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leprocédé et appareil pour le traitement de roatt..5! textiles"
La présente invention est relative à un procédé et à un appareil pour le traitement de matières textiles.
Le principal but de la présente invention consiste à faciliter le traitement, au moyen d'un fluide, de fibres et de produits textiles et en même temps de fournir un gain ap- préciable dans la quantité de produit de traitement utilisé.
D'autres buts de l'invention consistent : à maintenir un contrôle exact et désiré de la tempé- rature du produit traité et du fluide de réaction;
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à fournir un appareil et un procédé dans lesquels le produit textile est traité d'une manière continue sans être exposé à l'air; à améliorer les procédés actuels pour l'alimentation du fluide de traitement et pour l'application de ce fluide de traitement au produit textile.
Ces buts ainsi que d'autres apparaîtront plus claire- ment dans la description suivante faite en référence aux des- sins annexés dans lesquels les mêmes nombres de référence dé- signent des parties correspondantes dans les différentes vues et dans lesquels :
La figure 1 est une coupe longitudinale verticale d'un appareil réalisé suivant l'invention.
La figure 2 est une vue en plan par dessus de l'ap- pareil.
La figure 3 est une coupe verticale représentant le déplacement de la bande entre les parois du puits et le mouvement du fluide avec la bande se déplaçant à faible vi- tesse.
La figure 4 est une vue analogue à celle de la figu- re 3 montrant le mouvement du fluide avec la bande se d'pla- çant à une vitesse élevée conformément à la présente inven- tion.
La présente invention est relative à un procédé et à un appareil pour le traitement chimique de produits textiles sans tenir compte de leur fabrication particulière et qui sont applicables à de nombreuses opérations telles que la teinture en nuances/unies, le développement et la teinture en une seule opération de produits textiles imprimés et le traitement chi- mique de produits textiles qui doivent être blanchis ou lavés ou traités avec des produits chimiques pour donner un fini aux fibres ou aux produits textiles.
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La présente invention, telle que décrite est appli- cable à toutes les fibres : végétales telles que le coton, le lin, etc.; animales telles que la laine, la soie, etc.; miné- rales telles que le verre filé, l'asbeste, etc.; synthétiques telles que le nylon, la rayonne, l'aralac, etc. L'invention est également applicable à ces fibres dans l'une quelconque de leurs formes manufacturées telles que le fil, les groupes de fils connus communément sous le nom de chaînes, les pièces de tissu et les produits tricotés ou tubulaires ou sous toute autre forme physique.
La présente invention s'étend en outre ' l'applica- tion de toutes les matières colorantes connues des exemples suivants montrant l'emploi et le développement de certains des groupes ou classifications principaux en usage à ce jour tels que : anthraquinone, indigo!de, indigo bromés, thioindi- goïdes, carbazol, colorants au soufre, groupe azoïque insolu- ble, connus dans le commerce sous le nom de naphtols; matiè- res colorantes à l'acétate, basiques, substantives ou diazol- ques connues sous le nom de cellitons; toutes les matières tinctoriales au chrome et acides utilisées pour les fibres animales, les pigments organiques et non organiques nécessi- tant une fixation avec des résines, des empois ou autres pro- duits chimiques pour l'impression et liés aux fibres mention- nées.
Des exemples sont donnés montrant leur emploi comme groupes séparés et également utilisés ensemble.
Dans beaucoup de cas un traitement satisfaisant du produit textile est obtenu en évitant une exposition non né- cessaire à l'air soit de la solution de traitement, soit du produit textile au.cours du traitement. Dans le traitement d'une bande continue de produit textile, il est important d'assurer une exposition uniforme et égale du produit textile sur toute sa longueur et sa largeur à la ou aux solutions de
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réaction. D'une manière analogue, il est nécessaire d'amener la solution de réaction dans le contact le plus intime avec le produit textile jusqu'à ce que les actions chimiques et physiques aient eu lieu entre le produit textile et les ingré- dients portés par le fluide de traitement.
L'invention con- vient à la teinture, au blanchiment, au développement de pro- duits textiles imprimés ou à tout autre traitement chimique d'une bande continue de produit textile d'une manière qui permette à ce produit d'être traité uniformément sur toutes ses faces lorsque la couche de fluide de traitement entoure complètement le produit textile et est maintenue en étroit contact avec lui par la construction particulière de couloirs étroits à travers lesquels le produit à traiter se déplace et est ainsi amené en contact avec le fluide de traitement qui est également en mouvement soit dans le sens de déplace- ment du produit textile, soit en sens inverse. Ceci conduit à un traitement chimique plus rapide du fait de l'utilisa- tion de la surface totale de ce fluide se déplaçant avec le produit textile.
Un objet de l'invention consiste à maintenir un contrôle positif et un rapport désirable du fluide de traite- ment avec le produit textile durant le traitement. Du fait que le produit textile est entouré d'une telle couche mince de fluide, les ingrédients, qui sont soit dissous, soit main- tenus en suspension dans le fluide, sont forcés en contact étroit pour réagir uniformément sur le produit textile dans le but indiqué et sans perte. Ceci est en opposition directe avec la pratique répandue qui : force les solutions chi- miques à travers les produits textiles maintenus immobiles, soit au contraire agite le produit textile dans une solution de traitement normalement immobile.
La présente invention utilise un principe de base
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différent, celui d'obliger le produit textile à se déplacer dans la machine de façon que ce produit soit immergé dans une quantité minimum de fluide disposée de façon à amener le pro- duit textile en contact étroit avec le fluide de traitement qui peut contenir des teintures, des agents de blanchiment ou autres produits chimiques. En même temps, le fluide de traite- ment est obligé de se déplacer en contact avec le produit textile jusqu'à achèvement de la réaction chimique désirée.
Pour définir plus clairement le traitement u pro- duit textile soit chimiquement, soit avec des matières tinc- toriales, attendu que les produits chimiques ou les matières colorantes peuvent réagir non seulement chimiquement mais physiquement, la présente invention couvre les réactions chi- !T'igues et physiques entre le produit textile à traiter et les ingrédients qui sont amenés en contact avec lui et qui sont contenus dans le fluide; ces ingrédients dans le fluide peu- vent être chimiquement inertes et sont forcés mécaniquement sur le produit textile en étroit contact lors de l'avancement de celui-ci et selon le procédé indiqué.
Par ce procédé de développement, on peut utiliser comme fluide de traitement l'un quelconque des moyens connus.
Dans certains cas, ce fluide peut être de l'eau bouillante pure et, pour la fixation d'un certain nombre de colorants, du sel ordinaire constituera le produit chimique utilisé dans le fluide pour la fixation d'un type direct ou substantif de matières tinctoriales. Lorsque des colorants au soufre sont utilisés, le fluide de traitement peut contenir du sulfure de sodium, de l'alcali, du sel ordinaire, etc. Pour tous les colorants de la classe des colorants de cuve, les solutions de traitement peuvent contenir un agent réducteur quelconque tel que l'hydrosulfite de sodium, les alcalis, le sel ordinai- re, etc.
La matière colorante peut être imprimée ou teinte en
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présence d'une résine et ce produit textile teint ou imprimé en présence de résine nécessite une fixation chimique ulté- rieure de façon à obtenir la solidité finale. Les fluides de traitement contiennent dans ce cas des alcalis, des acides ou ils peuvent être neutres et la température élevée appliquée au fluide de traitement réalise cette fixation chimique, Le fluide de traitement peut être sous la forme d'un milieu ga- zeux tel que de la vapeur et être introduit avec le produit textile ce qui lui permet de se condenser dans les puits pour former une humidité suffisante ou le fluide peutêtre intro- duit jusqu'à ce que l'action chimique soit terminée.
Ce procédé fournit une méthode pour appliquer des colorants et des produits chimiques sur le produit textile soit sous la forme imprimée, soit sous la forme complètement recouverte comme dans les nuances unies, ceci a pour effet d'économiser considérablement les matières tinctoriales et les produits chimiques et d'abréger la durée du traitement par rapport à ce qui est réalisé jusqu'ici.
La présente invention concerne un moyen pour la fixation de matières tinctoriales et de produits chimiques sur le produit textile dans un confinement étroit de façon que les fluides de traitement soient forcés de suivre le pro- duittextile d'un puits à l'autre et de maintenir une hauteur uniforme de fluide de traitement au-dessus de chacun des rou- leaux successifs suivant une progression constante du point d'entrée au point de sortie le plus élevé. L'appareil comme représenté est conçu pour permettre cette fonction. Les espa- ces restreints étroits à travers lesquels le produit textile et les fluides de traitement sont forcés de passer exercent une action entre les deux qui détermine la vitesse de réac- tion chimique entre le fluide de traitement et le produit textile à traiter.
Une alimentation contrôlée par gravité,
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réglée suivant la vitesse du produit textile, est nécessaire.
En utilisant une faible quantité du fluide de traitement dans l'espace restreint et ce fluide de traitement accompagnant le produit textile, aucune détérioration ne se produit dans le bain de traitement du fait que le fluide est introduit et évacué à des vitesses régies par la vitesse du produit tex- tile. Par ce procédé, aucune des particules des teintures ou des produits chimiques qui nécessitent une fixation n'est diluée dans le volume du fluide de traitement et elles res- tent dans les puits pour teindre ou colorer les parties non imprimées du produit textile telle que des motifs colorés à développer sur des fonds blancs.
Comme la températurejoue un rôle important dans la mise en oeuvre de toute réaction chimique concernant la fixa- tion de matières tinctoriales ou de produits chimiques, cet appareil est conçu de façon que les puits, dans lesquels le produit textile et les fluides passent, soient suspendus dans un grand réservoir qui entoure complètement ces puits avec un grand volume d'eau convenablement chauffé au moyen de tuyaute. ries de vapeur. Comme la quantité de fluide de traitement dans la machine est à tout instant très faible remplissant seulement les couloirs étroits, le transfert de chaleur du compartiment chauffant aux puits est très efficace permettant un contrôle plus constant de la température que cela serait possible pour maintenir celle-ci lorsque l'on essaie de chauf- fer indirectement une grande quantité d'eau.
De la vapeur peut également être utilisée dans cette chemise intérieure comme moyens pour obtenir des températures élevées. En remplissant cette grande chambre avec des solutions de saumure réfrigé- 3=antes, elles-mêmes réfrigérées, il a été prouvé qu'il était possible de maintenir très efficacement de basses températu- res par l'immersion des puits de traitement dans ces solutione
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réfrigérantes. De la chaleur ou du froid est transmis effica- cement à travers les puits du fait de la grande sur.face de contact des solutions chauffantes ou réfrigérantes avec les puits à travers lesquels doivent circuler le fluide de trai- tement et les produits textiles.
Dans le présent procède, un courant continu de flui- de avec le produit textile à développer dans un espace confi- né et par l'alimentation d'un écoulement continu de fluides de traitement frais,les matières colorantes sont fixées dans un laps de temps très court,elles ne coulent/dans les surfaces blanches ou non imprimées du produit textile et la solution de traitement accompagant le produit textile est maintenue exempte de détériorations durant tout le procédé. Jusqu'au développement de ce procédé, il a été nécessaire de passer ces produits textiles imprimés à travers de la vapeur plutôt qu'à travers un fluide quelconque de façon à empêcher les mo- tifs imprimés de couler sur les surfaces non imprimées.
Comme l'opération de traitement à la vapeur, de vieillissement ou de traitement doit être réalisa séparément du fait de la longue durée nécessaire pour développer la fixation des matières tinctoriales par les procédés conventionnels, cette opération ne se prête pas à être réalisée dans le savonnage ou le déve- loppement en continu qui est exécuté à des vitesses beaucoup plus grandes. Cette invention, du fait de la grande vitesse de fixation des matières colorantes ou des produits chimiques sur le tissu, se prête à être utilisée pour les autres opéra- tions telles que l'oxydation, le savonnage et la finition éliminant de ce fait une opération entière dans le traitement de produits textiles imprimés et imprimés et teints.
Dans la présente description, on a exposé un procé- dé continu ?race à quoi le produit textile peut être prétraité par mordançage sur des teintures, des produits chimiques ou
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autres ingrédients ou par impression réalisée directement en une opération continue à pa.rtir d'une machine à imprimer et dans une installation de développement en continu.
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Le dévelapnerer¯t à l'état n.urnide de uroduits textiles òerimés montement i±gaérgtion de teinh&ge sirou%ta,née,
Comme pratiqué dans l'impression de produits texti- les, l'application de teintures ou autres matières colorantes après impression fait qu'elles ne sont, à ce stade, pas suf- fisamment imprégnées dans les fibres d'une manière qui assure une solidité convenable et une intensité de coloration com- plète. Pour fixer convenablement ces matières colorantes, il a été nécessaire de traiter ultérieurement par vieillissement, par un traitement à la. vapeur ou par un traitement d'une cer- taine manière pour lier convenablement ces matières coloran- tes aux fibres. Dans certains cas, le traitement à la vapeur est réalisé sous pression pendant des laps de temps prolon- gés.
Plus communément, utilisé dans le développement des impres- sions est le procédé rapide de vieillissement à la vapeur.
Pour le traitement à la vapeur et la fixation de colorants de cuve, les produits textiles sont introduits dans une cham- bre de vapeur et passent lentement à travers cette atmosphère de vapeur pendant des laps de temps compris entre 5 et 10 mi- nutes avant que les matières tinctoriales soient convenable- ment fixées sur les fibres. Pour la fixation de rapidogènes, d'algosols, de colorants de chrome et d'autres matières colo- rantes, un traitement à la vapeur acide est requis. Ce procédé est analogue à celui du traitement à, la vapeur des colorants de cuve avec l'exception que des acides sont introduits dans l'agent de vieillissement lorsque les matières colorantes né- cessitent une atmosphère acide pour leur fixation sur les fi- bres.
Le vieillissement acide nécessite comparativement les trêves durées pour le développement complet des colorants que
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dans le cas de colorants de cuve. La. présente invention four- nit un procédé de fixation humide remplaçant le procédé de vieillissement qui développe des produits textiles imprimés pour donner une valeur de coloration achevée et une fixation complète dans le temps très court et surprenant de 5 à 10 secondes.
En supprimant les procédés lents de vieillissement, l'appareil, tel que représente, est reliédirectement aux installations de lavage ou de finition grâce à quoi on pro- duit, non seulement la.fixation des matières colorantes, mais également les produits textiles peuvent être savonnés après qu'ils ont été traités et terminés dans un procédé en continu.
Des exemples de l'emploi d'un développement immé- diat peuvent être partiellement décrits comme suit : (1) des colorants de cuve, tels que ceux connus dans le commerce sous les noms d'indanthrènes, d'algols, d'hydrones, etc... sont imprimés sur le produit textile avec un support approprié, séchés et amenés dans la machine à dé- veloppewent humide, le produit textile étant introduit simul- tanément avec le fluide de traitement qui contient de l'hydro- sulfite de sodium, de la soude caustique et du sel ordinaire.
La température du fluide de traitement est de 93 C La durée du développement est de 10 secondes.
L'impression terminée montre une fixation complète avec une solidité convenable comme la même impression vieil- lie dans un agent de vieillissement rapide durant 5 minutes, l'obtention de cette fixation étant fa.ite dans un trentième du temps requis dans la pratique normale.
(2) Le même produit textile imprimé est celui qui a été développé et fixé dns le même laps de temps. Dans ce cas, on ajoute au fluide de traitement d'autres colorants de cuve que durant le procédé de fixation du motif imprimé, le fluide de traitement à son tour teignant uniformément sur les deux
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côtés ce qui est connu sous le nom de nuance de fond. Pour pro- duire des impressions avec des colorants de cuve de ce type,la nuance de fond aurait dû, dans la pratique normale, être soit teinte tout d'abord sur le produit textile, soit teinte après les opérations d'impression et de traitement à la vapeur nor- male .
La présente invention montre l'opération de teinture et le développement des impressions de tous colorants rapides réa- lisas simultanément en 10 secondes supprimant un procédé sup- plémentaire complet pour la. production de ces effets ou d'ef- fets analogues.
(3) Des rapidogènes, des algosols, des colorants de chrome et d'autres matières colorantes sont imprimés et sé- chés et ensuite passent dans l'appareil comme représenté. Le fluide de trait'ement dans le cas de ces types de teinture est chargé, par litre, de 6,24 grammes d'acide acétique à 56% et de 100 grammes de sel ordinaire. La température du fluide est de 93 C En déplaçant le produit textile imprimé dans l'appareil en contact étroit avec le fluide de traitement qui s'écoule conurrement à travers la machine, le développement complet de ces classes de colorants est produit en 10 secon- des.
(4) Un autre but de l'invention est d'obtenir un produit textile imprimé et teint en une opération montrant à fibre d'exemple le développement de motifs mprimés sur le produit textile qui peuvent comporter un ou plusieurs groupes de colorants tels que des colorants de cuve et, air fluide de traitement, on peut ajouter un. quelconque des différents types de matières colorantes qui peuvent être compatibles avec le fluide de traitement telles que les colorants eu soufre, les pigments à l'état dispersé, etc... produisant un effet mutli-
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colore, avec des types différtnt chiviiquement de mp.tièi?es tinctoriales, en une opération.
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A partir de ces exemples, on voit que l'or. obtient des possibilités pour la production de nombreuses nuances de fond multicolores et unies, le mélange de divers groupes de metières tinctoriales!, par un procédé plus court que ceux utilises auparavant d?ns la technique avec des caractéristi- ques contrôlables, en utilisant un appareil qui permet la irise en oeuvre de ces procédés avec des résultats satisfaisants.
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La fix2liQn..de teinture et" d'autres n'8tè:r.:es ¯colorantes pour la production de nuances¯unies.
Un autre but de l'invention consiste dans le tein- ture avec des colorants de cuve donnes par le color Index tels que le jaune anthracène GC, color Index ? 1095; l'olive
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irc2ntlrène P, color Index 11 1150; l'Indigo bromé /4B, color Index A 1184 et le rose hélindone BN, color Index N 1211.
Ceux-ci comprennent l'anthraquinone, l'indigoide. à la fois les types bromés et thioindigoïdes comprenant l'indigo synthétique, color Index N 1177 ou les bleus hydrones, color Index n 969 et 971. les carbazols et les colorants de cuve solubles dans l'eau ou leurs composés de cuve tels que ceux connus dans le commerce sous le noir' d'algosols ou d'indigo- sols (vert jade caledon color Index N 1101)
. Tous ces grou- pes peuvent être teints avec succès par ce procédé en traitant le produit textile à teindre avec ces teintures sous forme de pigments ou sousforme soluble et en introduisant le produit textile dans l'installation de teinture et de développement à l'état sec ou humide dans laquelle on introduit simultanément les produits chimiques tinctoriaux et réducteurs tels que l'hydrosulfite de sodium, la soude caustique et le sel ordi- naire, le tout se déplaçant ensemble (produit textile, tein- tures et solution) à travers les couloirs ou orifices étroits jusqu'à ce que l'action de teinture soit terminée.
En teignant avec ces colorants dans ce milieu fluide confiné qui se dépla-
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ce avec le produit textile dans toute la machine en contact étroit l'un avec l'autre, le produit textile est entouré, d'u- ne mince couche de solution. La réduction et la teinture ont lieu dans un espace confiné tel que 1'épuisement complet des teintures est obtenu dans un laps de temps minimum en produi- sant des résultats qui jusqu'ici n'avaient pas été atteints dans la technique de manipulation, de tous les groupes de ma- tières tinctoriales connues.
Ceci est particulièrement vrai dans la teinture de ce qui est connu dans le commerce sous le nom de nuances foncées de colorants de cuve qui étaient jusqu'à présent appliquées au mieux par le procédé de tein- ture connu sous le nom de procédé à mordant. Dans ce procédé à mordant, il est nécessaire de fa.ire passer le produit tex- tile un certain nombre de fois en avant et en arrière à tra- vers la solution, de façon à obtenir convenablement la nuance et la solidité correctes et, durant ces passages, des parties de combinaisons colorantes variées peuvent ressortir ou s'at- ténuer non uniformément produisant des résultats imprévisi- bles.
En produisant ces mêmes teintes sombres conformément à l'invention, le colorant à pigments, soit sous la forme solu- ble, soit sous la forme dispersée, est d'abord appliqué au produit textile par mordançage ou autre moyen et ensuite pas- sé dana la machine soit en une opération continue, soit comme un traitement séparé. Le produit textile ayant reçu la matiè- re tinctoriale non fixée, les colorants doivent alors être amenés dans une forme soluble. par réduction de façon à être convenablement fixés aux fibres. Les teintures de ce groupe de colorants sort rendues solubles en les introduisant dans une solution réductrice. Ils ont une tendance naturelle à se diluer dans le volume du fluide dans lequel ils sont contenus.
Suivant l'invention, ils sont' introduits dans une couche de fluide si mince que les teintures sont forcées en contact avec
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le produit textile empêchant cette dilution dans un grand volume de solution ce qui est un facteur majeur pour produire des nuances véritables en maintenant la matière tinctoriale sur le produit textile par passage àtravers les couloirs ajustés exactement qui empêchent les teintures, lorsqu'elles deviennent solubles, d'abandonner le produit textile et de se diluer dans un grand volume du fluide.
Lorsque ce groupe de colorants a traversé cette machine où se produit l'action de teinture et de réduction, ils sont alors, soit en une opéra- tion séparée, soit en une opération en continu, lavés et oxy- dés à la manière usuelle nécessaire pour traiter cette classe de matières colorantes.
En autre ceci permet de réaliser la teinture et le développement des colorants du groupe azoïque insoluble ou du naphtol représenté comme groupe par le naphtol AS (anilide acide beta-hydroxynaphto±que) développé avec le sel écarlate rapide GGN (sel diazoïque stabilisé de 2.5 dichloroaniline) et par le naphtol AS-G (diacétoacétictolide) développée avec la base B rouge rapide (5 nitro - 4 aminotoluène). Les mêmes principes offrent leurs avantages dans ce champ d'action où les produits textiles doivent être amenés en contact avec des produits chimiques ou des développeurs pour produire une réac- tion chimique ou l'accomplissent du procédé.
Les matières tinctoriales au soufre telles que le vert immédial, color Index N 1106 et l'orangé imméd.ial C, color Index N 949 sont appliquées de la même manière c'est-à- dire soit en traitant le produit textile d'abord avec la ma- tière colorante non fixée à l'état sec ou humide, soit en ajou- tant la matière colorante avec le produit textile dans des proportions déterminées dans l'appareil, en ajoutant les pro- duits chimiques requis tels que le sulfure de sodium et le sel ordinaire au liquide de traitement et en obligeant le fluide
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et le produit textile à se déplacer ensemble en contact étroit., Ici à nouveau,
l'action de teinture est achevée dans un court espace de temps avec un contrôle plus complet de la nuance finale et moins d'oxydation de la matière colorante.
Un autre exemple de teinture en continu avec des colorants directs ou substantifs est réalisé avec le bleu ciel diamine FF, color Index N 518, et la chrysophénine, color Index N 365 en obtenant toutes les gammes de nuances. Le produit textile est d'abord traité avec un colorant direct en faisant passer ce produit textile à travers un bain conte- nant le colorant en solution aqueuse. Le produit textile est ensuite introduit à l'état sec ou humide dans l'appareil re- présenté dans lequel la teinture et le développement sont réalisés par le traitement ultérieur du produit textile avec la solution de sel ordinaire, Cette solution se déplace dans le mince espace avec le produit textile à une température de 93 C forçant la fixation convenable de la matière tinctoriale sur les fibres jusqu'à ce que la réaction soit achevée.
L'ap- plication de ce groupe de colorants surpasse, en temps et en contrôle, les procédés conventionnels en usage pour appliquer ce groupe de matières colorantes.
Un exemple additionnel est la teinture des fibres synthétiques telles que le nylon, l'aralac, etc...: des fibres animales telles que la laine, la soie, etc... Un certain nom- bre de ces fibres ont peu d'affinité pour une quelconque des classes connues de matières tinctoriales et, pour absorber des matières colorantes à partir d'un bain de teinture par la pratique usuelle, il faut un laps de temps prolongé. Dans ce cas, on utilise un type de matières colorantes acides connu sous le nom de palatine qui est l'un des groupes de colorants-les plus durs à épurer à partir d'un bain de tein- ture. Le produit textile est traité avec la matière colorante
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dans un appareil à mordançage ou calandre ou machine analo- gue.
Par cette opération, la matière colorante n'est pas fi- xée fermement et n'est pas solide. Par une opération, soit séparée soit continue avec le mordançage, le produit textile est introduit à l'état humide ou sec ou partiellement sec dans l'appareil tel que représenté qui contient, comme moyen de fixation, les quantités nécessaires d'acide sulfurique pour fixer convenablement les colorants acides ou colorants pour laine aux fibres animales. Cette fixation chimique a été réalisée en une minute alors que le temps normal de teinture est de 1 heure 1/2 pour les mêmes classes de colorants sur le même produit textile lorsque l'on utilise la pratique usuelle.
Un autre exemple montre que les fibres synthétiques telles que l'acétate ont très peu d'affinité pour les groupes colorants à l'acétate qui sont utilisés pour la teinture de ces produits textiles et ici à nouveau par les méthodes con- ventionnelles, il faut des passages prolongés du produit tex- tile à travers les solutions tinctoriales pour absorber les quantités requises de matière colorante. Par mordançage de ces produits textiles synthétiques avec leurs groupes respectifs de colorants et par séchage ou à l'état humide et par un trai- tement ultérieur avec le procédé et l'appareil selon l'inven- tion au moyen d'un fluide, de traitement confiné étroitement et à la température convenable, des matières colorantes peu- vent être fixées d'une manière convenable en une minute.
En appliquant des teintures développées ov diazol- ques telles que la primuline, color Index N 812 ou le noir diamine BH, color Index ? 401, le premier stade est réalisé de la même manière qu'avec des matières colorantes directes ou substantives mais comme ces colorants nécessitent un trai- tement ultérieur pour obtenir leur solidité désirée et leur
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nuance véritable, ils sont traités chimiquement ultérieurement.
Ainsi le produit textile, qui contient déjà la matière tincto- riale fixée, traverse l'appareil contenant la solution avec du nitrite de sodium et d.e l'acide chlorhydrique ou sulfurique.
Pour l'obtention de la nuance finale, le produit textile peut être traité ultérieurement dans le même appareil après rinçage en appliquant des développeurs tels que le beta-naphtol ou autres produits chimiques appropriés.
Lavage et nettoyage des produits textiles.
Il a été montré, par ce procédé, que, en déplaçant une bande de matière textile concurremment avec le fluide de traitement, il est possible de maintenir une matière colorante non fixée sur le produit textile jusqu'à ce que la fixation convenable ait lieu en permettant au fluide de traitement d'agir sur le produit textile. Un autre objet de l'invention est montré en inversant l'écoulement du fluide de traitement, c'est-à-dire en introduisant le fluide de traitement dans le dernier puits ou au point de sortie de la machine et en le forçant à s'écouler à contre-courant par rapport au produit textile, l'action de succion qui a lieu dans l'espace des cou- loirs restreints tend à expulser du produit textile les matiè- res non fixées pour des vitesses élevées.
Une telle opération peut être utilisée avantageusement pour le nettoyage de tout produit textile lorsqu'elle est utilisée de cette manière, l'avantage étant la possibilité de chauffer le fluide de net- toyage à des températures,élevées et la petite quantité de fluide contenue à la fois dans l'appareil peut être rapidement et complètement renouvelée en conservant à tous moments le produit textile en mouvement dans les fluides de traitement durant l'opération.
Dans la description de l'application envisagée et qui est représentée dans les dessins, un appareil comprend
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trois groupes, qui sont de forme identique et les trois grou- pes sont assemblés pour permettre un traitement continu ou une série de traitements du produit textile se déplaçant de manière continue. Les trois groupes de l'appareil sont utili- sés en ligne l'un avec l'autre/dans le double but d'utiliser soit l'un, soit plusieurs de ces groupes pour la même opéra- tion; soit d'utiliser le premier groupe pour le développement ou la teinture, le second groupe pour une oxydation ou une réduction ultérieure et le troisième groupe pour le savonnage et le nettoyage.
En plus, des opérations différentes multiples peuvent être réalisées avec les trois groupes de l'appareil en utilisant généralement le même principe dans chaque cas mais en réglant ou contrôlant ou réglant et contrôlant la solution de traitement et le déplacement du produit textile grâce à quoi il est possible de réaliser des procédés compli- qués d'une manière continue.
Chaque groupe est de construction identique et com- porte des parois externes latérales et d'extrémité 1 de di- mensions convenables et en une matière telle qu'elle ne soit pas corrodée par l'emploi des produits chimiques qui peu- vent être contenus dans les solutions utilisées dans les dif- férents procédés. La partie inférieure de chaque groupe est indiquée par le nombre de référence 2. Une paroi intérieure ou chemise est prévue, cette paroi intérieure 3 étant espacée d'une distance convenable des parois externes et du fond de la cuve pour permettre un contrôle de la température convena- ble comme cela sera décrit plus en détail ci-après. Cette paroi interne ou. chemise 3 est conformée pour constituer des puits espacés 4 représentés au nombre de quatre dans chacun des groupes.
Le nombre des puits peut toutefois varier en ac- cord avec les nécessités. Ces puits sont constitués avec des fonds cintrés 5 dont le contour correspond à celui de la sur-
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face périphérique des rouleaux de guidage 6 qui sont disposés à l'intérieur de ces puits. Les parois des puits sont consti- tuées par des parois parallèles espacées 7 qui forment les deux parois des puits intermédiaires, les parois des puits d'extrémité étant complétées par les parois adjacentes 3.
Chacun des pûits est représenté avec sa partie inférieure si- tuée dans le même plan commun avec un espace entre les puits suffisant pour permettre un échange thermique convenable à partir du fluide chauffant ou réfrigérant introduit au moyen de la tuyauterie 8. Cette tuyauterie est représentée s'éten- dant à la partie inférieure de chacun des groupes, mais elle pourrait être située de toute manière convenable et peut comporter des parties d'évacuation pour créer rapidement un contact entre le fluide chauffant ou réfrigérant et les pa- rois des puits.
Les pariis creuses entre les puits sont obtu- rées par des plaques supérieures 9 et les puits de chaque groupe sont de hauteur progressivement croissa.nte à partir de l'extrémité d'entrée du groupe vers l'extrémité de sortie de ce groupe en vue de maintenir une hauteur uniforme de flui- de au-dessus de chacun des rouleaux successifs étagés vers le haut. Cette disposition étagée des plaques 9 est prévue pour faciliter un écoulement contrôlé du fluide de traitement pour un fonctionnement à grande vitesse. Chaque groupe de l'appa- reil comporte une tuyauterie d'admission 10 et une tuyauterie d'évacuation 11, la première étant située dans une chambre décalée 12 pratiquée dans la paroi d'extrémité 3 et la der- nière étant située dans une chambre ou auge décalée 14 pra- tiquée dans la partie extrême supérieure de la pa.roi opposée
3.
Les tuyauteries d'alimentation et d'évacuation, qui, à l'occasion, peuvent être inversées quant à leur fonction, ont leurs axes s'étendant dans uns direction parallèle aux parois définissant les puits. A la base de chaque puits est une tu-
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yauterie d'évacuation 14 contrôlée par une vanne ou robinet
15, ces tuyauteries d'évacuation étant prévues pour évacuer le concentré et le sédiment qui peuvent se présenter lors de la mise en oeuvre de certains procédés avec certaines solu- tions.
Une pluralité de chicanes 16 sont suspendues par l'intermédiaire de plaques 17 et s'étendent dans les puits 4.
Les extrémités inférieures des chicanes 16 sont courbées com- me montré en 18 et des montants 19 supportent les rouleaux de guidage 6 entre les extrémités courbées des chicanes et l'ex- trémité concave des puits. Les chicanes sont d'une épaisseur telle qu'elles fournissent un passage relativement étroit de chaque côté de la chicane entre cette chicane et les parois du puits, la largeur de ce passage étant d'une importance vi- tale pour le fonctionnement parfait du procédé à mettre en oeuvre. Les rouleaux 6 sont d'un diamètre légèrement plus grand que la largeur des chicanes 16 de manière à placer le produit textile qui se déplace dans l'axe entre les parois 3,
7 formant les puits et les faces latérales des chicanes.
Par ce rroyen, le produit textile qui se déplace est exempt de contact avec les parois de l'appareil et, en même temps, une quantité constante de fluide est disponible sur toute la sur- face du produit textile lorsque celui-ci se déplace dans l'ap- pareil. Des rouleaux de guidage 20 sont disposés dans l'axe des chicanes 16 et à leur extrémité supérieure et entre les parois délimitant les puits. Ces rouleaux 20 sont d'un diamè- tre tel qu'ils coopèrent avec les rouleaux 6 en maintenant un espacement convenable entre le produit textile et les pa- rois adjacentes.
Des moyens convenables, indiqués par le nombre de référence 21, peuvent être prévus pour soulever les chicanes des puits pendant le nettoyage de ces derniers ou lorsque les
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puits sont utilisés pour festonner le produit textile dans les puits et également pour aider à la mise en route de l'appa- reil en vu de son fonctionnement. Le nombre de référence 22 désigne l'une des chicanes représentée en traits pointilés dans une position partiellement soulevée.
Pour provoquer le déplacement du produit textile dans chaque groupe de l'appareil, il est entendu que les cy- lindres essoreurs 23 peuvent être entraînés par tous moyens convenables. Une auge 24 est disposée sous les cylindres esso- reurs pour ramener le fluide dans le groupe initial de l'appa- reil, ces auges se déversant dans le canal prévu pour la tuyau- terie d'Évacuation 11. On remarquera à l'extrémité d'entrée de chaque groupe que la paroi 3 est évasée vers le haut comme montré en 25 pour fournir un jeu aidant à la, marche de l'appa- reil pendant le fonctionnement.
Se référant maintenant à la figure 2, on remarquera que les tuyauteries 8 peuvent être utilisées pour l'amenée de bout milieu de chauffage ou d'un réfrigérant servantà refroi- dir les parois des puits. Si on le désire, d'autres moyens peuvent être prévus pour introduire un réfrigérant. Dans la figure 2, on a représenté une tuyauterie de communication 26 entre la tuyauterie d'alimentation 10 et la tuyauterie d'éva- cuation 11, cette communication étant contrôlée par une vanne
27. Par ce moyen, le fluide évacué par la tuyauterie 11 peut être ramené en totalité ou en partie dans la tuyauterie d'ali- mentation 10. Une autre tuyauterie de communication 28 est prévue entre la tuyauterie d'évacuation 11 du premier groupe et 'Le. tuyauterie d'alimentation 10 du groupe adjacent suivant.
Cette tuyauterie de communication est contrôlée par une vanne
29 et permet un écoulement total ou partiel à partir de la tuyauterie d'évacuation 10 du)premier groupe dans la tuyaute- rie d'alimentation du second groupe.
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Les rouleaux 20 sont représentés dans la figure 2 comme étant montés dans des paliers 30 mais la disposition de ces paliers ne fait pas partie de la présente invention. Des paliers analogues 31 sont prévus pour chacun des cylindres d'entraînement 23 du produit textile.
Dans les dessins, on 8 désigné le produit textile par le nombre de référence 32 et le trajet de ce produit tex- tile autour des chicanes et à l'intérieur et à l'extérieur de chaque puits d'un groupe de l'appareil à un autre en passant entre les cylindres essoreurs 23 peut être facilement observé.
Bar la disposition ci-dessus décrite, le demandeur a construit un appareil dans lequel une exposition inutile à l'air est supprimée à la. fois pour la solution et pour le produit textile. De plus, le produit textile est exposé uni- formémnent au traitement par la solution, cette uniformité de traitement étant produite par le "contact étroit" dû à la constructinn de couloirs étroits et au déplacement à la fois du fluide et du produit textile. Par ce contact étroit ou intime entre un produit textile et une solution, un résultat prédéterminé peut être obtenu ainsi que des actions chimiques et physiques excessivement rapides.
Les actions chimiques et physiques accrues entre le produit textile et la solution au moyen du présent appareil ne résultent pas d'une quantité ac- crue de solution mais plutôt d'une économie importante de la quantité de solution utilisée. Par les procédés conyentionnels, pour chaque mètre linéaire de produit textile, 132,53 litres de solution environ sont nécessaires dans les cuves continues normales pour des opérations analogues. Par ce nouveau procédé et par mètre linéaire de produit textile 16,57 litres seu- lement de solution de traitement sont nécessaires. En dépla- çant le produit textile au cours de tous les procédés de cette nature pour chaque kilogramme de produit textile introduit et
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déplacé dans la machine, 1 kilogramme de fluide de traitement est évacué.
Cette proportion est la même que celle utilisée dans les procédés actuellement connus. La mise en oeuvre du procédé selon l'invention nécessite seulement, pour renouve- ler complètement le fluide dans l'appareil, le 1/8 du fluide nécessaire dans les procédés conventionnels, ceci permet que le fluide de traitement circule 8 fois plus vite dans le pro- cédé selon l'invention avec comme résultat que ces fluides et solutions sont exempts de détérioration du fait de cette cir- culation rapide dans les couloirs de l'appareil.
Comme les produits chimiques et les matières tinctoriales sont en rela- tion étroite par comparaison avec la quantité de fluide néces- saire lorsque l'on traite un produit textile, par l'emploi de ce procédé avec un pourcentage du fluide de tra.itement par rapport au produit textile égal au 1/8 du volume nécessaire dans les procédés conventionnels, il a été possible d'écono- miser jusqu'à 80% des produits chimiques actifs dans l'emploi du fluide de traitement.
On remarquera que dans le fonctionnement de l'appa.- reil, le fluide est forcé d'un puits à l'autre, au moins en grande partie, par le déplacement du produit textile. Le dé- placement du fluide par le déplacement du produit textile est proportionné à la vitesse de ce produit textile, à la, vitesse de déplacement de la. solution par exemple par alimentation par gravité, à la nature du produit textile et à la densité de la solution. Grâce aux couloirs restreints à travers les- quels se déplace le produit te.xtile, une quantité excessive- ment faible de fluide de traitement par rapport à la quantité de produit textile est nécessaire pour la mise en oeuvre du procédé.
Naturellement, il est évident que le fluide qui entre et qui sort des puits séparés représents une quantitédirecte- ment proportionnelle à la vitesse du produit textile et, pour
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une certaine partie, au genre de produit textile en cours de traitement. En plus dé ce qui précède, la disposition des puits otages, le niveau du liquide dans les puits étages et l'évacuation à un niveau élevé du liquide tendant tous à faci- liter l'opération.
Comme mentionné ci-dessus, la température est essen- tielle dans la mise en oeuvre des procédés de traitement de certains produits textiles. Par la construction représentée, une faible quantité de fluide de traitement est disponible dans les puits restreints et la température de ce fluide de traitement par échange de chaleur est excessivement facile à contrôler et initialement très rapide à obtenir. La même chose est vraie lorsque des solutions réfrigérantes sont in- troduites pour réduire la température du fluide de traitement.
Il est évident que la grande surface d'échange thermique et la capacité en fluide de traitement relativement faible dans les puits sont à la base du contrôle rapide et exact de la tempé- rature.
Au moyen de l'appareil représenté par le déplace- ment rapide du produittextile ainsi que par l'espace res- treint à travers lequel le produit textile se déplace, non seulement une alimentation de la solution est possible mais une distribution parfaite de la solution est réalisée de sorte que la surface complète des deux faces latérales du produit textile est soumise â la même quantité de solution. En outre, en déplaçant rapidement le produit textile à travers les espa- ces restreints ou confinés une certaine pression du fluide est produite qui provoque une application positive de la solution sur le tissu sur toute sa structure.
Ainsi, comme indiqué ci- dessus, le facteur de la vitessede déplacement du produit tex- tile dans un rapport convenable avec l'espace confiné à travers lequel pesse ce produit, avec la nature du produit textile et avec la solution agissent pour diminuer le temps nécessaire à
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la mise en oeuvre d'une multiplicité de procédés avec de meil- leurs résultats et un emploi de solution considérablement moindre. Ce rapport entre la vitesse de déplacement du produit textile et la solution est défini pour chaque opération de fa- çon que des résultats maxima soient obtenus en amenant juste la quantité convenable de solution avec ses ingrédients de traitement sur la surface désirée de produit textile.
En outre, l'évacuation à un niveau élevé maintient un niveau du fluide au-dessus du produit textile se déplaçant, empêchant ainsi une expositionà l'atmosphère du produit textile.
En référence à la figure 3, on voit que lorsque le produit textile 32 est déplacé entre les parois 13 - 16 du puits à une faible vitesse,le déplacement du fluide est en général parallèle à la direction du déplacement de la bande, laquelle étant parallèle au plan des parois d'un puits, le seul résultat du traitement avec le fluide est une pénétra- tion du produit textile par le fluide dans le procédé à satu- ration relativement lente. Les flèches A indique le mouvement du déplacement du fluide.
En référence maintenant à la figure
4 qui représente le déplacement de la bande à grande vitesse par exemple à une vitesse de 91 mètres 50 à la minute qui était la vitesse de l'essai ayant servi à établir la figure
4, le mouvement du fluide est complètement différent du fait que le fluide est obligé de tourbillonner en petits courants cycloniques qui sont très nombreux de chaque côté de la ban- de. Le mouvement du fluide dans cette manière, qui est le résultat de nombreux facteurs comprenant la friction et la pression,
a pour résultat que le fluide est projeté contre le tissu avec une grande force provoquant une pénétration instan- tanée dans le tissu au moins sur une profondeur représentée par une ligne médiane bien que cette pénétration puisse être plus importante du fait de vitesses et de pressions accrues et peut être du fait d'une formule chimique différente modi-
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fiant les caractéristiques physiques du fluide.
Le résultat de cette vitesse est que le tissu frappe le fluide avec une grande violence et on obtient, de cette manière, une pénétra- tion du fluide et, en outre, le fluide reçoit un mouvement cyclonique dû à l'espace restreint entre les parois et le tis- su et le fluide pénètre en outre dans le tissu lorsqu'il ter- mine son cycle comme montré par les lignes pointillées B.
L'angle des deux pénétrations peut varier mais les courants cycloniques, dûs aux espaces restreints et à l'espacement uniforme, tendant à être plus ou moins parallèles de sorte que les pénétrations de chaque côté sont uniformes et le fluide est projeté à partir de chaque côté du tissu dans le tissu et engendre des pressions à l'intérieur du tissu lui- même. Cette multiplicité de courants et de pressions du flui- de produit les résultats en principe instantanés obtenus par le présent appareil. Dans les descriptions des figures 3 et 4, les résultats furent obtenus comme suit.
Dans la figure 3, le produit textile était déplacé à travers l'appareil à faible vitesse à savoir 0 mètre 914 par minute avec le produit tex- tile contenant les colorants de cuve sous la forme de pig- ments pour être réduits par la température et avec chacun des autres facteurs restant constant. Le temps nécessaire pour une fixation complète à cette vitesse et dans ces conditions était approximativement de 5 minutes. Avec le même appareil et comme représenté dans la figure 4, le déplacement du pro- duit textile fût porté à 91 mètres 50 à la minute. Cette aug- mentation de vitesse eût pour résultat une réduction et une fixation complète en 10 secondes.
Les courants cycloniques sont en fait des courants à vitesse élevée et la vitesse de ces courants peut être légèrement modifiée en déplaçant le produit textile à travers le fluide à une vitesse légèrement plus grande ou en augmentant la vitesse du produit textile par rapport à la vitesse de déplacement du fluide lui-même.
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theprocess and apparatus for the treatment of roatt..5! textiles "
The present invention relates to a method and an apparatus for the treatment of textile materials.
The main object of the present invention is to facilitate the treatment, by means of fluid, of fibers and textile products and at the same time to provide an appreciable gain in the amount of treatment product used.
Other objects of the invention are: to maintain exact and desired control over the temperature of the product being treated and the reaction fluid;
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to provide an apparatus and method in which the textile product is treated in a continuous manner without being exposed to air; to improve the current methods for the supply of the treatment fluid and for the application of this treatment fluid to the textile product.
These and other objects will appear more clearly in the following description given with reference to the accompanying drawings in which the same reference numbers denote corresponding parts in the different views and in which:
FIG. 1 is a vertical longitudinal section of an apparatus produced according to the invention.
Figure 2 is a top plan view of the apparatus.
Figure 3 is a vertical section showing the movement of the strip between the walls of the well and the movement of the fluid with the strip moving at low speed.
Figure 4 is a view analogous to that of Figure 3 showing the movement of fluid with the belt moving at a high speed in accordance with the present invention.
The present invention relates to a method and apparatus for the chemical treatment of textile products regardless of their particular manufacture and which are applicable to many operations such as shade / solid dyeing, developing and dyeing in one. single operation of printed textile products and the chemical treatment of textile products which must be bleached or washed or treated with chemicals to give a finish to fibers or textile products.
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The present invention, as described, is applicable to all fibers: vegetable such as cotton, flax, etc .; animals such as wool, silk, etc .; minerals such as spun glass, asbestos, etc .; synthetics such as nylon, rayon, aralac, etc. The invention is also applicable to these fibers in any of their manufactured forms such as yarn, groups of yarns commonly known as warps, pieces of fabric and knitted or tubular products or in any other form. physical.
The present invention further extends to the application of all known coloring materials of the following examples showing the use and development of some of the main groups or classifications in use to date such as: anthraquinone, indigo! , brominated indigo, thioindigoids, carbazol, sulfur dyes, insoluble azo group, known commercially as naphthols; acetate, basic, substantive or diazole dyes known as cellitons; all chromium and acid dyeing materials used for animal fibers, organic and inorganic pigments requiring fixation with resins, glues or other chemicals for printing and bonded to the fibers mentioned.
Examples are given showing their use as separate groups and also used together.
In many cases satisfactory treatment of the textile product is obtained by avoiding unnecessary exposure to air of either the treatment solution or the textile product during the treatment. In processing a continuous web of textile product, it is important to ensure uniform and even exposure of the textile product along its length and width to the solution (s) of
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reaction. Similarly, it is necessary to bring the reaction solution into the most intimate contact with the textile product until chemical and physical actions have taken place between the textile product and the ingredients carried by the textile. the treatment fluid.
The invention is suitable for the dyeing, bleaching, developing of printed textile products or other chemical treatment of a continuous web of textile product in a manner which enables the product to be treated uniformly over it. all its faces when the layer of treatment fluid completely surrounds the textile product and is kept in close contact with it by the particular construction of narrow corridors through which the product to be treated moves and is thus brought into contact with the treatment fluid which is also in motion either in the direction of movement of the textile product or in the reverse direction. This results in faster chemical processing due to the use of the entire surface area of this fluid moving with the textile product.
It is an object of the invention to maintain a positive control and a desirable ratio of treatment fluid to textile product during treatment. Because the textile product is surrounded by such a thin layer of fluid, the ingredients, which are either dissolved or held in suspension in the fluid, are forced into close contact to react uniformly with the textile product for the purpose. indicated and lossless. This is in direct opposition to the widespread practice which: forces chemical solutions through textile products held stationary, or conversely agitates the textile product in a normally stationary processing solution.
The present invention uses a basic principle
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different, that of forcing the textile product to move in the machine so that this product is immersed in a minimum quantity of fluid arranged so as to bring the textile product in close contact with the treatment fluid which may contain substances. dyes, bleaches or other chemicals. At the same time, the process fluid is forced to move in contact with the textile product until the desired chemical reaction is complete.
To more clearly define the treatment of the textile product either chemically or with mineral materials, since chemicals or dyestuffs can react not only chemically but physically, the present invention covers chemical reactions. acute and physical between the textile product to be treated and the ingredients which are brought into contact with it and which are contained in the fluid; these ingredients in the fluid may be chemically inert and are mechanically forced onto the textile product in close contact as it advances and according to the method indicated.
By this development process, any of the known means can be used as the treatment fluid.
In some cases this fluid may be pure boiling water and, for the fixation of a number of dyes, common salt will be the chemical used in the fluid for the fixation of a direct or substantive type of material. tinctorial. When sulfur dyes are used, the process fluid may contain sodium sulfide, alkali, common salt, etc. For all dyes in the vat dye class, the processing solutions may contain any reducing agent such as sodium hydrosulphite, alkalis, common salt, etc.
The coloring matter can be printed or dyed in
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presence of a resin and this textile product dyed or printed in the presence of resin requires subsequent chemical fixing in order to obtain final strength. The treatment fluids in this case contain alkalis, acids or they can be neutral and the high temperature applied to the treatment fluid achieves this chemical fixation. The treatment fluid can be in the form of a gaseous medium such as steam and be introduced with the textile product allowing it to condense in the wells to form sufficient moisture where the fluid can be introduced until the chemical action is complete.
This process provides a method for applying dyes and chemicals to the textile product either in the printed form or in the fully coated form such as in solid shades, this has the effect of greatly saving dyestuffs and chemicals. and to shorten the duration of treatment compared to what has been achieved so far.
The present invention relates to a means for the attachment of dyestuffs and chemicals to the textile product in tight containment so that the process fluids are forced to follow the textile from one well to another and maintain. a uniform height of processing fluid above each of the successive rolls in constant progression from the point of entry to the highest point of exit. The apparatus as shown is designed to enable this function. The narrow confined spaces through which the textile product and the processing fluids are forced to pass exert an action between the two which determines the rate of chemical reaction between the processing fluid and the textile product to be treated.
A gravity-controlled diet,
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adjusted according to the speed of the textile product, is necessary.
By using a small amount of the treatment fluid in the confined space and this treatment fluid accompanying the textile product, no deterioration occurs in the treatment bath as the fluid is introduced and discharged at speeds governed by the speed. of the textile product. By this process, none of the particles of the dyes or chemicals which require fixation are diluted in the volume of the treatment fluid and they remain in the wells to dye or color unprinted parts of the textile product such as flowers. colored patterns to develop on white backgrounds.
As temperature plays an important role in carrying out any chemical reaction relating to the fixation of dyestuffs or chemicals, this apparatus is designed so that the wells, through which the textile product and the fluids pass, are suspended. in a large tank which completely surrounds these wells with a large volume of water suitably heated by means of piping. lines of steam. As the amount of process fluid in the machine is at all times very low filling only the narrow aisles, the heat transfer from the heating compartment to the wells is very efficient allowing more constant temperature control than would be possible to maintain it. ci when trying to indirectly heat a large quantity of water.
Steam can also be used in this inner jacket as a means to achieve high temperatures. By filling this large chamber with refrigerated brine solutions, themselves refrigerated, it has been proved that it is possible to maintain low temperatures very effectively by immersing the treatment wells in these solutions.
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refrigerants. Heat or cold is transmitted efficiently through the wells due to the large contact surface of the heating or cooling solutions with the wells through which the treatment fluid and textile products must flow.
In the present process, by a continuous flow of fluid with the textile product to be developed in a confined space and by supplying a continuous flow of fresh process fluids, the coloring materials are fixed within a period of time. very short, they do not sink into the white or unprinted surfaces of the textile product and the treatment solution accompanying the textile product is kept free from deterioration throughout the process. Until the development of this process, it was necessary to pass these printed textile products through steam rather than any fluid in order to prevent the printed patterns from flowing onto unprinted surfaces.
As the operation of steaming, aging or treating must be carried out separately due to the long time necessary to develop the fixation of the dyeing materials by conventional methods, this operation is not suitable for being carried out in soaping. or continuous development which is carried out at much higher speeds. This invention, due to the high speed of attachment of dyestuffs or chemicals to the fabric, lends itself to be used for other operations such as oxidation, soaping and finishing thereby eliminating an operation. whole in the treatment of printed and printed and dyed textile products.
In this specification, a continuous process has been set forth in which the textile product can be pretreated by mordanting on dyes, chemicals or
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other ingredients or by printing performed directly in a continuous operation from a printing machine and in a continuous development facility.
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The development in the n.urnid state of erimated textile uroducts mounting i ± gaérgtion of teinh & ge sirou% ta, née,
As practiced in the printing of textile products, the application of dyes or other coloring materials after printing causes them not to be sufficiently impregnated into the fibers at this stage in a manner which ensures fastness. suitable and full color intensity. To properly fix these dyestuffs, it was necessary to treat subsequently by aging, by a treatment. steam or by treatment in some way to properly bind these colorants to the fibers. In some cases, the steam treatment is carried out under pressure for extended periods of time.
More commonly used in printing development is the rapid steam aging process.
For the steam treatment and fixing of vat dyes, the textile products are introduced into a steam chamber and pass slowly through this steam atmosphere for periods of between 5 and 10 minutes before the dyestuffs are suitably fixed to the fibers. For the fixation of rapidogens, algosols, chromium dyes and other colourants, an acid vapor treatment is required. This process is analogous to that of the steam treatment of vat dyes with the exception that acids are introduced into the aging agent when the dyestuffs require an acidic atmosphere for their attachment to the fibers.
Acid aging requires comparatively long periods of time for the full development of the dyes
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in the case of vat dyes. The present invention provides a wet fixing process replacing the aging process which develops printed textile products to give complete coloring value and complete fixing in the very short and surprisingly 5 to 10 seconds time.
By eliminating the slow aging processes, the apparatus, as represented, is connected directly to the washing or finishing plants, whereby not only the fixing of the coloring matters, but also the textile products can be soaped. after they have been processed and finished in a continuous process.
Examples of the use of immediate development can be partially described as follows: (1) vat dyes, such as those known commercially as indanthrenes, algols, hydrones, etc ... are printed on the textile product with a suitable support, dried and fed into the wet developing machine, the textile product being introduced simultaneously with the treatment fluid which contains sodium hydrosulphite , caustic soda and common salt.
The temperature of the treatment fluid is 93 ° C. The development time is 10 seconds.
The finished print shows complete fixation with suitable strength as the same old print in a rapid aging agent for 5 minutes, obtaining such fixation being done within one-thirtieth of the time required in normal practice.
(2) The same printed textile product is the one which has been developed and fixed in the same period of time. In this case, other vat dyes are added to the process fluid other than during the print pattern fixing process, the process fluid in turn dyeing evenly over both.
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sides what is known as the background shade. In order to produce prints with vat dyes of this type, the background shade should, in normal practice, have either been dyed first on the textile product or dyed after the printing and processing operations. with normal steam.
The present invention shows the dyeing operation and print development of all fast dyes performed simultaneously in 10 seconds eliminating a complete additional process for the process. production of these or similar effects.
(3) Rapidogens, algosols, chromium dyes and other coloring materials are printed and dried and then passed through the apparatus as shown. The treatment fluid in the case of these types of dyes is charged, per liter, with 6.24 grams of 56% acetic acid and 100 grams of common salt. The temperature of the fluid is 93 ° C. By moving the printed textile product in the apparatus in close contact with the process fluid which flows concurrently through the machine, the full development of these classes of dyes is produced in 10 seconds. of.
(4) Another object of the invention is to obtain a textile product printed and dyed in one operation showing, by way of example, the development of printed patterns on the textile product which may comprise one or more groups of dyes such as vat dyes and, air processing fluid, one can add one. any of the different types of dyestuffs which may be compatible with the processing fluid such as sulfur dyes, dispersed pigments, etc ... producing a multi-effect.
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colored, with chiviically different types of tinctorial mp.tièi? es, in one operation.
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From these examples, we see that gold. obtains possibilities for the production of many multicolored and solid background shades, the mixing of various groups of dyeing materials !, by a shorter process than those previously used in the technique with controllable characteristics, using an apparatus which allows the iridescence of these processes with satisfactory results.
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Fix2liQn..de dye and "others" are not colorants for the production of solid shades.
Another object of the invention consists in the dyeing with vat dyes given by the Color Index such as anthracene yellow GC, color Index? 1095; the olive
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irc2ntlrene P, Color Index 11 1150; brominated indigo / 4B, color Index A 1184 and helindone pink BN, color Index N 1211.
These include anthraquinone, indigoid. both brominated and thioindigoid types including synthetic indigo, Color Index No 1177 or hydron blues, Color Index No 969 and 971. Water soluble carbazols and vat dyes or their vat compounds such as those known commercially as black 'algosols or indigo-sols (jade green caledon color Index N 1101)
. All of these groups can be successfully dyed by this process by treating the textile product to be dyed with these dyes as pigments or in soluble form and feeding the textile product into the dyeing and developing plant in the dry state. or wet in which dyeing and reducing chemicals such as sodium hydrosulphite, caustic soda and common salt are simultaneously introduced, all moving together (textile product, dyes and solution) through the corridors or narrow holes until the dyeing action is complete.
By dyeing with these dyes in this confined fluid medium which moves
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This with the textile product throughout the machine in close contact with each other, the textile product is surrounded by a thin layer of solution. The reduction and the dyeing take place in a confined space such that complete exhaustion of the dyes is achieved in a minimum period of time producing results which heretofore had not been achieved in the art of handling, processing. all groups of known dyeing materials.
This is particularly true in the dyeing of what are known in the trade as dark shades of vat dyes which heretofore have been best applied by the dyeing process known as the mordant process. In this mordant process, it is necessary to pass the textile product a number of times back and forth through the solution, so as to properly obtain the correct shade and strength and, during At these passages, parts of various color combinations may stand out or fade non-uniformly producing unpredictable results.
In producing these same dark shades in accordance with the invention, the pigment dye, either in the soluble form or in the dispersed form, is first applied to the textile product by mordanting or other means and then passed through. the machine either as a continuous operation or as a separate process. The textile product having received the unfixed dyeing material, the dyes must then be brought into a soluble form. by reduction so as to be properly attached to the fibers. The dyes of this group of dyes are made soluble by introducing them into a reducing solution. They have a natural tendency to dilute in the volume of the fluid in which they are contained.
According to the invention, they are introduced into a layer of fluid so thin that the dyes are forced into contact with it.
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the textile product preventing this dilution in a large volume of solution which is a major factor in producing true shades by maintaining the dyeing material on the textile product by passing through the exactly adjusted corridors which prevent dyes, when they become soluble, to abandon the textile product and to dilute in a large volume of the fluid.
When this group of dyes has passed through this machine where the dyeing and reducing action takes place, they are then, either in a separate operation or in a continuous operation, washed and oxidized in the usual manner necessary. to process this class of coloring matter.
In addition this makes it possible to carry out the dyeing and the development of the dyes of the insoluble azo group or of the naphthol represented as a group by naphthol AS (beta-hydroxynaphthoic acid anilide) developed with the rapid scarlet salt GGN (stabilized diazo salt of 2.5 dichloroaniline ) and by naphthol AS-G (diacetoacetictolide) developed with the fast red base B (5 nitro - 4 aminotoluene). The same principles offer their advantages in this field of action where textile products must be brought into contact with chemicals or developers to produce or complete a chemical reaction.
Sulfur dyestuffs such as immediate green, color Index N 1106 and immediate orange C, color Index N 949 are applied in the same way i.e. either by treating the textile product first with the unfixed coloring matter in the dry or wet state, or by adding the coloring matter with the textile product in proportions determined in the apparatus, by adding the required chemicals such as sulphide of sodium and common salt to the processing liquid and forcing the fluid
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and the textile product to move together in close contact., Here again,
the dyeing action is completed in a short space of time with more complete control of the final shade and less oxidation of the coloring matter.
Another example of continuous dyeing with direct or substantive dyes is carried out with sky blue diamine FF, color Index N 518, and chrysophenine, color Index N 365, obtaining all the ranges of shades. The textile product is first treated with a direct dye by passing this textile product through a bath containing the dye in aqueous solution. The textile product is then introduced in a dry or wet state into the apparatus shown in which the dyeing and development is carried out by the subsequent treatment of the textile product with the common salt solution. This solution moves through the thin space with the textile product at a temperature of 93 C forcing the proper attachment of the dye to the fibers until the reaction is complete.
The application of this group of dyestuffs surpasses, in time and control, conventional methods in use for applying this group of dyestuffs.
An additional example is the dyeing of synthetic fibers such as nylon, aralac, etc ...: animal fibers such as wool, silk, etc ... A number of these fibers have little use. affinity for any of the known classes of dyestuffs and, in order to absorb dyestuffs from a dye bath by usual practice, a prolonged period of time is required. In this case, a type of acid dyestuff known as palatin is used which is one of the harder groups of dyes to be stripped from a dye bath. The textile product is treated with the coloring matter
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in a mordant or calender or similar machine.
By this operation, the coloring matter is not fixed firmly and is not solid. By an operation, either separate or continuous with the mordanting, the textile product is introduced in the wet or dry or partially dry state into the apparatus as shown which contains, as fixing means, the necessary quantities of sulfuric acid for properly fix acid dyes or wool dyes to animal fibers. This chemical fixation was carried out in one minute while the normal dyeing time is 1 1/2 hours for the same classes of dyes on the same textile product when using the usual practice.
Another example shows that synthetic fibers such as acetate have very little affinity for the acetate dye groups which are used for the dyeing of these textile products and here again by conventional methods one must prolonged passes of the textile product through the dye solutions to absorb the required amounts of coloring material. By etching these synthetic textile products with their respective groups of dyestuffs and by drying or in the wet state and by subsequent treatment with the method and apparatus according to the invention by means of a fluid, In close confinement and at the proper temperature, colorants can be properly set within one minute.
By applying developed ov diazole dyes such as primulin, color Index N 812 or black diamine BH, color Index? 401, the first stage is carried out in the same way as with direct or substantive dyestuffs but since these dyes require further processing to obtain their desired fastness and their
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true shade, they are further chemically treated.
Thus the textile product, which already contains the fixed dye, passes through the apparatus containing the solution with sodium nitrite and hydrochloric or sulfuric acid.
To obtain the final shade, the textile product can be further processed in the same apparatus after rinsing by applying developers such as beta-naphthol or other suitable chemicals.
Washing and cleaning of textile products.
It has been shown by this method that, by moving a web of textile material concurrently with the processing fluid, it is possible to maintain unfixed coloring material on the textile product until proper fixation takes place by allowing the treatment fluid to act on the textile product. Another object of the invention is shown by reversing the flow of the process fluid, i.e. by introducing the process fluid into the last well or at the exit point of the machine and forcing it to s Since the flow is countercurrent to the textile product, the suction action which takes place in the space of the restricted passageways tends to expel loose materials from the textile product at high speeds.
Such an operation can be advantageously used for cleaning any textile product when used in this way, the advantage being the possibility of heating the cleaning fluid to high temperatures and the small amount of fluid contained in it. both in the apparatus can be quickly and completely renewed keeping at all times the moving textile product in the processing fluids during the operation.
In the description of the envisaged application and which is shown in the drawings, an apparatus comprises
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three groups, which are identically shaped and the three groups are assembled to allow continuous treatment or a series of treatments of the continuously moving textile product. The three groups of the apparatus are used in line with each other / for the dual purpose of using either one or more of these groups for the same operation; or to use the first group for developing or dyeing, the second group for further oxidation or reduction and the third group for soaping and cleaning.
In addition, multiple different operations can be carried out with the three groups of the apparatus using generally the same principle in each case but adjusting or controlling or adjusting and controlling the processing solution and the movement of the textile product whereby it It is possible to carry out complicated processes in a continuous manner.
Each group is of identical construction and comprises external side and end walls 1 of suitable dimensions and of a material such that it is not corroded by the use of chemicals which may be contained in it. the solutions used in the various processes. The lower part of each group is indicated by the reference number 2. An inner wall or jacket is provided, this inner wall 3 being spaced a suitable distance from the outer walls and the bottom of the tank to allow temperature control. suitable as will be described in more detail below. This inner wall or. jacket 3 is shaped to form spaced wells 4 represented four in number in each of the groups.
The number of wells may however vary according to requirements. These wells are formed with curved bottoms 5 whose contour corresponds to that of the sur-
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peripheral face of the guide rollers 6 which are arranged inside these wells. The walls of the wells are formed by spaced parallel walls 7 which form the two walls of the intermediate wells, the walls of the end wells being completed by the adjacent walls 3.
Each of the wells is shown with its lower part located in the same common plane with a space between the wells sufficient to allow suitable heat exchange from the heating or refrigerant fluid introduced by means of the piping 8. This piping is shown s It extends to the bottom of each of the groups, but it could be located any convenient way and may have vent portions to quickly create contact between the heating or cooling fluid and the walls of the wells.
The hollow bets between the wells are closed by upper plates 9 and the wells of each group are of gradually increasing height from the inlet end of the group towards the outlet end of this group in view. to maintain a uniform height of fluid above each of the successive upward stepped rollers. This stepped arrangement of the plates 9 is intended to facilitate a controlled flow of the process fluid for high speed operation. Each group of the apparatus comprises an inlet pipe 10 and an outlet pipe 11, the first being located in an offset chamber 12 formed in the end wall 3 and the last being located in a chamber. or offset trough 14 made in the upper extreme part of the opposite wall
3.
The supply and discharge piping, which on occasion may be reversed in function, have their axes extending in a direction parallel to the walls defining the wells. At the base of each well is a tu-
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drainage system 14 controlled by a valve or tap
15, these discharge pipes being provided to discharge the concentrate and the sediment which may be present during the implementation of certain processes with certain solutions.
A plurality of baffles 16 are suspended via plates 17 and extend into wells 4.
The lower ends of the baffles 16 are curved as shown at 18, and posts 19 support the guide rollers 6 between the curved ends of the baffles and the concave end of the wells. The baffles are of such thickness as to provide a relatively narrow passage on either side of the baffle between this baffle and the walls of the well, the width of this passage being of vital importance for the proper functioning of the process. to implement. The rollers 6 are of a diameter slightly larger than the width of the baffles 16 so as to place the textile product which moves in the axis between the walls 3,
7 forming the wells and the side faces of the baffles.
As a result, the moving textile product is free from contact with the walls of the apparatus and, at the same time, a constant amount of fluid is available over the entire surface of the textile product as the latter moves through it. the device. Guide rollers 20 are arranged in the axis of the baffles 16 and at their upper end and between the walls delimiting the wells. These rollers 20 are of a diameter such that they cooperate with the rollers 6 while maintaining a suitable spacing between the textile product and the adjacent walls.
Suitable means, indicated by the reference number 21, can be provided for lifting the baffles of the wells during the cleaning of the latter or when the
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wells are used to scallop the textile product in the wells and also to aid in the start-up of the apparatus in view of its operation. Reference numeral 22 denotes one of the baffles shown in dotted lines in a partially raised position.
In order to cause the movement of the textile product in each group of the apparatus, it is understood that the squeezing cylinders 23 can be driven by any suitable means. A trough 24 is placed under the squeezing cylinders to return the fluid to the initial group of the apparatus, these troughs flowing into the channel provided for the discharge pipe 11. It will be noted at the end inlet of each group that the wall 3 is flared upwards as shown at 25 to provide clearance to aid the running of the apparatus during operation.
Referring now to FIG. 2, it will be noted that the pipes 8 can be used for the supply of a heating medium end or of a refrigerant serving to cool the walls of the wells. If desired, other means can be provided for introducing a refrigerant. In FIG. 2, there is shown a communication pipe 26 between the supply pipe 10 and the discharge pipe 11, this communication being controlled by a valve.
27. By this means, the fluid evacuated by the pipe 11 can be returned in whole or in part to the supply pipe 10. Another communication pipe 28 is provided between the discharge pipe 11 of the first group and 'The. supply piping 10 of the next adjacent group.
This communication piping is controlled by a valve
29 and allows full or partial flow from the discharge line 10 of the first group into the supply line of the second group.
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Rollers 20 are shown in Fig. 2 as being mounted in bearings 30 but the arrangement of these bearings is not part of the present invention. Similar bearings 31 are provided for each of the drive rollers 23 of the textile product.
In the drawings, the textile product is designated by the numeral 32 and the path of this textile product around the baffles and in and out of each well of a group of the machine. another passing between the wringing cylinders 23 can be easily observed.
Bar the above-described arrangement, the applicant has constructed an apparatus in which unnecessary exposure to air is suppressed. both for the solution and for the textile product. In addition, the textile product is uniformly exposed to the solution treatment, this uniformity of treatment being produced by the "close contact" due to the construction of narrow corridors and the movement of both the fluid and the textile product. By this close or intimate contact between a textile product and a solution, a predetermined result can be obtained as well as excessively rapid chemical and physical actions.
The increased chemical and physical actions between the textile product and the solution by means of the present apparatus do not result from an increased amount of solution but rather from a significant saving in the amount of solution used. By conventional methods, for each linear meter of textile product, approximately 132.53 liters of solution are required in normal continuous tanks for similar operations. By this new process and per linear meter of textile product only 16.57 liters of treatment solution are needed. By moving the textile product during all such processes for each kilogram of textile product introduced and
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moved in the machine, 1 kilogram of treatment fluid is discharged.
This proportion is the same as that used in currently known processes. The implementation of the process according to the invention requires only, in order to completely renew the fluid in the apparatus, 1/8 of the fluid required in conventional processes, this allows the treatment fluid to circulate 8 times faster in the device. the process according to the invention with the result that these fluids and solutions are free from deterioration due to this rapid circulation in the corridors of the apparatus.
Since chemicals and dyestuffs are closely related in comparison with the amount of fluid required when treating a textile product, by employing this process with a percentage of the treatment fluid per product. compared to the textile product equal to 1/8 of the volume required in conventional processes, it has been possible to save up to 80% of the active chemicals in the use of the treatment fluid.
It will be appreciated that in the operation of the apparatus, the fluid is forced from one well to the other, at least in large part, by the movement of the textile product. The displacement of the fluid by the displacement of the textile product is proportional to the speed of this textile product, to the speed of movement of the. solution, for example by gravity feed, to the nature of the textile product and to the density of the solution. By virtue of the restricted corridors through which the textile product travels, an excessively small amount of treatment fluid relative to the amount of textile product is required for carrying out the process.
Of course, it is evident that the fluid which enters and leaves the separate wells represents an amount directly proportional to the speed of the textile product and, for
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a certain part, to the kind of textile product being processed. In addition to the above, the arrangement of the hostage wells, the liquid level in the stepped wells and the high level discharge of the liquid all tend to facilitate the operation.
As mentioned above, temperature is essential in the operation of processes for treating certain textile products. By the construction shown, a small amount of process fluid is available in the restricted wells and the temperature of this heat exchange process fluid is excessively easy to control and initially very quick to achieve. The same is true when refrigerant solutions are introduced to reduce the temperature of the process fluid.
It is evident that the large heat exchange surface area and the relatively low process fluid capacity in the wells are the basis for rapid and accurate temperature control.
By means of the apparatus represented by the rapid movement of the textile product as well as by the confined space through which the textile product moves, not only a supply of the solution is possible but a perfect distribution of the solution is. made so that the entire surface of both side faces of the textile product is subjected to the same amount of solution. Further, by rapidly moving the textile product through the restricted or confined spaces a certain pressure of the fluid is produced which causes a positive application of the solution to the fabric throughout its structure.
Thus, as indicated above, the factor of the speed of movement of the textile product in a suitable ratio with the confined space through which this product is weighed, with the nature of the textile product and with the solution act to reduce the time. necessary to
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carrying out a multiplicity of methods with better results and considerably less use of solution. This ratio of the speed of movement of the textile product to the solution is defined for each operation so that maximum results are obtained by bringing just the right amount of solution with its treating ingredients to the desired surface of the textile product.
Further, the high level discharge maintains a level of the fluid above the moving textile product, thereby preventing exposure to the atmosphere of the textile product.
Referring to Figure 3, it can be seen that when the textile product 32 is moved between the walls 13 - 16 of the well at a low speed, the movement of the fluid is generally parallel to the direction of movement of the web, which being parallel at the plane of the walls of a well, the only result of treatment with the fluid is penetration of the textile product by the fluid into the process at relatively slow saturation. Arrows A indicate the movement of the fluid displacement.
Referring now to figure
4 which represents the movement of the strip at high speed, for example at a speed of 91 meters 50 per minute which was the speed of the test used to establish the figure
4, the movement of the fluid is completely different in that the fluid is forced to swirl in small cyclonic currents which are very numerous on either side of the band. The movement of the fluid in this manner, which is the result of many factors including friction and pressure,
results in the fluid being projected against the tissue with great force causing instantaneous penetration into the tissue to at least a depth shown by a midline although this penetration may be greater due to increased velocities and pressures and may be due to a different chemical formula modifying
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relying on the physical characteristics of the fluid.
The result of this speed is that the tissue strikes the fluid with great violence and in this way a penetration of the fluid is obtained and, moreover, the fluid receives a cyclonic movement due to the restricted space between the walls. and the fabric and fluid further penetrates the fabric as it completes its cycle as shown by the dotted lines B.
The angle of the two penetrations may vary but the cyclonic currents, due to the tight spaces and uniform spacing, tend to be more or less parallel so that the penetrations on either side are uniform and fluid is projected from each. side of the fabric in the fabric and creates pressure inside the fabric itself. This multiplicity of fluid currents and pressures produces the in principle instantaneous results obtained by the present apparatus. In the descriptions of Figures 3 and 4, the results were obtained as follows.
In Fig. 3, the textile product was moved through the apparatus at a low speed of 0 914 meters per minute with the textile product containing the vat dyes in the form of pigments to be reduced by temperature and with each of the other factors remaining constant. The time required for complete fixation at this rate and under these conditions was approximately 5 minutes. With the same apparatus and as shown in Figure 4, the movement of the textile product was increased to 91 meters 50 per minute. This speed increase resulted in reduction and complete fixation in 10 seconds.
Cyclonic currents are in fact high speed currents and the speed of these currents can be changed slightly by moving the textile product through the fluid at a slightly greater speed or by increasing the speed of the textile product relative to the speed of displacement of the fluid itself.