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TRAITEMENT THERMIQUE DE PRODUITS TEXTILES. OU AUTRES, IMPREGNES DE LIQUIDES.
La présente invention concerne, d'une façon générale, les traitements thermiques de produits textiles, ou autres, effectués aux fins les plus variées mais comportant l'expulsion d'un liquide imbibant le produit traitéo Parmi de tels traitements, on peut citer, à titre d'exemples, le séchage de papiers de qualité imprégnés à la gélatine, l'évaporation de produits d'imprégnation inflammables de certains tissus, la polymérisation de produits imprégnant des papiers en vue de les rendre lavables, ainsi que, d' une façon générale, 19évaporation d'un liquide véhiculant en suspension, en , solution ou en émulsion des agents qu'on désire fixer au coeur du produit traité;
etc.,
Dans tous les traitements visés, il est important d'obtenir l' effet recherché aussi rapidement que possible, et ceci pour plusieurs raisons-. il est souvent nécessaire de réduire la durée detraitement au minimum pour empêcher certains effets nuisibles provoqués par une exposition prolongée du produit traité à la chaleur D'autre part, la réduction de la durée de traitement permet de réduire la longueur engagée' dans la machine d'un produit traité à la continue, et ainsi 1?encombrement de cette machine. Dans le cas de la fixation, à l'intérieur de produits traités, d'agents contenus en suspension, en solution ou en émulsion dans un liquidel'évaporation rapide du liquide porteur est particulièrement importante afin d'empêcher une migration indésirable de ces agents au cours du traitement.
Il est évident que la vitesse de traitement désirée, c'est-à-dire la quantité de liquide à évaporer dans l'unité de temps détermine l'apport en calories à effectuer dans l'unité de temps. Lorsqù'on utilise, comme jusqu'ici, un fluide gazeux servant de véhicule de chaleur sensible et provoquant par son contact avec le produit traité l'élévation progressive de la température de celui-ci, l'apport de chaleur réalisé dépend de la chaleur spécifique du fluide utilisé, de sa quantité et de sa température.
Etant donné-que la chaleur spécifique des fluides gazeux utilisés généralement
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est relativement faible, que la quantité de fluide susceptible d'être mise en oeuvre dans l'unité de temps est limitée par des raisons constructives, et que la température du fluide ne doit pas dépasser des valeurs limites si l'on veut éviter des effets nuisibles, la durée de traitement minimum, qu'on peut obtenir suivant la pratique connue jusqu'ici, reste toujours assez longue.
Le procédé suivant l'invention, qui permet de réduire considérablement les durées de traitement de tous genres par rapport aux résultats obtenus par les procédés connus jusqu'ici, est caractérisé en ce que le produit à traiter est soumis à un apport de chaleur massif, réalisé à l'aide d'un véhicule de chaleur sensible et/ou de chaleur latente (chaleur de condensation, chaleur de réactions chimiques, etco), cet apport étant effectué de façon pratiquement instantanée jusqu'au coeur du produit traité et ayant une importance telle que le liquide ou les liquides imprégnant le produit traité soient portés à l'état d'ébullition, et ceci d'une manière pratiquement instantanée et dans toutes les parties de celui-ci.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le véhicule de chaleur sensible et/ou latente est constitué par une vapeur surchauffée ou un mélange de vapeurs surchauffées, les conditions de fonctionnement étant telles que la vapeur ou le mélange de vapeurs se condense, au moins partiellement, sur et dans le produit traitée
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le véhicule de chaleur sensible et/ou latente est projeté contre la surface du produit à traiter sous forme de jets individuels concentrés et répétés, d'une force de pénétration suffisante pour porter l'action désirée immédiatement aussi bien en profondeur qu'en surface,.pendant que le produit traité traverse, au large et à la continue, une enceinte fermée.,
Suivant une autre caractéristique de l'invention,
le traitement est effectué en l'absence d'airo
Suivant une autre caractéristique de .l'invention, le véhicule de chaleur sensible et/ou latente est constitué par la vapeur surchauffée du liquide à expulser, ou un mélange contenant cette vapeur.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le véhicule de chaleur sensible et/ou latente est constitué par la vapeur surchauffée d'un liquide de traitement, ou un mélange contenant une telle vapeur.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, de la vapeur d'eau surchauffée est d'abord insufflée dans l'enceinte de traitement fermée afin d'en expulser l'air, le traitement continuant ensuite à l'aide de la vapeur surchauffée d'un liquide de traitement ou d'imprégnation.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, de la vapeur d' eau surchauffée est d'abord insufflée dans l'enceinte de traitement fermée afin d'en expulser l'air, le traitement continuant ensuite à l'aide d'un mélange de vapeur d'eau surchauffée et de vapeur ou de vapeurs de liquides de traitement ou d'imprégnation'surchauffées.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le mélange de vapeur d'eau et de vapeurs de liquides traitement ou d'imprégnation est évacué constamment, dans une proportion désirée, de l'enceinte de traitement afin d'y maintenir une pression déterminée, le mélange évacué étant ensuite décomposé en ses composantes par distillation fractionne.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, des liquides de traitement peuvent être introduits dans l'enceinte de traitement fermée pendant le traitement.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, la vapeur surchauffée ou le mélange de vapeurs surchauffées constituant le véhicule de chaleur sensible et/ou latente est insufflé de l'extérieur dans l'enceinte de traitement ferméeo
Suivant une autre caractéristique de l'invention, la vapeur surchauffée ou le mélange de vapeurs surchauffées est formé, au moins partielle-
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ment, à 1-'intérieur de 1-'enceinte de traitement ferméeo
Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention comprend essentiellement, en combinaison g une enceinte de traitement calorifugée;
des moyens de transport pour faire passer le produit à traiter au large et à la continue à travers l'enceinte; des moyens de soufflage disposés dans lenceintè et agencés de façon à diriger le véhicule de chaleur sensible et/ou latente, sous forme de jets individuels concentrés, contre la surface ou les surfaces du produit à traiter; des moyens de décharge permettant d'évacuer, au moins partiellement, de l'enceinte, le véhicule de chaleur ayant servi, afin de maintenir une pres- sion déterminée dans la dite enceinte ; des moyens permettant d'arroser le produit traité d'un liquide de traitements D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront dé la description qui va suivre;
on se référera au dessin annexé, dont la figure unique représente schématiquement, en coupe longitudinale, une installation suivant l'inventiono
Dans cette figure, 1 est une enceinte de traitement calorifugée contenant deux caissons de soufflage.!) supérieur et inférieur, 2 et ± respectivement, qui sont garnis, sur leurs faces en regard, de tuyères soufflantes, 4 et 5 respectivement, les tuyères individuelles de chaque caisson de soufflage étant séparées entre elles par des canaux d'écoulement, 4a et 5a respecti- vemento Les caissons de soufflage sont alimentés en fluide par des ventilateurs, 6 et 2. respectivement, dont les orifices d'aspiration, 8 et .2 respectivement, débouchent à l'intérieur de l'enceinte de traitement 1.
Des dispositifs de chauffage, figurés schématiquement par des rectangles 10 et 11..sont logés à l'inté- rieur des caissons de soufflage 2 et l respectivemento L'enceinte 1 est, en outre, munie de rampes de soufflage 12 et 13 qui sont alimentées en le fluide de traitement gazeux par un collecteur 14 muni d'une vanne d'arrêt 15.
Ces rampes de soufflage sont placées, de préférence, entre les ventilateurs 6 et 7 respectivement et les dispositifs de chauffage 10 et 11 respectivement, comme dans l'exemple représentée mais elles peuvent aussi être placées à un autre endroit approprié à l'intérieur de l'enceinte la
Des rampes d'arrosage 17, alimentées en un liquide de traitement par un conduit 18 comportant une vanne d'arrêt'12, peuvent être placées dans certains des canaux d'écoulement 4a entre les tuyères soufflantes 4.
Bien que le dessin ne montre qu'un seul groupe de telles rampes d'arrosage, il est bien entendu, qu'une ramped'arrosage similaire peut aussi être placée dans les canaux d'écoulement 5a de l'ensemble de soufflage inférieurs
Un collecteur d'évacuation 20 débouche dans 1?enceinte de traitement 1. afin de permettre d'évacuer, au moins partiellement le fluide de traitemento Ce collecteur est raccordé à tout appareil (non représenté) correspondant à l'emploi prévu pour le fluide évacué, suivant le caso Ainsi, le collecteur d'évacuation peut conduire à un condenseur, une installation de distillation fractionnée, une turbine à gaz ou autre.
Le produit 21 traité au large et à la continue est introduit dans l'enceinte de traitement 1, après avoir passé dans un dispositif de guidage 22, à travers une fente d'entrée 23,et quitte cette enceinte à travers une fente de sortie 24 pour traverser ensuite un dispositif de guidage 22'.
La fente d'entrée 23 est recouverte d'un capot 25 comportant une fente d'admission dont les bords sont constitués par des organes cylindriques 26 et 27 permettant l'introduction du produit traité 21 dans l'enceinte 1 à la continue et d'une façon étanche. De même, la sortie du produit traité est rendue étanche au moyen d'un capot similaire 25a, comportant également une fente de sortie, délimitée par des éléments cylindriques 28 et 29.
Les espaces délimités par les capots 25 et 25a et la paroi exté- rieure de l'enceinte 1 sont reliés, par les conduits 30 et 31 respectivement, au collecteur d'évacuation 20 pour la récupération des fluides s'échappant de l'enceinte 1 à travers les fentes d'entrée et de sortie 23 et 24 respectivement
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A l'intérieur de l'enceinte 1, le produit traité 21 est transporté, à travers l'espace délimité par les orifices des tuyères soufflantes opposées .4 et 5, par des convoyeurs sans fin perméables et 33 guidés à l'aide de rouleaux 34 et 35 respectivemento
L'installation qui vient d'être décrite permet la mise en oeuvre d'un grand nombre de traitements thermiques effectués d'après le procédé suivant l'invention.
On décrira, à titre d'exemple, le séchage de tissus caoutchoutés à l'aide de dissolution de caoutchouc à base de benzine. L'évaporation du solvant constitue dans ce cas un problème particulièrement délicat, étant donné que la combinaison de la benzine évaporée avec de l'air constitue un mélange détonant présentant de grandes risques d'explosion.. En effet, des charges électriques produites par le frottement du tissu sur un support peuvent déjà provoquer l'allumage du mélange détonant.
On chauffe d'abord l'enceinte de traitement 1 à l'aide des dispositifs de chauffage 10 et 11 en brassant l'air contenu dans l'enceinte à l'aide des ventilateurs 6 et 7. Lorsque la température à l'intérieur de l'enceinte 1 est suffisamment élevée pour empêcher toute condensation, on admet de la vapeur surchauffée à l'aide des rampes de soufflage 12 et 13 en ouvrant la vanne d'arrêt 15. Cette vapeur remplace progressivement l'air se trouvant au début de l' opération dans l'enceinte 1.
Lorsque l'air est expulsé de l'enceinte 1, ou suffisamment raréfié, on introduit le tissu 21 imprégné d'une solution de caoutchouc dans l'enceinte 1. Suivant la caractéristique essentielle de l'invention, le solvant de la solution de caoutchouc imprégnant le tissu est alors évaporé très rapidement grâce au fait que la vapeur surchauffée, projetée par les tuyères 4 et ;
5. violemment sous forme de jets individuels d'une grande force de pénétration contre les deux faces du tissu 21, se condense dans toute l'étendue du tissu, c'est- à-dire aussi bien en surface qu'en profondeur, en abandonnant outre une partie de sa chaleur sensible, sa chaleur de condensationo Cet apport massif de calories porte la totalité du liquide immédiatement à l'état d'ébulition, même au coeur du tissu, de façon à provoquer son évaporation pratiquement instantanée.
Il est à noter que, grâce à la force de pénétration des jets de vapeur surchauf- fée, cette condensation et, par conséquent, l'évaporation instantanée se produisent jusqu'au sein du tissu, tandis que, dans les procédée connus, le liquide devait monter de l'intérieur des fibres par capillarité pour être finalement évaporé à la surface, (et ceci également dans les procédés connus, oit de la vapeur surchauffée est mise simplement en contact avec la surface du produit traité), ce qui prolongeait sensiblement la durée de l'opérationo
Lorsque l'opération est amorcée de la façon qui vient d'être décrite, l'admission de vapeur à l'aide du collecteur 14 peut être réduite ou même entièrement supprimée.
En effet, le liquide évaporé du tissu traité peut à son tour former, au moins partiellement, la vapeur surchauffée projetée contre les faces du tissu par les ventilateurs 6 et 7 aspirant le fluide remplissant l'enceinte du traitement 1, la surchauffe désirée étant obtenue par l'action des dispositifs de chauffage 10 et 11.
Pour maintenir à l'intérieur de l'enceinte de traitement 1 une pression déterminée malgré l'apport.continu de fluide provoqué par l'évapora- ' tion du liquide imprégnant le tissu traité et l'admission de vapeur par le collecteur 14, le fluide est évacué, au moins partiellement, de l'enceinte 1 à l'aide du collecteur d'évacuation 20 qui est raccordé à cet effet à des dispositifs d'aspiration appropriés (non représentés) tels que ventilateurs, condenseurs, etc...
Il est à noter qu'il est indiqué de maintenir une légère surpression à l'intérieur-de l'enceinte 1 afin d'empêcher toute rentrée d'airo Le risque d'une rentrée d'air est, en outre, réduit par l'introduction et la sortie étanches du tissu traité, l'intérieur'des dispositifs d'introduction et de sortie 25 et 25a respectivement communiquant également avec le collecteur d'évacuation 20 afin d'assurer la récupération du fluide sortant de l'enceints
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1 par les fentes d'entrée et de sortie 23 et 24 respectivemento
Lorsque le fluide de traitement constituant le véhicule de chaleur sensible et latente est formé par un mélange de vapeur d'eau et de vapeur de solvant surchauffées, les composantes de ce mélange peuvent être séparées après leur évacuation,
par exemple au moyen d'une condensation ou d'une distillation fractionnéeso
Il convient d9observer que, l'opération qui vient d'être décrite se déroule en l'absence d'air, ce qui exclut la possibilité de formation d'un mélange détonant à l'intérieur de l'enceinte de traitement. 0 D'autre part, la condensation de la vapeur surchauffée à la surface et au coeur du produit traité provoque, en coopération avec la chaleur sensible de la vapeur, grâce à la libération des calories de condensation, un apport de chaleur massif tel que la totalité du liquide imprégnant le tissu traité est portée d'une façon pratiquement instantanée, à l'état d'ébullition, ce qui permet d'obtenir des durées de séchage extrêmement courtes pouvant ne pas dépasser quelques secondes.
L'installation ci-dessus peut aussi être utilisée très avantageusement pour la polymérisation de résines synthétiques dont sont imprégnés des tissus destinés à être rendus infroissables. Il est connu que cette opération se heurte à la difficulté de retenir dans la fibre ces produits résineux dissous dans un. liquide, alors que ce liquide doit monter par capillarité vers la surface du tissu pour y être évaporé.
On constate, en effet, dans les tissus traités suivant les procédés connus, une migration des produits résineux de l'intérieur.: vers la surface, où ce phénomène se manifeste par un dépôt provenant de la cristallisation des produits d'imprégnation de la fibre, et un toucher désagréable et dure
Lors de la polymérisation à l'aide de l'installation et suivant le procédé de l'invention, on expulse d'abord l'air de l'enceinte de traitement 1 par admission de vapeur surchauffée à travers le collecteur 14, comme dans l'exemple précitée puis on introduit le tissu, imprégné d'une solution de résines synthétiques, dans l'enceinte 1.
Lapport massif de chaleur provoqué par la condensation de la vapeur surchauffée, projetée contre le tissu et pénétrant jusqu'au coeur de celui-ci, porte la totalité du liquide d'imprégnation immédiatement à l'état d'ébullitiono Ceci a pour.effet l'évaporation instantanée du liquide même au sein des fibres et ainsi la précipitation des substances résineuses sur place, ce qui empêche toute migration de celles-ci. En même temps, la chaleur admise provoque la polymérisation recherchée des produits résineux précipités. Comme dans l'exemple précédent, l'opération est extrêmement rapide et se déroule dans l'espace de quelques secondes.
En même temps, la qualité du produit obtenu se trouve grandement améliorée du fait qu'on évite les effets nuisibles du chauffage prolongé à température élevée ainsi que les phénomènes de migration qui sont difficiles à éviter dans les procédés connus travaillant avec un chauffage progressif.
Le solvant des produits résineux utilisés évaporé peut être employé pour former une partie ou même la totalité de la vapeur surchauffée nécessaire à la réalisation de l'opération, ce qui permet de réduire ou même d'arrêter l' admission de vapeur à l'aide du collecteur 14.
Lorsque le traitement effectué nécessite l'aspersion du produit traité au moyen d'un liquide de traitement, celui-ci peut être amené par les rampes d'arrosage 17 alimentées par le'conduit 18. Comme exemple d'un tel traitement, on peut citer le vaporisage de tissus, l'opération de vaporisage étant favorisée par un arrosage du tissu avec une solution d'hydrosulfite, par exemple., effectué pendant le traitement à la vapeur surchauffée de la façon décrite ci-dessus.
Il est encore à remarquer que, dans le cas de l'utilisation de la vapeur d'eau surchauffée, celle-ci peut être admise directement de l'extérieur à l'aide du collecteur 14. Toutefois, il est aussi possible d'admettre seulement de la vapeur saturée qui est amenée à l'état de surchauffe désiré par Inaction des dispositifs de chauffage 10, Il ' à l'intérieur de l'enceinte de traitement 1.
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Les quelques traitements cités ci-dessus à titre d'exemples font déjà réssortir l'universalité du procédé suivant l'invention et les grands avantages inhérents à celui-ci, à savoir la rapidité du traitement, et l'amélioration des produits obtenus grâce à la suppression d'effets nuisibles dûs, dans les procédés connus, à l'action prolongée d'une température assez élevée, ces avantages étant obtenus grâce à l'apport massif de chaleur réalisé par l' action combinée de la chaleur sensible et latente d'une vapeur surchauffée amenée à condensation à la surface et au coeur du produit traité.
Il est bien entendu que les modes opératoires du procédé ainsi que les exemples de traitements décrits ci-dessus ne sont donnés qu'à titre de simples exemples, et que l'on pourra modifier les phases individuelles du procédé, la nature des fluides de traitements utilisés, ainsi que le genre des traitements effectués, sans, pour cela, sortir du cadre de l'invention.