer les gerbes de fibre de manière que le dispositif mécanique producteur du mouvement vibratoire puisse exercer efficacement son effet dans la juste direction. L'appareil décrit ci-après se présente comme un des moyens spécialement adaptés à l'ob- tention du but indiqué.
Comme on le voit par le dessin ci-annexé, il consiste substantiellement en une cage circulaire, fige 1 (dont les dimensions varieront suivant la quantité de fibres que l'on veut traiter à la fois), ouverte à sa partie supérieure et fermée au fond par une plate-forme A, dont les caractéristi- ques sont décrites ci-après.
L'anneau supérieur B, est rendu solidaire de la plate- forme, au moyen de quatre tiges C,C'C'' et C''', équidistantes, qui, prolongées vers le bas, servent de pieds à la cage.
Les pieds sont encapuchonnés de caoutchouc. Les dites ti- ges sont reliées entre elles au moyen de tirants croisses 1. Le tout doit constituer un système extrêmement rigide et on emploiera dans ce but du matériel métallique présentant la propriété d'être spécialement résistant au mouvement vibratoire, et on le protégera convenablement contre l'action corrosive des bains de rouissage. Latéralement à deux des tiges susdites, qui se trouvent opposées par exemple, C' et Ce'$ sont fixés, extérieurement à la cage les dispositifs générateurs de la vi- bration. Ils consistent respectivement en un bloc-support E et E, à la cage.
Dans,le bloc-support est fixe E',solidement fixe-verticalement un pivot ou axe F et F' sur lequel peut tourner librement,en un plan horizontal, un disque métallique G et G' des dimensions et du poids les mieux adaptés par rapport au volume et:au poids de la cage, pour avoir la vibration nécessaire.
On obtiendra cette vibration si l'axe de rotation est excentrique, et plus grande sera l'excentricité, plus forte naturellement sera la vibration. Des moyens convenables per- mettront à l'axe de rotation du disque de se déplacer afin de régler l'ampleur de la vibration. La rotation du disque sera obtenue au moyep d'une courroie de transmission actionnant
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la poulie H et H' calée sur le disque ou par tout autre moyen mécanique. A' la plus ou moins grande vitesse de rotation correspondra une plus ou moins grande intensité de vibration.
La transmission uniforme de la vibration dans toutes le parties de la fibre à traiter est obtenue de la manière suivante:
La plate-forme A, constituant le fond de la cage et formée d'un robuste réseau métallique à treillis très élastique, qui porte, sur sa surface supérieure, un certain nombre d'aiguilles en acier -K- à pointe arrondie, solidement fixées au réseau métallique et saillant en dehors de celle-ci d'environ dix centimètres. Ces aiguilles, d'un diamètre approximativement égal à celui des aiguilles à bas ordinaires, sont situées à un centimètre l'une de l'autre en un nombre de rangées suffisant à couvrir toute la surface de la plate-forme.
La distance d'une rangée à l'autre est d'environ un centimètre et les aiguilles de chaque rangée sont disposées de manière à former avec celles de la rangée suivante les sommets d'un triangle équilatéral.
Pour charger la cage, on étend donc les écheveaux de fibre, convenablement mouillées pour qu'elles s'y adaptent mieux, sur la plate-forme et pour une hauteur correspondante à celle des aiguilles sur lesquelles la fibre restera enfoncée, mais sans la comprimer et en sens vertical par rapport à la direction qu'aura le mouvement vibratoire, soit perpendiculairement aux tiges auxquelles sont fixés les dispositifs vibratoires.
La première couche dé fibre ayant été préparée, la seconde est étendue de la même manière que ci-dessus sur un châssis circulaire L, en réseau métallique comme la plate-forme (fig. 2), de diamètre apte à être inséré dans la cage et portant des rangées d'aiguilles N, N' disposées comme il a été décrit ci-dessus, mais tant sur la surface supérieure que sur la surface inférieure. Ce châssis est muni de quatre pieds qui le soutiennent à distance de la plate-forme située en dessous.
Les aiguilles N' disposées sur la surface inférieure pénétrent naturellement dans la couche de fibre qui se trouve
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en dessous, et multiplient ainsi le nombre des agents vibrateurs, dont l'effet est graduellement encore accru par le fait que le réseau métallique élastique répond avec une extraordinaire intensité à la vibration qui lui est transmise.
D'autres châssis identiques au châssis 1 sont ensuite chargés de fibre et placés dans la cage l'un sur l'autre, jusqu'à ce que la cage soit comble.
La cage avec sa. charge de fibre est maintenant prête à l'opération du dégommage. Elle est alors hissée ppur.un moyen convenable de soulèvement, portée au-dessus de la cuve 0 (fig.
3) contenant la solution de savon et elle y est descendue.
On procède ensuite de la manière indiquée respectivement pour les deux exemples d'exécution, décrits ci-dessus.
Rien n'empêche naturellement que, au lieu d'être de forme circulaire, la cage puisse être carrée ou bien avoir une autre forme qui convienne mieux. Dans ce cas les dispositifs vibratoires seront respectivement fixés sur les deux côtés opposés de la cage, et, au lieu d'être circulaires, les châssis seront, par ex. carrés.
Il¯ est évident que la fibre restant pendant tout le cours des opérations encastrée sur les aiguilles vibratoires, tout embrouillement est rendu impossible. Aussi, quand le traitement est terminé, on a des gerbes de fibrilles lisses dans toute leur longueur-naturelle.
Le procédé peut aussi être utilement employé pour d'autres fibres semblables au ramié. Les phénomènes déterminés par le. mouvement vibratoire appliqué quand la fibre est portée au juste stade de traitement, aboutissent à l'isolement et à la détersion des .fibrilles.
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David S. NEILL "PROCESS 'AND MECHANICAL DEVICE FOR DEGOMMING RAMIE FIBERS' OR OTHER SIMILAR FIBERS" The characteristic of the present invention is to be able to obtain, by a very simple and economical process and with the aid of means mechanical total elimination of the gum or tenacious resin which binds together the fibrils of the decorticated branched tree (China Grass) without resorting to chemical reagents.
The process is essentially mechanical, in that the degumming is obtained by subjecting the fiber, at the appropriate time, to suitable vibratory shaking after a brief treatment in an open basin with a light hot solution of water and ordinary soap of lye, both soda and potash.
Neutral soaps, that is, soaps not containing excess alkali, are preferred, and the water should be soft.
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If the vibratory movement takes place at the right moment, in the manner and with the means described below, the fibers, while vibrating, shake away from them the gummy substance which has become strongly diluted and, if possible, emulsified and emulsified. detergent, so to speak, one by one, to then retain unaltered all their natural qualities of robustness, elasticity, etc.
In the accompanying drawings, is illustrated, by way of non-limiting example, a preferred embodiment of the invention.
If we refer to them:
Fig. 1 shows, in a front view, the assembly of the cage and of the mechanical device producing vibratory jolts;
Fig. 2 shows, in a view in longitudinal section, one of the additional circular frames which can be inserted inside the cage; fig. 3 shows, in a view in longitudinal section, the cage carried in the tank for the degumming operation.
For the degumming of the fiber, one can proceed in two ways, but, in both cases, it is advisable that the fiber is held beforehand for a few hours, to macerate there, in water at the temperature of the medium. ambient, because this precaution serves to free it in large part from its coloring matter and facilitates the subsequent retting operation.
Following a first example of executions
The fiber is immersed in water which may be at ambient temperature or already slightly hot, to which approximately 1% of its weight of the soap as indicated above will have been added. The temperature is gradually raised from 75 to 85 ° C. and held there for about half an hour, then raised to the boiling point. This will be extended for two or three minutes.
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After that, the fiber is taken from the hot bath and immersed in cold water, running if possible, and subjected to appropriate vibratory shaking.
Almost immediately, you will see the fiber take on the appearance of a silky pulp and all the fibrils pull away from each other. In a very short time (not even a minute), the operation is completed, and, after a suitable rinsing, always with vibratory movement and preferably in running water, also to remove the residues of bark tangled with the fibrils, the fiber is ready for the retting bath, which, if it contains calcium hypochlorite, will have the effect of flaking some small residue of soapy material which has remained adherent to the fibrils. This flocculation is removed by a subsequent wash.
Following another example of execution:
We start by proceeding as described for the first embodiment and after the fiber has been left at a temperature of 75 to 85 ° C. for about half an hour, the vibratory shaking begins in the hot bath itself. Soon here. mass will take on the appearance of a silky pulp and the fibrils will break off. The fiber is then removed from the bath with soap water, and it is rinsed, with vibratory movement in clean hot water, to then immerse it in a third bath of very hot simple water which is brought to boiling, always continuing the vibratory movement.
The rinsing is then carried out with cold water, preferably running, as above, and the retting.
Of these two execution examples, it will be found that, for the best fiber qualities, the first, simpler, gives the best result.
So that the vibratory action can be transmitted under the desired conditions to the entire mass of the filaments, a mechanical device producing jerks has been provided.
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vibratory. To this end, the bundles of fiber must be arranged so that the mechanical device producing the vibratory movement can effectively exert its effect in the right direction. The apparatus described below is presented as one of the means specially adapted for obtaining the indicated object.
As can be seen from the attached drawing, it consists substantially of a circular cage, freezes 1 (the dimensions of which will vary depending on the quantity of fibers that is to be treated at the same time), open at its upper part and closed at the bottom by a platform A, the characteristics of which are described below.
The upper ring B, is made integral with the platform, by means of four rods C, C'C '' and C '' ', equidistant, which, extended downwards, serve as feet for the cage.
The feet are covered with rubber. The said rods are connected to each other by means of cross tie rods 1. The whole must constitute an extremely rigid system and for this purpose, metallic material having the property of being specially resistant to vibratory movement will be used, and it will be suitably protected. against the corrosive action of retting baths. Laterally to two of the aforementioned rods, which are located opposite for example, C 'and Ce' $ are fixed, externally to the cage, the vibration generating devices. They consist respectively of a support block E and E, to the cage.
In, the support block is fixed E ', firmly fixed-vertically a pivot or axis F and F' on which can rotate freely, in a horizontal plane, a metal disc G and G 'of the dimensions and weight best suited by relative to the volume and: to the weight of the cage, to have the necessary vibration.
This vibration will be obtained if the axis of rotation is eccentric, and the greater the eccentricity, the stronger the vibration naturally. Suitable means will allow the axis of rotation of the disc to move in order to control the magnitude of the vibration. The rotation of the disc will be obtained by means of a transmission belt actuating
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the pulley H and H 'wedged on the disc or by any other mechanical means. A greater or lesser speed of rotation will correspond to a greater or lesser intensity of vibration.
The uniform transmission of the vibration in all the parts of the fiber to be treated is obtained as follows:
The platform A, constituting the bottom of the cage and formed of a robust metal network with a very elastic lattice, which carries, on its upper surface, a certain number of steel needles -K- with rounded point, firmly fixed to the metal network and protruding outside it of about ten centimeters. These needles, approximately equal in diameter to ordinary stocking needles, are located one centimeter apart in a number of rows sufficient to cover the entire surface of the platform.
The distance from one row to the next is about one centimeter, and the needles in each row are arranged so that together with those in the next row, they form the vertices of an equilateral triangle.
To load the cage, we therefore extend the skeins of fiber, suitably wet so that they adapt better to it, on the platform and for a height corresponding to that of the needles on which the fiber will remain pressed, but without compressing it. and in a vertical direction with respect to the direction that the vibratory movement will have, that is to say perpendicular to the rods to which the vibratory devices are attached.
The first layer of fiber having been prepared, the second is extended in the same way as above on a circular frame L, in a metallic network like the platform (fig. 2), of diameter suitable to be inserted into the cage. and carrying rows of needles N, N 'arranged as described above, but both on the upper surface and on the lower surface. This frame has four feet that support it away from the platform below.
The needles N 'arranged on the lower surface naturally penetrate into the layer of fiber which is
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below, and thus multiply the number of vibrating agents, the effect of which is gradually further increased by the fact that the elastic metallic network responds with extraordinary intensity to the vibration which is transmitted to it.
Other frames identical to frame 1 are then loaded with fiber and placed in the cage one on top of the other, until the cage is full.
The cage with its. fiber load is now ready for the degumming operation. It is then hoisted by a suitable means of lifting, carried over the tank 0 (fig.
3) containing the soap solution and sank into it.
The procedure is then carried out in the manner indicated respectively for the two exemplary embodiments, described above.
Nothing naturally prevents that, instead of being circular in shape, the cage can be square or else have another shape which is more suitable. In this case the vibratory devices will be respectively fixed on the two opposite sides of the cage, and, instead of being circular, the frames will be, e.g. squares.
It is obvious that since the fiber remains embedded on the vibratory needles throughout the entire course of the operations, any tangling is made impossible. Also, when the treatment is finished, there are sheaves of smooth fibrils in their entire natural length.
The method can also be usefully employed for other branch-like fibers. The phenomena determined by the. vibratory movement applied when the fiber is brought to the right stage of treatment, result in the isolation and debridement of the fibers.
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