"Procédé et appareil de traitement de fil sous forme de paquet bobiné
et produit ainsi obtenu."
La présente invention se rapporte généralement au traitement d'un
fil sous forme de paquet bobiné ou analogue ; plus particulièrement, elle
concerne et a essentiellement pour objet un nouveau procédé
perfectionné pour traiter du fil sous forme de paquet bobiné par
un agent de traitement de fil pour modifier les caractéristiques
physiques et/ou chimiques du fil, comprenant les opérations
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consistant à introduire l'agent dans des portions choisies de la surface extérieure du paquet bobiné et à faire infuser ensuite
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pression. Dans un aspect de la présente invention, le procédé im- plique le traitement du fil sous forme de paquet bobiné par une ou plusieurs teintures ou matières colorantes analogues pour créer
une succession répétitive de couleurs d'une manière reproductible.
Dans un autre mode de réalisation du procédé selon l'invention, un agent modificateur d'acceptation de teinture ou de matière
colorante , par exemple un agent de réserve ou analogue, est infusé
dans une extrémité ou dans les deux extrémités d'un paquet bobiné
de filet un fluide chauffé, par exemple de la vapeur d'eau, est ensuite introduit sous pression à une température et pendant un temps suffisants pour forcer l'agent modificateur d'acceptation de teinture
ou de colorant à pénétrer partiellement dans le paquet bobiné et à
venir en contact avec des filaments, torons ou brins individuels
de fil ou de fibres et peur fixer l'agent modificateur d'acceptation
de teinture ou de matière colorante si cela est nécessaire. Le fil
ainsi traité peut ensuite être teint directement par des techniques classiques ou bien façonné avec d'autres brins de fils traités ou
non traités pour former un tissu ou une étoffe, après quoi le tissu
ou l'étoffe est teint pour créer une configuration ou un dessin
plaisant de plusieurs tons, teintes ou nuances.
Dans un autre mode d'exécution de l'invention, une pluralité
de matières colorantes ou tinctoriales est introduite aux extrémités
du paquet bobiné et un fluide chauffé, tel que de la vapeur d'eau,
est ensuite introduit pendant un temps suffisamment long pour forcer
les teintures ou matières colorantes à pénétrer au moins partiellement dans le paquet bobiné.
En outre, la présente invention vise un appareil ou dispositif par lequel le procédé précité peut être exécuté et mis en pratique pour traiter du fil sous forme de paquet bobiné soit par des agents modificateurs d'acceptation de teinture ou de matières colorante, soit par des teintures ou colorants ou bien par d'autres agents traitants pour obtenir les caractéristiques désirées. L'invention vise enfin, à titre de produits industriels nouveaux, les paquets bobinés de fil traités et articles analogues obtenus par le procédé précité ainsi que les diverses applications et utilisations résultant de la mise en oeuvre dudit procédé et/ou dudit appareil et Ses systèmes,
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pourvus de tels appareils perfectionnés.
En général, les effets de couleur attrayants ou plaisants, qui 'peuvent être obtenus dans un tissu ou une étoffe par l'emploi de ce que l'on appelle communément "la teinture dans l'espace", ont été reconnus dans la technique. En outre, des procédés et appareils
ont été développés ou mis au point au cours des années pour obtenir de tels effets en teignant sélectivement des portions d'un paquet bobiné de fil. Telle qu'utilisée ici, l'expression "fil sous forme de paquet bobiné" est destinée à désigner et signifie une masse de fil qui est enroulée sur un tube, sur un cône, sur une canette ou bobine ou sur d'autres tels supports classiques. Ces procédés se divisent en deux larges catégories. L'une de ces catégories implique l'emploi d'aiguilles pour injecter la teinture ou matière colorante dans des portions sélectives du paquet bobiné de fil. Un exemple typique de ce mode de traitement est le procédé révélé dans le brevet américain ? 3 547 575.
De telles méthodes de l'état antérieurement connu de la technique prennent du temps et présentent des problèmes relatifs à la reproductibilité et à l'uniformité de la teinture. En outre en utilisant des fils fins ou à faible titre en deniers, les aiguilles arrachent, déchirent ou cassent habituel-lement les fibres du fil en causant des problèmes évidents quand
le fil est ensuite façonné en un tissu par tissage ou tricotage.
La seconde large catégorie de procédés de la technique antérieure est représentée typiquement par le brevet américain N[deg.] 3 145 398
selon lequel on fait passer de force de la teinture radialement
à travers des portions sélectives d'un paquet bobiné de fil par l'emploi de la force centrifuge. Le procédé à la force centrifuge présente l'inconvénient inhérent de déformer le paquet bobiné de fil pendant l'opération.
Il est à noter en passant que la pression en soi a été utilisée dans la technique antérieure pour teindre du fil sous forme de paquet bobiné. Cependant dans de tels procédés de la technique antérieure tels que révélés par exemple dans les brevets américains
N[deg.] 3 878 575 et 1 841 024, le paquet bobiné entier était teint uniformément à la même teinte, nuance ou couleur.
La teinture dans l'espace a aussi été accomplie par l'emploi d'agents de réserve qui modifient ou changent les emplacements de teinture ou de matière colorante dans le fil pour les forcer à n'être pa. réceptifs pour certains genres de teintures. Voir par exemple
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réagissant sur la fibre, qui peuvent être appliqués à des fibres spécifiées pour créer une réservation locale contre la teinture par des colorants anioniques ou acides. Voir aussi l'application d'agents de réserve par le procédé d'impression au rouleau pour former une configuration ou un dessin de sections de réserve et de non-réserve comme cela est révélé dans le brevet américain N[deg.] 3 700 402. Cependant, l'impression au rouleau de fils fins à bas titre en deniers est
à la fois peu pratique et commercialement peu attrayante à cause
du ccftt élevé.
En résumé, chacun des procédés de la technique antérieure, pour réaliser un effet de teinture varié, diversifié, bigarré, bariolé,
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diapré, panaché ou. versicolore sur le fil, possède une ou plusieurs caractéristiques indésirables, ce qui a limité auparavant l'accepta- tion commerciale de ces procédés. Le besoin pour une technique nouvelle, qui crée l'effet multicolore ou ombré plaisant désiré sans caractéristiques indésirables, est évident.
En résumé, la présente invention est préconisée, en partie,
sur la base de la découverte qu'un agent de traitement de fil peut
être infusé sélectivement et de façon reproductible dans une masse
de fil sous forme de paquet bobiné au moyen d'un fluide à température élevée et sous pression. Le fluide chauffé sous pression
force l'agent de traitement de fil à pénétrer à la fois dans le
paquet bobiné et dans les filaments, torons ou brins individuels
du fil ou. des fibres jusqu'à une profondeur prédéterminée et, si on
le désire, à pénétrer entièrement le paquet bobiné. Cette solution unique et non évidente au problème de longue date dans le domaine
de la teinture des file. procure une méthode simple, pratique et commercialement attrayante pour atteindre les objectifs de la tein- ture dans l'espace sans aucun des inconvénients des procédés de la technique antérieure.
Le procédé selon la présente invention implique l'introduction d'un agent de traitement de fil, par exemple d'un modificateur d'acceptation de teinture ou d'une teinture ou matière colorante analogue dans des portions choisies de la surface extérieure d'un paquet bobiné de fil, suivie par l'exposition de telles portions
de surface à un fluide à température et à pression élevées. Le fluide chauffé passe à travers le paquet bobiné de fil et transporte ou véhicule avec lui l'agent de traitement de fil. De cette manière,
une pénétration contrôlée de l'agent de traitement de fil est obtenue.En prenant par exemple le procédé dans lequel un modificateur d'acceptation de teinture est infusé ou introduit à une extrémité seulement du paquet bobiné, le résultat de ces opérations de pro- cédé produit un paquet bobiné de fil ayant trois sections différentes qui ont des quantités relativement variables de modificateurs d'ac-
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laquelle le modificateur d'acceptation de teinture a été infusé,
<EMI ID=5.1> <EMI ID=6.1> la section contiguë à l'extrémité opposée du paquet bobiné de fil,
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tion de teinture présent. Dans la section médiane, il y a une con- centration ou proportion de modificateur qui est intermédiaire entre celles des deux sections extrêmes. On peut voir que, lorsque le fil est déroulé du paquet bobiné ainsi traité, il y aura des successions répétées de longueurs continues de fil qui sont entièrement traitées, traitées de façon intermédiaire et non traitées par le modificateur d'acceptation de teinture. Dans le cas où un agent de réserve
classique est employé comme modificateur d'acceptation de teinture,
il est ainsi réalisé, par la présente invention, une masse de fil
ayant des successions répétées de sections contiguës qui, après teinture, auront pour résultat une forte acceptation de teinture,
une acceptation modérée de teinture et aucune acceptation
de teinture.
Dans un mode de réalisation préfère de la présente invention, un paquet bobiné de fil peut être traité par une ou plusieurs teintures ou matières colorantes en produisant ainsi un fil qui comporte des sections contiguës de longueurs différemment colorées.
Par exemple, si une première teinture ou matière colorante est introduite à une extrémité du paquet bobiné et si une teinture de couleur différente est introduite à l'autre extrémité du paquet bobiné, du fil, ayant des longueurs des deux couleurs en plus d'un mélange des deux couleurs sera produit. En outre par une méthode discutée en détail ci-dessous, il est possible d'introduire deux ou un plus
( grand nombre de teintures ou de colorants à chaque extrémité du paquet bobiné en créant ainsi un fil teint qui possède des longueurs continues d'au moins quatre couleurs et des longueurs supplémentaires de mélanges des couleurs ou teintures utilisées.
Tel qu'utilisé ici, le terme "extrémité" d'un paquet bobiné de fil est destiné à désigner une face du paquet bobiné de fil qui est perpendiculaire à l'axe longitudinal du fil enroulé. En utilisant cette terminologie, un paquet bobiné de fil comporte deux extrémités et une surface circonférentielle, cette dernière étant de forme cylindrique ou conique, par exemple, selon le procédé d'enroulement ou de bobinage employé. Telle qu'utilisée ici, l'expression
"fil sous forme de paquet bobiné" est destinéeà désigner et à signifier une masse de fil qui est enroulée sur un tube, sur un cône, sur une canette ou bobine ou sur d'autres tels supports classiques. Tels qu'employés ici, les termes "fibre" et "fil" ont la même signification que ceux normalement utilisés dans la technique, c'est-àdire que "fibre" désigne un filament individuel de matière naturelle ou synthétique et le mot "fil" désigne un paquet, groupe oufaisceau de plusieurs fibres rassemblées et normalement tordues ensemble.
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possible le traitement d'une grande masse de fil sous forme compacte, c'est-à-dire sous la forme d'un.paquet bobiné de fil plutôt que
sous forme d'écheveau, de chaîne ou de chaussette tricotée. Le type particulier de paquet bobiné,employé dans la présente invention"
ne constitue pas un facteur critique. Ainsi, le fil peut être enroulé sur un cône, sur un tube, sur une canette ou bobine ou enroulé pour former un paquet bobiné de toute manière similaire. Le dessin ou la configuration répété du fil variera évidemment selon la méthode utilisée pour enrouler le fil. Par exemple, si le fil est enroulé à une vitesse constante et suivant un mouvement constant
de va-et-vient, c'est-à-dire enroulé sur un tambour et si le paquet bobiné est traite à partir des extrémités, les sections répétées de fil qui sont entièrement traitées, partiellement traitées
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l'effet et la distribution ou répartition les plus désirables de colorants.
Par le mode d'exécution du procédé brièvement exposé ci-dessus
en utilisant un modificateur d'acceptation de teinture, un paquet
bobiné de fil est obtenu conformément à la présente invention, qui possède les caractéristiques latentes d'un paquet bobiné de fil
teint dans l'espace, Cependant, du point de vue commercial, le
procédé selon la présente invention est très avantageux par le fait qu'une masse ou réserve disponible ou en stock de paquets bobinés de
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ainsi sensiblement le stock ou l'inventaire qui doit être maintenu
en magasin. En développant ce stade davantage, un tricoteur ou
un tisserand est rendu capable de confectionner du tissu réalisé
à partir de tels paquets bobinés de fil traité en stock ou inventaire disponible avant teinture en réduisant ainsi sensiblement le stock
ou inventaire disponible de tissu tissé ou tricoté qui doit être maintenu en magasin par une usine, fabrique ou filature textile par exemple.
Dès que l'on désire fabriquer un tissu d'une certaine couleur, le tissu ainsi préparé est ensuite teint par des procédés classiques
pour créer les effets multicolores plaisants ou attrayants couramment associés à des fils teints dans l'espace.
La teinture directe du paquet bobiné, en utilisant un autre
mode d'exécution du procédé dans lequel une ou plusieurs teintures
ou matières colorantes sont infusées dans différentes surfaces,
offre aussi beaucoup d'avantages. Des effets de couleur, qui ne peuvent pas être obtenus autrement, sont réalisés d'une manière simple avec une utilisation maximale de teinture ou de colorant et une
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dépense minimale d'énergie.
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de traitement de fil est employéeen étant suivie par un traitement
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successions répétées sont sensiblement les mêmes. Quand plus d'une teinture ou matière colorante est employée conformément à la présente invention, les séquences répétées des couleurs dans le paquet bobiné de fil sont alors aussi reproductibles.
Un aspect supplémentaire de la présente invention est la manière dont des paquets bobinés de fil, traités comme cela a été mentionné auparavant, peuvent être façonnés par tricotage ou tissage par
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un ou plusieurs filaments, brins ou torons de fil, traité conformément à la présente invention, peuvent être tissés ou tricotés ensemble avec un ou plusieurs filaments, brins ou torons de fil
non traité. De cette manière, des effets entièrement nouveaux et plaisants peuvent être obtenus. Un tel tissu peut aussi être ensuite teint dans la pièce pour produire des effets multicolores,diversifiés, bariolés ou diaprés. Quand l'agent de chauffage de fil est un agent
de réservation, il est possible de créer une apparence attrayante en utilisant un type de teinture ou. de colorant qui colore sélectivement seulement les brins non traités de fil et un autre type de teinture qui colore sélectivement les portions entièrement ou partiellement réservées des brins traités conformément à la présente invention.Beaucoup
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créer des effets de couleur nouveaux et inhabituels. En mélangeant des matières naturelles et synthétiques, différents types de matière synthétique donnent des résultats nouveaux et inhabituels.
Le procédé selon la présente invention peut aussi être employé avec des agents traitants qui introduisent des emplacements de teinture dans les fibres d'un fil, d'une manière sélective. Ainsi par
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sente invention, des agents traitants, qui créent des emplacements
de teinture dans le polyester, peuvent être employés pour réaliser
le même type de configuration ou de dessin répété dans la masse
de fil formant le paquet bobiné de fil.
Outre ce qui précède, du fil sous forme de paquet bobiné
peut être traité par d'autres agents tels que des lubrifiants
de fil afin de créer certains effets désirés. En principe, le procédé selon la présente invention est utilisable pour imprégner
un paquet bobiné de fil avec tout agent de traitement de fil classique ou connu, d'une manière prédéterminée.
On a également révélé, comme faisant partie de cette invention, un appareil qui est particulièrement approprié pour exécuter le procédé décrit ici. Dans un mode de réalisation préféré, l'appareil comprend des moyens pour doser ou mesurer des quantités préalablement choisies d'agent de traitement de fil, par exemple d'une teinture ou d'un modificateur d'acceptation de teinture, des moyens pour introduire ou infuser une telle quantité dosée dans des portions choisies de l'extrémité ou des extrémités d'un paquet bobiné de fil, par exemple au moyen d'une plaque perforée et des moyens pour exposer le paquet bobiné de fil à un fluide chauffé à des pressions élevées pour infuser l'agent de traitement de textile dans l'intérieure du paquet bobiné de fil. Ceux qui sont compétents dans
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également pour traiter des paquets bobinés de fil par une grande variété d'agents de traitement de textiles tels que des lubrifiants par exemple.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description explicative qui va suivre en
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se reportant aux dessins schématiques annexés donnés uniquement
à titre d'exemple non limitatif illustrant un mode de réalisation spécifique actuellement préféré de l'invention et dans lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique de l'appareil réalisé conformément à la présente invention pour exécuter le procédé selon la présente invention ; <EMI ID=21.1> paquet bobiné sensiblement telle que vue en coupe suivant la ligne
de section 2-2 . de la figure 1
- la figure 3 est une vue schématique partielle montrant un agencement de commande formant variante d'exécution pour l'élément formant collecteur représenté sur la figure 1 ;
- la figure 4 est une représentation schématique partielle montrant une forme d'exécution modifiée de la plaque d'appui de paquet bobiné ;
- la figure 5a est une représentation schématique d'un paquet bobiné de fil en cours de traitement conformément à un aspect de la présente invention ;
- la figure 5b est une représentation schématique d'un paquet bobiné de fil en cours de traitement conformément à un autre aspect de la présente invention ;
- la figure 5c est une représentation schématique partielle montrant un tronçon ou segment d'une certaine longueur de fil après traitement conformément à la présente invention ;
et
- la figure 6 est une illustration schématique partielle représentant une forme d'exécution en variante de l'un des collecteurs représentes sur la figure 1.
Pour aider à une meilleure compréhension du procédé selon la présente invention, on considérera les figures 5a, 5b et 5c. La figure 5a représente schématiquement un paquet bobiné de fil 114 en train d'être traité conformément à un aspect du procédé selon la présente invention. Une certaine quantité de modificateur d'acceptation de teinture est infusée aux deux extrémités du paquet bobiné 114.
Ceci est schématiquement illustré par des flèches 121 à l'extrémité supérieure et par des flèches 123 à l'extrémité inférieure du
paquet bobiné 114. Le modificateur peut être appliqué sous forme
de pâte ou de liquide visqueux ou bien, en variante, peut être introduit sous forme liquide sous pression en utilisant l'appareil révélé ici.
Après que le modificateur d'acceptation de teinture ait été infusé dans les extrémités du paquet bobiné de fil, un fluide
chauffé sous pression, tel que de la vapeur d'eau, est introduit
aux extrémités du paquet bobiné 114. Ainsi, les flèches 121 et 123 indiquent aussi schématiquement la configuration d'écoulement du fluide ou de la vapeur d'eau chauffé. Certains moyens, tels qu'une plaque perforée représentée sur la figure 2 des dessins annexés,
sont évidemment employés de façon désirable afin de confiner convenable ment le fluide chauffé sous pression. L'action du fluide chauffé, se déplaçant à travers le paquet bobiné 114, transporte avec celui-ci,
le modificateur d'acceptation de teinture.
A la suite du traitement conforme à la présente invention,
une section cylindrique 125, représentée sur la figure 5a comme
<EMI ID=22.1>
de teinture. La section 129, au milieu approximatif du paquet bobiné 114, s'avérera être sensiblement non traitée par le modificateur d'acceptation de teinture et des sections intermédiaires
127 s'avéreront avoir été partiellement traitées par le modificateur d'acceptation de teinture.
La figure 5c représente schématiquement les caractéristiques <EMI ID=23.1> cela a été décrit ci-dessus. Il y aura ainsi des tronçons ou. segments de fil 125a qui sont entièrement traités par le modifica- teur d'acceptation de teinture, des tronçons ou segments 127a qui
sont partiellement traités et des tronçons ou segments 129a qui
sont sensiblement non traités. Chacun de ces tronçons ou segments
125a, 127a et 129a aura une réceptivité de teinture différente
comme résultat du traitement différentiel conformément au procédé
selon dette invention.
Si le paquet bobiné 114 est enroulé avec une vitesse constante
et avec un mouvement constant de va-et-vient, c'est-à-dire enroulé
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séquences répétées de tronçons 125a, 127a et 129a seront sensible-
ment égales en variant seulement légèrement du commencement à la fin. La variation relative ou proportionnelle, entre les tronçons <1><2>5a, <1><2>7a et 129a, est une fonction de la quantité de modificateur d'acceptation de teinture utilisée et de la longueur de la période :
de temps ou durée ainsi que de la pression et de la température
du fluide chauffé qui est employé. La sélection de ces paramètres
est tout-à-fait à la portée de la qualification ou capacité de quelqu'un qui est familiarisé avec cette technique en raison des exemples exposés ci-dessous.
La. figure 5b illustre schématiquement un paquet bobiné de fil
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de teinture à l'extrémité supérieure seulement du paquet bobiné
comme cela est indiqué par les flèches 121. Dans un tel mode de réalisation, il y a seulement trois sections distinctes de paquet bobiné de fil qui ont des traitements différents : la section 125 qui sera traitée sensiblement entièrement, la section 129 qui sera sensiblement non traitée et la section intermédiaire 127 qui sera partiellement traitée. ,
Dans un mode de réalisation illustratif employant le procédé selon la présente invention, du nylon 66 est traité en utilisant, comme modificateur d'acceptation de teinture, l'un des produits chimiques formant agent de réservation classique tel que le produit connu sous le nom de "Verona Resist" fabriqué par la société américaine dite Verona Chemical Company ou bien le produit connu sous le nom de "Sandoz Space R" fabriqué par la société américaine dite Sandoz Chemical Company. Dans le cas où l'agent
de réservation, choisi pour être utilisé dans ce procédé, doit être fixé, le fluide chauffé, par exemple de la vapeur d'eau, accomplit cet objectif.
La simplification du procédé selon la présente invention permet d'accomplir plus d'un traitement de fil pendant un processus
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ou de colorants ou d'un modificateur d'acceptation de teinture, le fil peut être traité par un lubrifiant et éviter ainsi une opération subséquente séparée. Comme cela est bien connu, la lubrification du fil est une nécessité virtuelle avant le tricotage et implique habituellement un rebobinage du paquet bobiné.
Conformément à la présente invention, le fil ainsi traité peut ensuite être construit ou élaboré par tissage, tricotage ou analogue pour former un tissu ou une étoffe qui peut ensuite être teint ou
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complètement d'après les exemples donnés ci-dessous, un oa plusieurs brins traités ou non traités peuvent être utilisés pour former le tissu et créer ainsi une large gamme de combinaisons de couleurs ou de coloris dans le tissu fini. En outre, différentes combinaisons de teintures ou de colorants peuvent être employées pour obtenir différents dessins ou configurations de coloris. En se référant à la figure 5c, on notera que, si le modificateur d'acceptation de teinture est un agent de réservation classique qui résiste à des teintures ou colorants acides et lorsque le fil est ensuite teint 4 avec une teinture ou matière colorante acide, les sections 125a
ne seront pas teintes, les sections 127a seront colorées modérément et les sections <1>29a présenteront une tonalité ou nuance de couleur profonde ou prononcée ou foncée.
L'appareil conforme à la présente invention, pour exécuter les procédés décrits ici, sera maintentnt décrit.
En se référant maintenant plus particulièrement au mode de réalisation de l'appareil selon l'invention choisi ici à titre d'illustration, on voit, sur la figure 1, qu'il y a une chambre réceptrice de paquet bobiné 10 ayant une base ou partie inférieure
<1><1> qui supporte un collecteur inférieur 12. Des montants de soutien ou étançons d'appui 14 supportent une plaque de sommet 15 et la plaque de sommet <1>5 comporte un vérin pneumatique à cylindre 16
sur celle-ci dont la tige de piston 18 traverse la plaque supérieure
15. A l'extrémité inférieure de la tige de piston 18, il y a un collecteur supérieur 19. On comprendra par conséquent que l'agencement est tel que, quand la tige de piston 18 est sortie en extension saillante du cylindre de vérin pneumatique 16 ou rentrée dans celui-ci, le collecteur supérieur 19 s'élèvera ou s'abaissera.
Chacun des collecteurs 12 et 19 porte respectivement des plaques perforées 20 et <2><1>. Les plaques 20 et 21 recouvrent des cavités
22 et 24- respectivement dans les collecteurs 12 et 19 et les plaques
20 et <2><1> sont de préférence interchangeables pour permettre d'utiliser d'autres formes et structures de plaques perforées.
Dans le mode de réalisation représenté dans les dessins annexés, les plaques perforées 20 et 21 sont les conduits à travers lesquels l'agent traitant ect introduit jusqu'au paquet bobiné de fil.
De plus, la surface extérieure des plaques forme un joint d'obturation hermétique ou de fermeture étanche à la pression avec la périphérie des extrémités du paquet bobiné en train d'être traité, de sorte que l'agent de traitement de fil ou la vapeur d'eau ne
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s'échappe pas dans l'atmosphère mais passe plutôt dans le paquet bobiné. Il doit être entendu que la portion circonférentielle des plaques 20 et 21 pourrait être prolongée pour former un manchon qui enfermerait ou entourerait totalement le paquet bobiné de fil pendant le fonctionnement de l'appareil. Une variante d'exécution supplémentaire est constituée par le fait qu'une plaque, ayant .une pluralité d'espaces ouverts plutôt que des trous, pourrait <EMI ID=29.1>
de façon qu'elle forme un joint d'obturation étanche approprié avec les extrémités du paquet bobiné de fil.
Un tube 25 est relié,à l'une de ses extrémités par l'intermédiaire de tubes d'embranchement d'entrée 26 et 28, au collecteur inférieur 12 et est en communication avec la cavité 22. le tube
25 est relié par son autre extrémité au moyen de commande de réglage du collecteur inférieur qui est généralement indiqué en
29 et sera décrit en plus grand détail dans une partie ultérieure de cette description.
Un tuyau flexible 32 est relié, à l'une de ses extrémités
par l'intermédiaire de tubes d'embranchement d'entrée 30 et 31,
au collecteur supérieur 19 et est en communication avec la cavité
24. Le tuyau, souple 32 est relié par son autre extrémité au moyen
34 de commande de réglage du collecteur supérieur, qui sera
décrit en plus grand détail dans une partie ultérieure de cette description.
D'après la description précédente, ceux qui sont compétents dans la technique comprendront maintenant qu'un paquet bobiné de fil textile de toute forme classique peut être placé sur la plaque perforée inférieure 20. Le vérin pneumatique à cylindre 16 peut être actionné de façon que la tige de piston 18 sorte en extension
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plaque supérieure 21 vienne en contact avec la surface supérieure du paquet bobiné de fil. Les perforations dans les plaques perforées
20 et 21 sont situées de façon qu'elles viennent en contact avec
le fil qui est sur le paquet bobiné de fil et ne viennent pas en contact avec le tube ou une autre matière formant noyau de bobinage sur lequel le fil est enroulé. Des moyens sont prévus pour introduire un agent de traitement de fil désiré, tel qu'une teinture ou matière colorante ou un modificateur d'acceptation de teinture,
à travers les tubes 25 et 32, de façon que le produit chimique pénètre dans les cavités 22 et 24 à travers les perforations
dans les plaques perforées 20 et 21 et vienne en contact avec le fil du paquet bobiné de fil.
Conformément à un autre mode d'exécution du procédé selon la. présente invention, une quantité prédéterminée d'agent de traitement de fil est infusée dans au moins une-surface du paquet bobiné de fil. L'appareil, représenté sur la figure 1, est un dans lequel l'infusion peut avoir lieu dans les deux extrémités du paquet bobiné de fil.
L'appareil, capable d'accomplir cet aspect de la présente invention, comprend par conséquent un premier moyen doseur ou mesureur 35 pour doser l'agent traitant qui est à infuser dans
la surface inférieure du paquet bobiné de fil et un second moyen mesureur ou doseur 36 pour doser l'agent traitant qui est à infuser dans la surface supérieure du paquet bobiné de fil.
D'une façon plus détaillée, le premier moyen doseur 35 comprend un récipient 38 ayant un tube 39 en communication avec le récipient
38 et s'étendant depuis le fond inférieur du récipient 38, le tube
39 étant relié au moyen de commande de réglage 29. Au sommet du récipient 38, il y a un tube 40 qui est relié à une vanne ou analogue 41 . Dans le récipient 38, il y a un flotteur 42 ; le flotteur
42 est destiné à flotter sur la surface de la matière qui est introduite dans le récipient 38 à travers la tuyauterie 39.
Comme cela est envisagé ici, les parois du récipient 38 sont transparentes et il y a une source lumineuse 44 d'un côté du récipient 38 et une cellule photoélectrique 45 du côté opposé Au. récipient 38 et située pour recevoir la lumière provenant de la source
<EMI ID=31.1>
45 pour être excité'ou désexcité selon que la cellule photoélectrique
45 reçoit ou ne reçoit pas de lumière en provenance de la source lumineuse 44. On voit ainsi que, lorsque le flotteur 44 flotte
sur le dessus de la matière qui est introduite dans le récipient 38 et lorsque le flotteur 42 s'élève jusqu'à un point qui est situé entre la source lumineuse 44 et la cellule photoélectrique 45,
la lumière,provenant de la source lumineuse 44 et atteignant la cellule photoélectrique 45, sera interrompue, de sorte que le relais
46 sera désexcité.
Le relais46 est connecté, par l'intermédiaire d'un câble ou
fil 48, à un solénoïde 49, le solénoïde 49 étant agencé pour actionner une vanne 50. la - conduite 51 mène de la vanne 50 jusqu'à un réservoir d'emmagasinage ou de confinement ou jusqu'à.
une autre source de matière ou. d'agent susceptible de servir de modificateur ou d'une combinaison de ceux-ci, sous pression, de sorte que, quand la vanne 50 est ouverte, de la matière s'écoulera
à travers la conduite 51, à travers la vanne 50 puis à travers
une soupape de retenue ou de non-retour 52 et jusqu'à la tuyauterie
39 qui permettra à la matière de passer pour pénétrer dans le récipient 38. Au fur et à mesure que la matière remplit le récipient�38, le flotteur 42 flottera sur le dessus de la matière jusqu'à ce que le flotteur 42 atteigne le niveau de la cellule photoélectrique 45 et de sa source lumineuse 44. Quand le flotteur
42 bloque, c'est-à-dire occulte ou. intercepte la source lumineuse
44, le relais46 sera désexcité et cela désexcitera à son tour
le solénoïde 49 et forcera la vanne 50 à se fermer. Quand la vanne
i 50 se ferme, on voit facilement que l'écoulement de matière depuis le réservoir d'emmagasinage jusqu'au, récipient 38 sera terminé.
Au fur et à mesure que la matière s'élève dans le récipient 38, l'air, dans le récipient 38, doit être déplacé ; par conséquent, la vanne 41 est placée comme cela est indiqué en permettant ainsi
à l'air de s'échapper du récipient 38 à travers la conduite 40 et à travers la vanne 41 jusqu'à la tubulure d'évent 54.
Après que la quantité désirée de matière ait été introduite dans le récipient 38, la vanne 41 est déplacée de façon qu'une source d'air comprimé ou d'un autre gaz inerte approprié, qui est disponible sur la conduite 55, soit reliée à travers la vanne 41 à la conduite 40, de sorte que de l'air comprimé est amené dans le récipient 38 au-dessus de la matière. Egalement en ce point, une vanne
56 est ouverte en excitant un solénoïde 58, de sorte que de la matière peut s'écouler, en sortant du récipient 38 sous la pression de l'air comprimé, à travers le tube 39 puis à travers la conduite d'embranchement 59, à travers la vanne 56, à travers une soupape de retenue 60 et pénétrer dans le tube 25 d'où la matière passera à travers les tubes d'entrée 26 et 28 et pénétrera dans la cavité
22 du collecteur inférieur 12 puis dans le paquet bobiné de fil.
Le second moyen doseur ou mesureur 36 est semblable au premier moyen doseur ou mesureur 35, de sorte que le moyen doseur 36 ne sera pas décrit en détail. On notera que le moyen doseur 36 comprend un récipient 61 comportant une tuyauterie inférieure 62
et une tuyauterie supérieure 64 qui est reliée à la conduite 40. Une source lumineuse 65 est prévue pour une cellule photoélectrique
66, la cellule photoélectrique 66 actionnant un relais 68. le relais
68 commande un solénoïde 69 pour actionner une vanne 70. la vanne
70 relie la source de matière à travers une conduite 71, à travers une soupape de retenue 72, puis à travers la conduite 62, avec l'intérieur du récipient 61 pour forcer un flotteur 74 à s'élever pour bloquer ou intercepter le faisceau de lumière provenant de la source lumineuse 65.
Quand de la matière est expulsée ou refoulée du récipient 61 à travers la tuyauterie 62, un solénoïde 75 est excité pour ouvrir une vanne 76 pour permettre à la matière de passer à travers le tuyau d'embranchement 78, à travers la vanne 76 et à travers un clapet de non-retour 79 pour pénétrer dans la conduite 32 puis dans les conduites 30 et 31 et ensuite dans la cavité 24 pour
<EMI ID=32.1>
Après que la matière ait été distribuée aux extrémités du paquet bobiné de fil, un fluide chauffé sous pression est similairement délivré et distribué pour venir en contact avec les extrémités
<EMI ID=33.1>
ceptation de teinture, la teinture ou matière colorante ou l'ag�nt traitant dans l'intérieur du paquet bobiné et pour fixer l'agent si cela est nécessaire.
Dans les exemples exposés ci-dessous, le fluide chauffé, employé selon le procédé selon la présente invention, est de
la vapeur d'eau. Par raison de simplicité de l'exposition, la description suivante sera faite en termes d'utilisation de vapeur d'eau comme fluide chauffé mais il doit être entendu que d'autres fluides peuvent être employés, pourvu que l'agent de traitement de fil particulier ne nécessite pas la présence d'humidité ou de vapeur d'eau. Quand la vapeur d'eau ou le fluide chauffé passe
à travers la vanne 82, il continue à travers la conduite d'embranchement 81 jusqu'au tube 25 pour être injecté dans l'extrémité inférieure du paquet bobiné de fil à travers le collecteur inférieur 12. Similairement, la vapeur d'eau passera depuis le
<EMI ID=34.1>
travers la vanne 86 qui est actionnée par un solénoïde 88. Quand la vapeur d'eau traverse la vanne 86, elle continue à s'écouler
J
à travers le tube d'embranchement 85 jusqu'au tuyau souple 82
pour être injectée dans le sommet du paquet bobiné de fil à travers le collecteur supérieur 19.
Quand la vapeur d'eau pénètre dans le paquet bobiné de fil, elle se condense initialement et forme de l'humidité. Au fur et
à mesure que davantage de vapeur d'eau pénètre dans le paquet bobiné, la quantité d'eau, à l'intérieur du paquet bobiné, peut changer. Selon la pression et la température de la vapeur d'eau et la durée du traitement, une opération de séchage peut être utile afin d'éliminer toute humidité en excès.
En considérant maintenant le système de commande pour l'appareil décrit ci-dessus, on verra qu'il y a un organe temporisateur 86 qui est actionné électriquement et est démarré ou mis en marche
au moyen d'un bouton-poussoir 91. Quand le bouton 91 est enfoncé pour fermer le circuit, le temporisateur 90 est mis en:marche
<EMI ID=35.1>
au câble ou fil de connexion. 92 pour exciter le solénoïde 94- et déplacer une vanne 95 pour permettre à de l'air comprimé de s'écouler depuis la conduite d'alimentation 96 à travers la vanne 95 et jusqu'à la tuyauterie 98 qui amène de l'air comprimé dans l'arrière du cylindre de vérin pneumatique 16 pour forcer la tige de piston 18 à sortir en extension saillante. On se rappellera que, lorsque
la tige de piston est sortie en extension saillante, le collecteur supérieur 19 sera abaissé pour venir en contact avec le paquet bobiné de fil pour préparer la délivrance et la distribution de matière dans le paquet bobiné de fil.-; cependant, si les récipients 38 et 61 ne sont pas remplis de matière jusqu'au niveau prédéterminé, le processus ne s'effectuera pas parce que la quantité de matière
n'est pas présente en la quantité désirée.
<EMI ID=36.1>
d'asservissement réciproque puissent être prévus pour garantir que
i la matière ne soit pas délivrée et distribuée jusqu'à ce que la quantité prédéterminée ait été détectée ou constatée par la mesure, on a représenté ici un simple circuit de maintien dans lequel l'organe temporisateur 90 continue à fonctionner seulement si les interrupteurs électriques 46-1 et 68-1 sont fermés. On comprendra
que l'interrupteur électrique 46-1 est un contact de relais qui
est actionné dans le relais 46 et l'interrupteur 68-1 est un contact de relajs qui est actionné par le relais 68. On voit par conséquent que, lorsque le relaiS46 est excité, c'est une indication que de la lumière, provenant de la source lumineuse 44, est en contact
avec la cellule photoélectrique 45 pour exciter le relais 46 et
le solénoïde 49 est excité pour ouvrir la vanne 50 et permettre à
de la matière de s'écouler pour pénétrer dans le récipient 38.
Comme le relais46 est excité dans ces conditions, l'interrupteur électrique 46-1 sera ouvert ; cependant, lorsque la matière s'élève dans le récipient 38 suffisamment pour permettre au flotteur 42 de bloquer ou d'intercepter le faisceau de lumière provenant de la source
<EMI ID=37.1>
rupteur électrique 46-1 de retourner à sa position normale fermée. La même chose est valable pour l'interrupteur électrique 68-1 et, comme les interrupteurs électriques 46-1 et 68-1 sont connectés
<EMI ID=38.1>
comme un circuit de maintien pour l'organe temporisateur 90 et continuer l'opération.
<EMI ID=39.1>
ment abaissé en butée contre le paquat bobiné de fil, les récipients
38 et 61 sont remplis jusqu'à leurs niveaux prédéterminés, l'organe temporisateur 90 appliquera une tension électrique au câble ou fil
<EMI ID=40.1>
41 pour relier la source d'alimentation d'air comprimé à travers la conduite 55 et à travers la vanne 41 à la conduite 40. De même, l'organe temporisateur 90 appliquera une tension électrique au fil connecteur 101 et au fil connecteur 102 pour exciter respectivement les solénoïdes 58 et 75 en ouvrant ainsi respectivement les vannes
56 et 76, de sorte que de la matière s'écoulera depuis les récipients
38 et 61 à travers les tubes 39 et 62, à travers les vannes 56 et
76 jusqu'aux tubes 25 et 32.
Après une période de temps d'une longueur prédéterminée, l'organe temporisateur supprimera la tension électrique des fils de connection 99, 101 et 102, de sorte que : la vanne 41 se déplacera pour mettre les récipients 38 et 61 à l'échappement à travers le tube 40 et à travers la tubulure d'évent 54 ; le solénoïde 58
sera désexcité pour fermer la vanne 56 et le solénoïde 75 sera désexcité pour fermer la vanne 76. A ce moment, l'organe temporisateur 90 appliquera une tension électrique aux fils de connexion
104 et 105 pour exciter respectivement les solénoïdes 84 et 88 pour ouvrir respectivement les vannes 82 et 86 en permettant ainsi à de
<EMI ID=41.1>
<EMI ID=42.1>
82 et 86 puis, de là, pénétrer dans les tubes 25 et 32.
On notera que, dès que les vannes 56 et 76 sont fermées, la vanne 41 est déplacée pour mettre les récipients 38 et 61 à l'échappement et la matière aura été éliminée des récipients de sorte que les flotteurs 42 et 74 sont situés au fond inférieur des récipients pour permettre aux sources lumineuses 44 et 65 de diriger leur lumière vers les cellules photoélectriques 45 et 66,de manière que les relais 48 et 68 soient excités et excitent les solénoïdes 49
<EMI ID=43.1>
sera introduite de nouveau dans les récipients 38 et 61. Vers la fin du cycle de traitement d'un seul paquet bobiné de fil, les récipients 38 et 61 seront de nouveau remplis jusqu'au niveau prédéterminé avec une quantité dosée fraiche ou neuve de matière, de
if sorte que le paquet bobiné de fil suivant pourra être traité sans retard.
Pour une variation dans le schéma de traitement d'un paquet bobiné de fil, on considérera la figure 3 des dessins qui représente une forme de réalisation modifiée du collecteur supérieur
<EMI ID=44.1>
de division 105, de sorte que la cavité est divisée en deux cavités séparées et distinctes 106 et 108. De la cavité 106 part un
tuyau flexible 32a et de la cavité 108 part un tuyau souple 32b.
Dans chacun des tuyaux 32a et 32b, il y a une vanne indiquée en
109 et 110. Avec cet agencement, on voit qu'on peut faire passer
de la matière à travers la tuyauterie commune 111, à travers les deux vannes 109 et 110, à travers les tubes 32a et 32b et jusque dans
les cavités 106 et 108. Comme chacun des tuyaux32a et 32b peut être contrôlé séparément au moyen de sa propre vanne 109 ou 110, on voit
que la matière, s'écoulant en pénétrant dans chacune des cavités
106 et 108, peut être séparément contrôlée ou réglée pour faire
varier la quantité de matière qui est délivrée et distribuée à
des portions individuelles du paquet bobiné de fil. De même, on
fait passer de la vapeur d'eau à travers les mêmes canalisations,
de sorte qu'on peut faire varier la quantité de vapeur d'eau qui
est délivrée et distribuée à des portions séparables du paquet
bobiné de fil.
i Dans un autre mode de réalisation représenté sur la figure 6, les tubes 32a et 32b sont reliés à des sources séparées d'agents traitants, non représentés, de sorte que deux agents de traitement
de fil différents, par exemple deux teintures ou matières colo-
rantes différentes, peuvent être introduits dans l'extrémité supérieure du paquet bobiné de fil 114.
La figure 3 représente aussi une autre modification de l'appareil représenté sur la figure 1 . Sur la figure 3, la plaque perforée 21' n'est pas en contact avec la surface ou l'extrémité supérieure du paquet bobiné de fil 114. Avec cet agencement, un
agent traitante tel qu'un lubrifiant de fil, sera projeté et pulvérisé de façon non sélective contre l'extrémité supérieure
du paquet bobiné de fil 114. Pour empêcher un éclaboussement ou . épanchement de produit chimique lorsqu'il est délivré et distribué sur le paquet bobiné de fil 114, il est prévu une jupe ou analogue 115 portée par le collecteur supérieur 19' et s'étendant vers le bas pour recouvrir la partie supérieure du paquet
bobine de fil 114.
Une autre modification, pour traiter sélectivements des portions d'un paquet bobiné de fil, est représentes sur la figure 4 des dessins. On voit ici que le collecteur 19" comprend une plaque perforée
<EMI ID=45.1>
s'évasant en un élément de forme sensiblement conique 11 6. Bien
que la forme de l'élément 116 puisse varier à volonté, son but est de constituer une enceinte en communication avec une perforation,
de sorte que de la matière pourra passer à travers la perforation
115 et pénétrer dans l'enceinte 116 pour traiter une portion discrète ou un point isolé sur le paquet bobiné de fil.
En gardant à l'esprit la description des modes de réalisation précédents de l'appareil et une certaine discussion de son fonctionnement, le traitement des paquets bobinés de fil par celui-ci sera maintenant compréhensible pour ceux qui sont compétents dans la technique. Ci-dessous sont exposés plusieurs exemples de traitement par un modificateur d'acceptation de teinture et par un lubrifiant, qui sont destinés à illustrer un mode de réalisation de la présente invention. les'produits chimiques de teinture . et de réservation impliqués sont bien connus dans ce domaine de la technique. Il doit être évidemment entendu que les exemples sont destinés à être il-
<EMI ID=46.1> effectuées.
EXEMPLE 1
Un paquet bobiné de 1 ,134 kg de $1,. de 100/26/1 de nylon 66 enroulé sur tambour est utilisé. (La désignation "100/26/1" signifie que le fil est d'un titre de finesse de 100 deniers, se compose de
26 filaments et que le fil n'est pas retors ou toronné.) L'appareil décrit ci-dessus a un tel paquet bobiné placé dans celui-ci et la portion à vapeur d'eau de l'appareil est utilisée pour projeter de la vapeur d'eau à travers un certain nombre de paquets bobinés de cette nature pour échauffer l'appareil. La vapeur d'eau est maintenue
<EMI ID=47.1>
chaudière comprise entre 6,21 et 6,89 bar, Apres l'échauffement de l'appareil, un paquet bobiné de 1,134 kg à traiter est inséré dans
<EMI ID=48.1>
ment sous le nom de Sandoz Space R et disponible à la société américaine dite Sandoz Chemical Company, en une quantité en poids
<EMI ID=49.1>
en un rapport de volume d'approximativement 7,5 à 1. A ce mélange est ajouté du phosphate trisodique pour ajuster le pH du mélange
à une valeur comprise entre 8 et 10. Ce mélange est emmagasiné dans un réservoir de confinement qui est la source de la matière
à introduire à travers les vannes 60 et 70. Le réservoir de confinement maintient l'agent de réservation à la température ambiante. L'agent de réservation est maintenu en solution par fouettage ou agitation. Le mélange ainsi obtenu est pompé depuis le réservoir de confinement et ensuite infusé dans le paquet bobiné de fil
en étant suivi par de la. vapeur* d'eau à une température d'approximativement 149[deg.]C et à une pression comprise entre 6,21 et 6,89 bar. La vapeur d'eau est maintenue pendant approximativement une minute et demi.
Ceux qui. sont compétents dans la technique comprendront que
6 des produits chimiques de réservation, utilisés dans le traitement du. nylon peuvent avoir une viscosité relativement élevée qui est abaissée par chauffage. De telles substances de réservation sont également figées ou fixées dans le fil par l'emploi de températures élevées.
Dans le mode opératoire de l'exemple 1, quand le produit chimique de réservation est délivré et distribué sur le paquet bobiné
de fil pour infusion, il peut y avoir une certaine pénétration
de la matière dans le paquet bobiné à cause de la pression de l'air comprimé agissant sur le produit chimique et du fait que le produit
<EMI ID=50.1>
pénétration importante du produit chimique soit dans le paquet bobiné du fil ou dans les fibres individuelles du fil. La vapeur d'eau, succédant immédiatement à l'infusion, abaisse la viscosité de l'agent de réservation en le forçant à pénétrer à la fois dans le paquet bobiné de fil et dans les fibres individuelles du fil. En outre, la vapeur d'eau force le produit chimique de réservation à se figer ou à se fixer dans le fil.
Un bain de teinture ou de matière colorante est préparé dans lequel un colorant acide jaune, un colorant bleu dit Sevron ACN
<EMI ID=51.1>
bain conjointement avec un agent retardateur tel que le Sandoz CCm, d'une manière classique. Le colorant acide jaune teignera seulement les portions du nylon qui sont non traitées ou partiellement traitées ;
<EMI ID=52.1>
sont cationiques et teigneront le fil seulement dans les régions qui auront été partiellement ou complètement réservées. Le bain est amené �. l'ébullition, après quoi du fil, ayant une longueur répétitive telle que cela est indiqué sur la figure 5c, est teint et traité d'une manière classique. Le résultat est du fil ayant des sections 125a colorées en bleu, des sections 127a colorées en bleu clair et des sections 129a colorées en jaune.
EXEMPLE 2
L'appareil selon la présente invention est échauffé de la manière décrite en corrélation avec l'exemple 1 et un paquet bobiné de
<EMI ID=53.1>
de traitement. Un agent de réservation Sandoz Space R, en une quantité en poids de 2 % à 3,5 % du poids du paquet 'bobiné, est .mélange à un lubrifiant tel que de l'huile de bobinage ordinaire <EMI ID=54.1>
mélange est ajoutée de l'eau pour obtenir un rapport volumique d'eau et de lubrifiant au rapport volumique d'agent de réservation qui soit d'environ 8,5 à 1. La chambre de traitement est entourée par une enceinte ou virole cylindrique qui permettra à la vapeur d'eau d'être lentement dégagée ou libérée du paquet bobiné de fil mais maintiendra la vapeur d'eau en contact avec ses côtés ou faces. La vapeur d'eau, à une température d'approximativement
<EMI ID=55.1>
bar, est ensuite appliquée comme cela a été indiqué ci-dessus pendant une durée d'une minute et demi.
Dans cet exemple, le phosphate trisodique est omis puisque le phosphate trisodique peut réagir avec certains agents de réservation pour former des sous-produite comprenant de l'acide chlo-
<EMI ID=56.1>
une corrosion des machines ou métiers à tricoter ou à tisser dans lesquels le fil est utilisé subséquemment. Ainsi, l'élimination du phosphate trisodique évite lé risque de corrosion. Cependant, le phosphate trisodique aide ou contribue à la fixation, de sorte qu'en son absence, il est nécessaire d'enlever le fil dans une chambre à vapeur d'eau enfermée, de façon que de la vapeur d'eau soit présente à l'extérieur du paquet bobiné pour assurer une
<EMI ID=57.1>
vapeur d'eau est indiquée quand la vitesse de fixation de l'agent de réservation est inférieure à la vitesse de diffusion de l'agent
de réservation à travers le paquet bobiné de fil. Si le paquet bobine' est maintenu, dans cet exemple, dans l'appareil, l'agent
de réservation tendra à diffuser au dehors ou vers l'extérieur en direction des côtés ou faces du paquet bobiné en créant ainsi un type de configuration ou de dessin de réservation différent de
celui qui est désiré. En traitant le paquet bobiné dans une chambre
à vapeur d'eau, l'agent de réservation est forcé à se fixer sans diffusion. Le maintien du paquet bobiné dans une chambre à vapeur d'eau pendant approximativement 30 minutes à une température et à une pression relativement basses est satisfaisant pour obtenir le résultat désiré.
L'adjonction du lubrifiant est bénéfique en ce qu'elle évite une opération de traitement supplémentaire. Si le fil n'est pas lubrifié quand il est soumis à l'action de réservation, une opération supplémentaire, pour dérouler le fil du tambour, le lubrifier et l'enrouler ensuite de nouveau sur un cône, doit être exécutée. En effectuant simultanément la lubrification et la réservation, ces opérations sont supprimées et le paquet bobiné enroulé sur tambour peut être employé directement dans une machine ou dans un métier
à tricoter ou à tisser. Dans ce procédé, bien que l'agent de réservation pénètre seulement partiellement dans le paquet bobiné comme cela est indiqué sur les figures 5a et 5b, le lubrifiant chemine
à travers tout le paquet bobiné entier en lubrifiant uniformément
ou régulièrement toutes les fibres dans celui-ci.
Le fil ainsi préparé peut ensuite être teint comme dans l'exemple 1.
<EMI ID=58.1>
Des paquets bobinés de fil sont traités par un agent de réservation comme l'exemple 1 ou dans l'exemple 2. Après ce traitement et avant teinture, deux brins de fil traité sont conformés ou
i façonnés en un tissu par tissage. Le résultat est un tissu à trois tons.
EXEMPLE 4
Des paquets bobinés de fil sont traités de la même manière que celle décrite dans l'exemple 1 ou 2. Cependant, après le traitement, un brin de fil traité de 100/26/1 en nylon 66 est tricoté avec un brin de fil non traité de 100/26/1 déniera en nylon 6 et l'étoffe résultante est ensuite teinte de la manière décrite dans l'exemple 1. Le résultat est une étoffe dans laquelle le fil
non traité est entièrement teint en un jaune très profond, prononcé ou foncé et le fil traité consiste en des longueurs ou tronçons de trois nuances ou tonalités de bleu.
<EMI ID=59.1>
Un paquet bobiné de 1,134 kg de :fil de nylon 66 est traité
en utilisant un produit chimique de réservation dit Verona avec
le mélange composé de 10 % à 10,5 % en poids d'agent de réservation
<EMI ID=60.1>
De l'acide formique est ensuite ajouté au mélange pour ajuster le pH à une valeur comprise entre 2,5 et 3,5. Le fil est ensuite traité de la manière décrite dans l'exemple 1.
EXEMPLE 6
Un paquet bobiné de fil, connu dans l'industrie sous le nom
de bobine croisée et comprenant un paquet bobiné plat de fil d'épaisseur étroite ou mince, est placé dans l'appareil selon la présente invention. Un agent de réservation est préparé conformément à l'exemple 1 ou. 2. Ce mélange est infusé dans la bobine croisée de la manière décrite dans l'exemple 1 en étant suivi
par de la vapeur d' eau. Avec un paquet bobiné plat de cette nature et la quantité d'agent de réservation indiquée, le paquet bobiné
<EMI ID=61.1>
absorbé pour le fil et le fil restera incolore pendant tout traitement subséquent.
Le fil peut ensuite être traité subséquemment par tissage, tricotage etc.avec un brin non traité, après quoi la matière résultante peut être teinte, seules les portions non traitées du fil absorbant du colorant acide. Les brins traités et non traités peuvent aussi à la fois être teinte avec un colorant dispersé, plastosoluble ou à dispersion et le brin traité peut aussi être teint avec un colorant cationique.
EXEMPLE 7
Un paquet bobiné de 1,134 kg de fil de 100/26/1 denieisen nylon 66 enroulé sur tambour est placé dans la chambre de traitement selon la présente invention. Un lubrifiant, tel qu'unehuile de bobinage à base d'huile minérale en une quantité ayant
un poids qui représente 2 % à 2,5 % du poids du paquet bobiné, est mélangé avec de l'eau en un rapport de volume d'approximativement 7,5 à 1. le mélange est ensuite infusé dans le paquet bobiné de fil, de la manière décrite ci-dessus dans les exemples 1 et 2 en corrélation avec l'agent de réservation ou avec le lubrifiant de réservation. L'infusion est suivie par de la vapeur d'eau à une pression
<EMI ID=62.1>
Le lubrifiant diffuse complètement à travers tout le paquet bobiné de fil en le lubrifiant complètement et uniformément, de sorte qu'une opération séparée de lubrification, pendant laquelle le fil est enroulé sur un tambour ou un cône et déroulé de celui-ci, n'est plus nécessaire et le fil peut ensuite être immédiatement traité ou façonné dans une machine formant métier à tricoter ou
à tisser ou analogue.
On peut évidemment faire varier la proportion relative d'agent traitant au poids de paquet bobiné pour produire des résultats différents. Ainsi par exemple dans une situation dans laquelle un agent de réservation est utilisé, si la quantité de celui-ci est augmentée, la proportion de fil dans le paquet bobiné, qui est réservée, augmente. On pense que les séquences répétées de sections respectivement entièrement traitées, partiellement traitées et non traitées dépendent de la vitesse relative de fixation de l'agent
de réservation en comparaison avec la vitesse de diffusion de l'agent de réservation à travers le paquet bobiné. En d'autres mots, si
la vitesse de fixation de l'agent de réservation est sensiblement plus élevée que la vitesse de diffusion de l'agent de réservation
à travers le paquet bobiné, les segments entièrement réservés ou partiellement réservés du fil seront relativement plus courts en comparaison avec les sections non traitées. Par contre, quand la vitesse de diffusion de l'agent de réservation à travers le paquet bobiné est sensiblement plus élevée que la vitesse de fixation, les longueurs ou portions non traitées de fil seront relativement plus courtes.
En utilisant un agent de réservation comme agent de traitement et de la vapeur d'eau comme fluide chauffé conformément au procédé selon cette invention, la température de la vapeur d'eau utilisée n'est pas un facteur critique à moins qu'elle n'excède la température à laquelle l'agent de réservation peut être exposé de façon sure.
La température maximale de la vapeur d'eau dépendra évidemment aussi du point de fusion ou de ramollissement du fil utilisé. Normalement, de la vapeur d'eau, à une température comprise dans le domaine s'étendant depuis environ 107[deg.]C à 177[deg.]C, peut être employée.
La vapeur d'eau employée peut contenir depetites quantités d'humidité, par exemple d'environ 7 %. D'un point de vue pratique,
il est préférable que la vapeur d'eau scit relativement sèche pour éviter la nécessité de sécher le paquet bobiné de fil après traitement conformément au procédé selon la présente invention.
Généralement, le temps d'exposition du paquet bobiné à la vapeur d'eau doit être d'au moins environ 30 secondes afin d'obtenir des résultats désirables. De préférence, la vapeur d'eau peut être dirigée contre le paquet bobiné de fil pendant environ une minute ou plus longtemps jusqu'à approximativement cinq minutes. Bien qu'une durée de cinq minutes ne soit pas une limite supérieure
<EMI ID=63.1>
notable quelconque par l'emploi de durées excédant cinq minutes.
La configuration ou le schéma d'enroulement du fil, pour former un paquet bobiné, prend beaucoup de différentes formes dans la pratique. Ainsi, le fil peut être enroulé sur un cône ou sur
un tube ou peut être enroulé soit avec une vitesse constante et avec un mouvement alternatif constant de va-et-vient ou avec
des variations dans l'un ou l'autre de ces paramètres. Les effets, qui sont obtenus, varieront évidemment selon le type d'enroulement ou. de bobinage employé.
En employant un agent de réservation conformément au procédé de la présente invention, les fils ainsi traités seront résistants à certains types de colorants. Ainsi, le fil, s'il est teint avec un tel colorant, aura une zone de pleine couleur, une zone de couleur intermédiaire et une zone d'absence de couleur, correspondant aux longueurs ou portions qui sont non réservées, partiellement réservées ou totalement réservées. De tels fils peuvent être traités par une combinaison de colorants dont l'un suit le schéma
<EMI ID=64.1>
de réservation en produisant ainsi une apparence tout-à-fait unique et différente. Ce même type de sensibilité au colorant ou. à
la teinture et de mélangeage de colorants peut être employé pour
<EMI ID=65.1>
fil traité et d'un ou de plusieurs brins de fil non traité pour donner des effets très plaisants et diversifiés, bariolés, multicolores ou diaprés.
Une autre utilisation de l'appareil selon la figure 1 est <EMI ID=66.1>
<EMI ID=67.1>
différemment colorées sont fournies aux moyens doseurs 35 et 36
et le procédé décrit ci-dessus est ensuite exécuté, Par un choix approprié de la quantité de colorant, il est possible par exemple d'obtenir une pénétration de la moitié supérieure du paquet bobiné par une couleur et une pénétration de la moitié inférieure par une seconde couleur. Avec un colorant supplémentaire, un certain mélangeage se produira évidemment dans la région médiane du. paquet bobiné et il présentera ainsi un coloris qui est un mélange des première et seconde couleurs. En variante en utilisant des quantités moindres de colorants, une portion non teinte dans la région médiane est obtenue.
Un autre mode de réalisation de l'appareil, qui est principalement utilisable pour la teinture directe conformément à la présente invention, est représenté sur la figure 6. Comme cela
y est indiqué, un ensemble de collecteur, généralement du type représenté sur la figure 1, est montré. Cependant comme on peut le voir, une cloison ou paroi de division 105, par exemple une garniture de joint, est introduite dans le collecteur 19, d'une manière qui divise à la fois la région ou surface de la plaque perforée 21 et la cavité 24 à l'intérieur du collecteur 19. Dans le mode de réalisation représenté, la paroi ou cloison 105 s'étend le long d'un diamètre de la plaque 21 en divisant ainsi la cavité
24 en des demi-cavités 24a et 24b.
Comme cela est indiqué en outre sur la figure 6, le tube
32a est relié à la demi-cavité 24a et le tube 32b est relié à
<EMI ID=68.1>
doseurs ou mesureurs tels que le moyen 36 non représenté. Il doit aussi être entendu qu'un autre collecteur, semblable à celui représenté sur la figure 6, est également employé avec des tubes
-1 25a et 25b, non représentés, reliés à deux moyens mesureurs ou doseurs supplémentaires, non représentés. Ainsi., deux colorants différents, par exemple respectivement rouge et jaune, peuvent
être introduits d'une manière dosée respectivement dans la demicavité 24a à travers le tuyau 32a et dans la demi-cavité 24b à travers le tuyau 32b, de la manière décrite ci-dessus en corrélation avec la figure 1. De même, deux colorants supplémentaires peuvent être introduits dans le collecteur opposé non représenté en permettant ainsi l'introduction de quatre matières colorantes
dans un paquet bobiné. En outre, la cavité 24 peut être partagée
en plus de deux sous-cavités séparées en rendant ainsi possible l'utilisation de plus quatre colorants différents pour traiter
un seul paquet bobiné de fil.
Des exemples de teinture directe conformément à la présente invention sont exposés ci-dessous.
EXEMPLE 8
Un paquet bobiné de fil de polyester fut teint par une pluralité de matières colorâtes en utilisant l'appareil représenté sur la figure 1 tel que modifié conformément au dispositif représenté sur la figure 6. Le fil, qui fut teint, était sous la forme d'un paquet bobiné de 1,021 kg de fil de polyester de 18/1 c.c. enroulé sur tambour. Les collecteurs respectivement supérieur et inférieur et les plaques perforées respectives dans l'appareil furent divisées chacun en deux sections par une matière du type formant garniture de joint de façon à permettre l'introduction séparée de quatre solutions de teinture différentes. Ci-dessous sont indiquées, sous forme de tableaux, les solutions qui furent placées dans les quatre récipients doseurs respectifs reliés aux quatre sections des collecteurs.
Collecteur supérieur
(1) Première solution de teinture
13,3 ml de colorant jaune dit Foron Yellow SEGLG
d 3,3 ml de Foron Navy 2GL
33,4 ml d'eau
(2) Seconde solution de teinture
8,3 ml de colorant rouge dit Foron Red OWE 8,3 ml de colorant jaune dit Foron Yellow SRL
33,4 ml d'eau
Collecteur inférieur
(1) Première solution de teinture
<EMI ID=69.1>
33,4 ml d'eau
(2) Seconde solution de teinture
11,6 ml de colorant rouge dit Foron Red OWE
5,0 ml de colorant jaune dit Foron Yellow SEGLG
33,4 ml d' eau.
Les matières colorantss étaient des produits Foron à haute énergie vendus par la société américaine dite Sandoz Color
& Chemical Manufacturing Co. et,dans chaque cas, la matière colorante employée était une solution à 5 % dispersée dans de l'eau.
En employant une pression d'approximativement 4,14 bar, les plaques perforées respectivement supérieure et inférieure furent mises en contact avec les extrémités respectivement supérieure.
et inférieure du paquet bobiné de fil. Les solutions de teinture
<EMI ID=70.1>
vement 30 secondes en utilisant une pression d'approximativement 1,03bar. De la vapeur d'eau, à une température d'approximativement
160[deg.]C et à une pression de 6,21 bar, fut ensuite introduite dans le paquet bobiné pendant approximativement deux minutes.
Le paquet bobiné de fil résultant était multicolore,l'une
des moitiés de la portion supérieure étant teinte on vert pâle tandis que l'autre moitié de la portion supérieure était teinte
en une couleur de pêche. L'une des moitiés de la portion inférieure ! I
était teinte en une couleur bleu moyen et l'autre motié de la portion inférieure du paquet bobiné était teinte en rose pâle.
<EMI ID=71.1>
pas de zones non teintes de fil dans le paquet bobiné. Le fil teint consistait ainsi de longueurs ou portions répétées contiguës de quatre couleurs.
Si l'on désire qu'une portion du fil reste à l'état non teint, les quantités de solutions tinctoriales sont réduites proportionellement. Réciproquement, si l'on désire avoir un recouvrement entre les sections teintes du paquet bobiné de fil et obtenir ainsi un mélange des matières colorantes dans certaines portions du paquet
<EMI ID=72.1>
de façon correspondante. Il est manifestement à la portée de
la compétence dans ce domaine de la technique d'accroître ou de diminuer les quantités proportionnelles de solutions tinctoriales pour obtenir des variations désirées dans la teinture, dans des nuances ou tonalités de couleur et dans des zones non teintes.
� 9
Le fil de polyester, teint de la manière décrite ci-dessus dans l'exemple 8, conjointement avec des brins non teints d'un nylon susceptible d'être teint par un colorant acide sont tricotés pour former un tissu. Le tissu résulta?)* comporte des régions en vert pâle, en couleur de pêche, rosée, bleues et blanches. Ce tissu est ensuite teint de façon classique en utilisant des colorants acides qui colorent seulement les brins de nylon. De cette manière, des tissus uniques et attrayants peuvent être obtenus.
Il est manifeste que les avantages importants de la teinture de fil conformément à la présente invention sont la simplicité du procédé, l'emploi d'une quantité minimale et la pleine utilisation des matières colorantes, l'absence d'effluent qui doit être évacué et des faibles besoins en énergie.
<EMI ID=73.1>
ci-dessus, le moyen préféra pour obtenir une distribution ou répar- tition sélective d'un agent de traitement de fil dans un paquet bobiné de fil, est une plaque perforée qui est en contact avec une extrémité ou avec les deux extrémités du paquet bobiné. Il doit
<EMI ID=74.1>
un élément de forme cylindrique ayant des perforations autour de
<EMI ID=75.1>
l'agent de traitement de fil est introduit à travers la surface circonférentielle du paquet bobiné de fil ou à travers des portions choisies de celui-ci.
Bien que les exemples illustratifs, exposés ci-dessus, impliquent
le traitement de fibres spécifiques, il doit être entendu que les procédés de la présente invention peuvent être employés pour traiter
tout type de fibre par le type désiré d'agent traitant. Parmi les
fibres qui peuvent être traitées ou teintes par le présent procédé
sont des fibres de nylon, des fibres acryliques, des fibres de laine
et des fibres de polyester ainsi que des mélanges de celles-ci.
Les formes suivantes de fibres légères et lourdes en deniers sont
des exemples de celles qui peuvent être traitées conformément au
présent procédé : fibres pour tapis ; fibres pour vêtement ou
habits ; fibres utilisées dans des étoffes tissées, touffetées,
tricotées, floquées et non tissées ; et des fibres à l'état non fini
ou non texturisées provenant d'un dispositif d'alimentation.
la présente invention peut aussi être employée pour exécuter
les traitements suivants en plus de l'application d'agents de réservation, de colorants et de lubrifiants : application d'agents retardateurs d'inflammation et d'agents hydrofugeantsou hydrophobants
<EMI ID=76.1>
tude à la teinture du fil ou de la fibre ; traitement pour affaiblir
f ou pour renforcer le fil ou la fibre ; fixation à la chaleur du fil ou de la fibre ; et analogue.
Dans un mode de réalisation facultatif de la présente invention, une quantité préalablement mesurée ou .dosée est préalablement emballée ou conditionnée de matière de traitement de fil, telle
qu'un agent de réservation, est placée sur le dessus ou sommet ou
sur la base ou le fond du paquet bobiné de fil avant que le paquet bobiné soit placé dans le présent appareil. Dans ce mode d'exécution de l'invention, l'appareil, associé à l'addition de la matière de traitement (35 et 36), ne serait pas nécessaire. Après que le paquet bobiné ait été placé entre les collecteurs 12 et 19 et que
le collecteur 19 ait été abaissé jusqu'à venir en contact avec le dessus du paquet bobiné, le fluide chauffé est pompé pour être introduit dans le paquet bobiné comme cela a été décrit précédemment. Dans ce mode de réalisât ion canne dans les autres décrits ci-dessus, le paquet bobiné est totalement réservé dans toute une portion déterminable de celui-ci avec une seconde zone de réservaticn partielle
à l'extrémité de la zone totalement réservée et une troisième zone n'ayant aucune réservation.
Le récipient, pour la quantité préalablement dosée et préalablement emballée de produit chimique de traitement, est construit une matière qui est poreuse à la transmission du fluide chauffé ou est soluble dans le fluide chauffé, de sorte que, lors du contact avec le fluide chauffé, le récipient se dissout et permet l'infusion de la matière de traitement dans le paquet bobiné de fil. Dans
un mode de réalisation préféré de la présente invention, un moyen
<EMI ID=77.1>
entre la quantité de produit chimique de traitement et le paquet bobiné de fil. Le moyen ou milieu filtrant emprisonne ou retient tout résidu indésirable de la matière de traitement en vue d'une élimination et d'une évacuation faciles.
% Il doit être entendu qu'avec tous les modes de réalisation
de la présente invention, le procédé entier peut être rendu automatique en vue d'un fonctionnement efficace et économique. Une telle automatisation comprend les méthodes évidentes de traitement séquen-
<EMI ID=78.1>
avec seulement une quantité minimale de surveillance et de contrôle.
Dans un mode de réalisation intéressant de la présente invention, un produit ou plus, parmi un produit chimique de réservation et un phosphate, est encapsulé dans une matière qui est soluble dans
le fluide chauffé, de sorte que, lors du contact avec le fluide chauffé, la capsule se dissout et le mélangé de l'agent de réservation et du phosphate se produit. En encapsulant une ou plusieurs
de ces matières et en particulier le produit chimique de réservation,
<EMI ID=79.1>
à une valeur minimale. Il est désirable de réduire la quantité d'eau, ajoutée au paquet bobiné de fil, à une valeur minimale, de façon qu'un paquet bobiné sec puisse finalement être obtenu. Il est reconnu que d'autres matières peuvent aussi être employées pour ajuster efficacement le pH de ce produit chimique de réservation comme cela a été décrit et obtenir une matière de réservation utilisable dans le présent procédé.
D'autres changements seront suggérés d'eux-mêmes à ceux qui sont compétents dans la technique. Ainsi, les procédés et appareils particu liers présentés ici, l'ont été à titre d'illustration seulement et ne limitent pas le cadre ou la portée de l'invention tel que défini par les revendications annexées.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes
de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises
en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent.
f
REVENDICATIONS
1.- Procédé de traitement d'une masse de fil sous forme
de paquet bobiné, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations
consistant à infuser un agent de traitement de fil dans des
portions choisies de la surface extérieure dudit paquet bobiné
et à introduire un. fluide chauffé sous pression dans lesdites
portions choisies.
"Method and apparatus for treating wire in the form of a coiled bundle
and product so obtained. "
The present invention relates generally to the treatment of a
wire in the form of a coiled bundle or the like; more particularly, she
concerns and essentially relates to a new process
improved to process yarn as a bundle wound by
a yarn treatment agent to modify the characteristics
physical and / or chemical yarn, including the operations
J
consisting of introducing the agent into selected portions of the outer surface of the coiled package and then infusing
<EMI ID = 1.1>
pressure. In one aspect of the present invention, the process involves treating the yarn in the form of a coiled bundle with one or more dyes or like dyestuffs to create.
a repeating succession of colors in a reproducible manner.
In another embodiment of the method according to the invention, a dye or material acceptance modifier
coloring agent, for example a resist or the like, is infused
in one end or in both ends of a coiled bundle
fillet a heated fluid, for example water vapor, is then introduced under pressure at a temperature and for a time sufficient to force the dye acceptance modifier
or dye to partially penetrate into the coiled package and
come into contact with individual filaments, strands or strands
yarn or fiber and can fix the acceptance modifier
dye or coloring matter if necessary. Thread
thus treated can then be dyed directly by conventional techniques or else shaped with other strands of treated yarns or
untreated to form a fabric or cloth, after which the fabric
or the fabric is dyed to create a pattern or design
pleasant of several tones, tints or shades.
In another embodiment of the invention, a plurality
of coloring or dyeing materials is introduced at the ends
the coiled package and a heated fluid, such as water vapor,
is then introduced for a time long enough to force
the dyes or coloring materials to penetrate at least partially into the wound pack.
Further, the present invention is directed to an apparatus or device by which the aforesaid method can be carried out and practiced to treat yarn in the form of a coiled bundle either with dye or colorant acceptance modifiers or with dye acceptance modifiers. dyes or dyes or by other treating agents to obtain the desired characteristics. Finally, the invention relates to, as new industrial products, the wound bundles of treated wire and similar articles obtained by the aforementioned process as well as the various applications and uses resulting from the implementation of said process and / or of said apparatus and its systems. ,
<EMI ID = 2.1>
provided with such improved apparatus.
In general, attractive or pleasing color effects, which can be achieved in a fabric or fabric by the use of what is commonly referred to as "space dyeing", have been recognized in the art. In addition, methods and apparatus
have been developed or perfected over the years to achieve such effects by selectively dyeing portions of a coiled bundle of yarn. As used herein, the term "yarn in the form of a coiled bundle" is intended to denote and means a mass of yarn which is wound on a tube, on a cone, on a bobbin or spool or on other such carriers. classic. These processes fall into two broad categories. One of these categories involves the use of needles to inject the dye or coloring material into selective portions of the coiled bundle of yarn. A typical example of this mode of treatment is the process disclosed in the US patent? 3,547,575.
Such methods of the prior art are time consuming and present problems relating to the reproducibility and uniformity of the dyeing. Also by using fine or low denier yarns, the needles usually tear, tear or break the fibers of the yarn causing obvious problems when
the yarn is then shaped into a fabric by weaving or knitting.
The second broad category of prior art processes is typically represented by U.S. Patent No. [deg.] 3,145,398.
according to which the dye is forcibly passed radially
through selective portions of a coiled bundle of wire by the use of centrifugal force. The centrifugal force process has the inherent disadvantage of deforming the coiled bundle of wire during operation.
It should be noted in passing that pressure per se has been used in the prior art to dye yarn in the form of a wound bundle. However in such prior art processes as disclosed for example in US patents
N [deg.] 3,878,575 and 1,841,024, the entire wound packet was dyed evenly to the same shade, shade or color.
Space dyeing has also been accomplished by the use of resist agents which modify or change the locations of dye or coloring matter in the yarn to force them out. receptive for certain kinds of dyes. See for example
<EMI ID = 3.1>
fiber reactive, which can be applied to specified fibers to create a local reservation against dyeing by anionic or acid dyes. See also the application of resist agents by the roll printing process to form a pattern or pattern of resist and non-resist sections as disclosed in U.S. Patent No. [deg.] 3,700,402 However, roll printing of fine, low denier yarns is
both impractical and commercially unattractive because of
of high ccftt.
In summary, each of the methods of the prior art, to achieve a varied, diverse, variegated, variegated, dyeing effect,
�
diapré, variegated or. versicolor on the yarn, has one or more undesirable characteristics, which previously limited the commercial acceptance of these processes. The need for a new technique, which creates the desired pleasing multicolor or shadow effect without undesirable characteristics, is evident.
In summary, the present invention is advocated, in part,
based on the finding that a yarn treatment agent can
be selectively and reproducibly infused into a mass
wire in the form of a bundle wound by means of a fluid at high temperature and under pressure. Heated fluid under pressure
forces the yarn treatment agent to penetrate both the
bundle wound and in individual filaments, strands or strands
wire or. fibers to a predetermined depth and, if
so desired, to fully penetrate the coiled package. This unique and non-obvious solution to the long-standing problem in the field
of thread dyeing. provides a simple, practical and commercially attractive method of achieving the goals of dyeing in space without any of the drawbacks of the prior art methods.
The process according to the present invention involves the introduction of a yarn treatment agent, for example a dye acceptance modifier or a similar dye or coloring material into selected portions of the outer surface of a. coiled bundle of wire, followed by exposing such portions
surface to a fluid at high temperature and pressure. The heated fluid passes through the coiled bundle of yarn and carries or carries the yarn treatment agent with it. In this way,
a controlled penetration of the yarn treatment agent is achieved. Taking for example the process in which a dye acceptance modifier is infused or introduced at only one end of the wound pack, the result of these process operations produces a coiled bundle of yarn having three different sections which have relatively varying amounts of ac-
<EMI ID = 4.1>
which the dye acceptance modifier has been infused,
<EMI ID = 5.1> <EMI ID = 6.1> the adjoining section at the opposite end of the coiled bundle of wire,
<EMI ID = 7.1>
tion of dye present. In the middle section, there is a concentration or proportion of modifier which is intermediate between those of the two extreme sections. It can be seen that as the yarn is unwound from the coiled bundle thus treated, there will be repeated successions of continuous lengths of yarn which are fully processed, intermediate processed and not processed by the dye acceptance modifier. In the event that a reserve agent
classic is used as a dye acceptance modifier,
it is thus produced, by the present invention, a mass of wire
having repeated successions of contiguous sections which, after dyeing, will result in high dye acceptance,
moderate dye acceptance and no acceptance
of dye.
In a preferred embodiment of the present invention, a coiled bundle of yarn can be treated with one or more dyes or coloring materials thereby producing a yarn which has contiguous sections of differently colored lengths.
For example, if a first dye or coloring matter is introduced at one end of the wound pack and if a different colored dye is introduced at the other end of the wound pack, yarn having lengths of both colors in addition to one mixture of the two colors will be produced. Further by a method discussed in detail below, it is possible to introduce two or one more
(large number of dyes or dyes on each end of the wound pack thereby creating a dyed yarn which has continuous lengths of at least four colors and additional lengths of mixtures of the colors or dyes used.
As used herein, the term "end" of a coiled bundle of yarn is intended to denote a face of the coiled bundle of yarn which is perpendicular to the longitudinal axis of the coiled wire. Using this terminology, a coiled bundle of wire has two ends and a circumferential surface, the latter being cylindrical or conical in shape, for example, depending on the coiling or coiling method employed. As used here, the expression
"Coiled bundle yarn" is intended to denote and mean a mass of yarn which is coiled on a tube, on a cone, on a bobbin or spool or on other such conventional carriers. As used herein, the terms "fiber" and "yarn" have the same meaning as those normally used in the art, i.e. "fiber" denotes an individual filament of natural or synthetic material and the word "yarn" "refers to a bundle, group or bundle of several fibers gathered and normally twisted together.
<EMI ID = 8.1>
it is possible to process a large mass of yarn in compact form, i.e. as a coiled bundle of yarn rather than
in the form of a skein, chain or knitted sock. The particular type of coiled bundle employed in the present invention "
is not a critical factor. Thus, the yarn can be wound on a cone, on a tube, on a bobbin or spool or wound up to form a coiled bundle in any similar manner. The repeated pattern or configuration of the wire will obviously vary depending on the method used to wind the wire. For example, if the wire is wound at a constant speed and in constant motion
reciprocating, i.e. wound on a drum and if the wound bundle is processed from the ends, the repeated sections of yarn which are fully processed, partially processed
<EMI ID = 9.1>
<EMI ID = 10.1>
the most desirable effect and distribution or distribution of colorants.
By the method of carrying out the method briefly described above
using a dye acceptance modifier, one packet
coiled wire is obtained in accordance with the present invention, which has the latent characteristics of a coiled bundle of wire
dyed in space, However, from a commercial point of view, the
method according to the present invention is very advantageous in that a mass or reserve available or in stock of coiled bundles of
<EMI ID = 11.1>
thus substantially the stock or inventory that must be maintained
at the store. In developing this stage further, a knitter or
a weaver is made capable of making fabric made
from such wound bundles of treated yarn in stock or inventory available before dyeing thereby substantially reducing the stock
or available inventory of woven or knitted fabric which must be kept in store by a textile mill, factory or spinning mill, for example.
As soon as it is desired to make a fabric of a certain color, the fabric thus prepared is then dyed by conventional methods.
to create the pleasant or attractive multi-colored effects commonly associated with space-dyed yarns.
Direct dyeing of the coiled package, using another
method of carrying out the process in which one or more dyes
or coloring matters are infused into different surfaces,
also offers a lot of advantages. Color effects, which cannot be obtained otherwise, are achieved in a simple way with maximum use of dye or dye and
fi <EMI ID = 12.1>
minimal energy expenditure.
<EMI ID = 13.1>
<EMI ID = 14.1>
<EMI ID = 15.1>
wire treatment is used followed by a wire treatment
<EMI ID = 16.1>
repeated successions are much the same. When more than one dye or coloring material is employed in accordance with the present invention, then the repeated sequences of colors in the spooled bundle of yarn are also reproducible.
A further aspect of the present invention is the manner in which spooled bundles of yarn, treated as mentioned above, can be shaped by knitting or weaving by.
<EMI ID = 17.1>
one or more filaments, strands or strands of yarn, treated in accordance with the present invention, may be woven or knitted together with one or more filaments, strands or strands of yarn
untreated. In this way, completely new and pleasant effects can be achieved. Such a fabric can also then be dyed in the room to produce multicolored, diverse, variegated or variegated effects. When the wire heating agent is an agent
reservation, it is possible to create an attractive appearance using some type of dye or. of dye which selectively colors only the untreated strands of yarn and another type of dye which selectively colors the fully or partially reserved portions of the strands treated in accordance with the present invention.
<EMI ID = 18.1>
create new and unusual color effects. By mixing natural and synthetic materials, different types of synthetic material give new and unusual results.
The process according to the present invention can also be employed with treating agents which introduce dye locations into the fibers of a yarn in a selective manner. So by
<EMI ID = 19.1>
feel invention, treating agents, which create locations
dye in polyester, can be used to achieve
the same type of configuration or design repeated throughout
of wire forming the coiled bundle of wire.
In addition to the above, wire in the form of a coiled bundle
can be treated with other agents such as lubricants
of yarn to create certain desired effects. In principle, the process according to the present invention can be used to impregnate
a coiled bundle of yarn with any conventional or known yarn treatment agent in a predetermined manner.
There has also been disclosed, as part of this invention, an apparatus which is particularly suitable for carrying out the method described herein. In a preferred embodiment, the apparatus comprises means for dosing or measuring pre-selected amounts of yarn treatment agent, for example a dye or dye acceptance modifier, means for introducing or infuse such a metered amount into selected portions of the end or ends of a coiled bundle of wire, for example by means of a perforated plate and means for exposing the coiled bundle of wire to a fluid heated to high temperatures. high pressures to infuse the textile treatment agent into the interior of the spooled bundle of yarn. Those who are competent in
<EMI ID = 20.1>
also for treating coiled packages of yarn with a wide variety of textile treatment agents such as lubricants for example.
The invention will be better understood and other aims, characteristics, details and advantages thereof will emerge more clearly on reading the explanatory description which will follow in
Y
referring to the accompanying schematic drawings given only
by way of non-limiting example illustrating a currently preferred specific embodiment of the invention and in which:
FIG. 1 is a schematic view of the apparatus produced in accordance with the present invention for carrying out the method according to the present invention; <EMI ID = 21.1> coiled package substantially as seen in section along the line
of section 2-2. from figure 1
FIG. 3 is a partial schematic view showing a control arrangement forming an alternative embodiment for the element forming a collector shown in FIG. 1;
- Figure 4 is a partial schematic representation showing a modified embodiment of the coil package support plate;
FIG. 5a is a schematic representation of a coiled bundle of yarn being processed in accordance with one aspect of the present invention;
FIG. 5b is a schematic representation of a coiled bundle of yarn being processed in accordance with another aspect of the present invention;
FIG. 5c is a partial schematic representation showing a section or segment of a certain length of wire after treatment in accordance with the present invention;
and
- Figure 6 is a partial schematic illustration showing an alternative embodiment of one of the collectors shown in Figure 1.
To help a better understanding of the method according to the present invention, we will consider Figures 5a, 5b and 5c. Figure 5a schematically shows a coiled bundle of yarn 114 being processed in accordance with one aspect of the process according to the present invention. A certain amount of dye acceptance modifier is infused into both ends of the wound pack 114.
This is schematically illustrated by arrows 121 at the upper end and by arrows 123 at the lower end of the
coil pack 114. The modifier can be applied as
paste or viscous liquid or, alternatively, may be introduced in liquid form under pressure using the apparatus disclosed herein.
After the dye acceptance modifier has been infused into the ends of the coiled bundle of yarn, a fluid
heated under pressure, such as water vapor, is introduced
at the ends of the coiled packet 114. Thus, arrows 121 and 123 also schematically indicate the flow pattern of the heated fluid or steam. Certain means, such as a perforated plate shown in Figure 2 of the accompanying drawings,
are, of course, desirably employed in order to properly contain the heated fluid under pressure. The action of the heated fluid, moving through the coiled bundle 114, carries with it,
the dye acceptance modifier.
Following the treatment according to the present invention,
a cylindrical section 125, shown in Figure 5a as
<EMI ID = 22.1>
of dye. Section 129, in the approximate middle of coiled bundle 114, will be found to be substantially untreated by the dye acceptance modifier and intermediate sections.
127 will appear to have been partially processed by the dye acceptance modifier.
Figure 5c schematically represents the characteristics <EMI ID = 23.1> that has been described above. There will thus be sections or. segments of yarn 125a which are fully processed by the dye acceptance modifier, sections or segments 127a which are
are partially processed and sections or segments 129a which
are substantially untreated. Each of these sections or segments
125a, 127a and 129a will have different dye receptivity
as a result of the differential treatment according to the method
according to invention debt.
If the coil package 114 is wound with a constant speed
and with a constant back-and-forth movement, i.e. coiled
<EMI ID = 24.1>
repeated sequences of sections 125a, 127a and 129a will be sensitive
equally, varying only slightly from beginning to end. The relative or proportional variation, between sections <1> <2> 5a, <1> <2> 7a and 129a, is a function of the amount of dye acceptance modifier used and the length of the period:
time or duration as well as pressure and temperature
of the heated fluid that is employed. The selection of these parameters
is well within the skill or ability of someone who is familiar with this technique because of the examples set out below.
Figure 5b schematically illustrates a coiled bundle of wire
<EMI ID = 25.1>
of dye at the top end only of the coil package
as indicated by the arrows 121. In such an embodiment, there are only three distinct sections of coiled bundle of yarn which have different treatments: section 125 which will be treated substantially entirely, section 129 which will be substantially untreated. processed and the intermediate section 127 which will be partially processed. ,
In an illustrative embodiment employing the method of the present invention, nylon 66 is treated using, as a dye acceptance modifier, one of the conventional reservation agent chemicals such as the product known as “Verona Resist” manufactured by the American company known as the Verona Chemical Company or else the product known under the name of “Sandoz Space R” manufactured by the American company known as Sandoz Chemical Company. In the event that the agent
reserve, chosen for use in this method, must be fixed, the heated fluid, for example water vapor, accomplishes this purpose.
The simplification of the method according to the present invention enables more than one yarn treatment to be accomplished during a process.
<EMI ID = 26.1>
or dyes or a dye acceptance modifier, the yarn can be treated with a lubricant and thus avoid a separate subsequent operation. As is well known, lubricating the yarn is a virtual necessity before knitting and usually involves rewinding the wound pack.
In accordance with the present invention, the yarn thus treated can then be constructed or produced by weaving, knitting or the like to form a fabric or fabric which can then be dyed or dyed.
<EMI ID = 27.1>
Completely from the examples given below, one or more treated or untreated strands can be used to form the fabric and thereby create a wide range of color combinations or colors in the finished fabric. In addition, different combinations of dyes or dyes can be employed to achieve different designs or color configurations. Referring to Fig. 5c, it will be appreciated that while the dye acceptance modifier is a conventional reservation agent which is resistant to acid dyes or dyes and when the yarn is subsequently dyed with an acid dye or dye, sections 125a
will not be dyed, sections 127a will be moderately colored, and sections <1> 29a will exhibit a deep or pronounced or dark color tone or shade.
The apparatus according to the present invention, for carrying out the methods described herein, will now be described.
Referring now more particularly to the embodiment of the apparatus according to the invention chosen here by way of illustration, it can be seen in FIG. 1 that there is a coiled packet receiving chamber 10 having a base or lower part
<1> <1> which supports a lower manifold 12. Support posts or support struts 14 support a top plate 15 and the top plate <1> 5 has a pneumatic cylinder cylinder 16
on the latter, the piston rod 18 of which passes through the upper plate
15. At the lower end of the piston rod 18, there is an upper manifold 19. It will therefore be understood that the arrangement is such that, when the piston rod 18 is protruding out of the pneumatic cylinder cylinder. 16 or returned therein, the upper manifold 19 will rise or fall.
Each of the collectors 12 and 19 respectively carries perforated plates 20 and <2> <1>. Plates 20 and 21 cover cavities
22 and 24- respectively in the collectors 12 and 19 and the plates
20 and <2> <1> are preferably interchangeable to allow the use of other shapes and structures of perforated plates.
In the embodiment shown in the accompanying drawings, the perforated plates 20 and 21 are the conduits through which the treating agent ect introduces to the coiled bundle of yarn.
In addition, the outer surface of the plates forms an airtight seal or pressure-tight seal with the periphery of the ends of the coiled bundle being processed, so that the yarn treatment agent or steam no water
6 <EMI ID = 28.1>
does not escape into the atmosphere but rather passes into the coiled bundle. It should be understood that the circumferential portion of the plates 20 and 21 could be extended to form a sleeve which would completely enclose or surround the coiled bundle of wire during operation of the apparatus. A further variant embodiment is that a plate, having a plurality of open spaces rather than holes, could <EMI ID = 29.1>
so that it forms a suitable seal with the ends of the coiled bundle of wire.
A tube 25 is connected, at one of its ends by means of inlet branch tubes 26 and 28, to the lower manifold 12 and is in communication with the cavity 22. the tube
25 is connected by its other end to the control means for adjusting the lower manifold which is generally indicated by
29 and will be described in greater detail in a later part of this description.
A flexible pipe 32 is connected at one of its ends
via inlet branch tubes 30 and 31,
to the upper manifold 19 and is in communication with the cavity
24. The flexible pipe 32 is connected by its other end to the means
34 control for adjusting the upper manifold, which will be
described in greater detail in a later part of this description.
From the foregoing description, those skilled in the art will now understand that a coiled bundle of textile yarn of any conventional shape can be placed on the lower perforated plate 20. The pneumatic cylinder cylinder 16 can be actuated so that the piston rod 18 comes out in extension
<EMI ID = 30.1>
upper plate 21 comes into contact with the upper surface of the coiled bundle of wire. Perforations in perforated plates
20 and 21 are located so that they come into contact with
the wire which is on the coiled bundle of wire and does not come into contact with the tube or other coil core material on which the wire is wound. Means are provided for introducing a desired yarn treatment agent, such as a dye or coloring material or a dye acceptance modifier,
through tubes 25 and 32, so that the chemical enters cavities 22 and 24 through the perforations
in the perforated plates 20 and 21 and comes into contact with the wire of the coiled bundle of wire.
According to another embodiment of the method according to. In the present invention, a predetermined amount of yarn treatment agent is infused into at least one surface of the coiled bundle of yarn. The apparatus, shown in Fig. 1, is one in which infusion can take place in both ends of the coiled bundle of wire.
The apparatus, capable of accomplishing this aspect of the present invention, therefore comprises a first metering or metering means 35 for metering the treating agent which is to be infused into.
the lower surface of the coiled bundle of wire and a second measuring or metering means 36 for metering the treating agent which is to be infused into the upper surface of the coiled bundle of wire.
In more detail, the first metering means 35 comprises a container 38 having a tube 39 in communication with the container.
38 and extending from the lower bottom of the container 38, the tube
39 being connected to the adjustment control means 29. At the top of the container 38, there is a tube 40 which is connected to a valve or the like 41. In the container 38, there is a float 42; the float
42 is intended to float on the surface of the material which is introduced into the vessel 38 through the piping 39.
As envisioned herein, the walls of container 38 are transparent and there is a light source 44 on one side of container 38 and a photocell 45 on the side opposite Au. receptacle 38 and located to receive light from the source
<EMI ID = 31.1>
45 to be excited or de-excited depending on whether the photoelectric cell
45 receives or does not receive light from the light source 44. It can thus be seen that, when the float 44 floats
on top of the material which is introduced into the container 38 and when the float 42 rises to a point which is between the light source 44 and the photocell 45,
the light, coming from the light source 44 and reaching the photocell 45, will be interrupted, so that the relay
46 will be de-energized.
Relay46 is connected, through a cable or
wire 48, to a solenoid 49, the solenoid 49 being arranged to actuate a valve 50. the - line 51 leads from the valve 50 to a storage or containment tank or to.
another source of material or. agent capable of serving as a modifier, or a combination thereof, under pressure, so that when valve 50 is opened material will flow
through line 51, through valve 50 and then through
a check or non-return valve 52 and up to the piping
39 which will allow material to pass to enter the container 38. As the material fills the container 38, the float 42 will float on top of the material until the float 42 reaches the level of the photoelectric cell 45 and of its light source 44. When the float
42 blocks, that is to say occult or. intercepts the light source
44, relay 46 will be de-energized and this in turn de-energizes
solenoid 49 and will force valve 50 to close. When the valve
If 50 closes, it is easily seen that the flow of material from the storage tank to the container 38 will be terminated.
As the material rises in the container 38, the air in the container 38 must be moved; therefore, the valve 41 is positioned as indicated thereby allowing
air to escape from container 38 through line 40 and through valve 41 to vent port 54.
After the desired amount of material has been introduced into vessel 38, valve 41 is moved so that a source of compressed air or other suitable inert gas, which is available on line 55, is connected to it. through valve 41 to line 40, so that compressed air is supplied into container 38 above the material. Also at this point, a valve
56 is opened by energizing a solenoid 58, so that material can flow, leaving the container 38 under the pressure of compressed air, through the tube 39 and then through the branch line 59, to through valve 56, through check valve 60 and enter tube 25 from where material will pass through inlet tubes 26 and 28 and enter the cavity
22 from the lower manifold 12 then into the coiled bundle of wire.
The second metering or measuring means 36 is similar to the first measuring or measuring means 35, so that the metering means 36 will not be described in detail. It will be noted that the metering means 36 comprises a container 61 comprising a lower pipe 62
and an upper pipe 64 which is connected to the pipe 40. A light source 65 is provided for a photoelectric cell.
66, the photocell 66 actuating a relay 68. the relay
68 controls a solenoid 69 to actuate a valve 70. the valve
70 connects the source of material through line 71, through check valve 72, then through line 62, with the interior of vessel 61 to force float 74 to rise to block or intercept the beam of light from light source 65.
When material is forced out or forced out of container 61 through tubing 62, a solenoid 75 is energized to open a valve 76 to allow material to pass through branch pipe 78, through valve 76 and on. through a non-return valve 79 to enter the pipe 32 then into the pipes 30 and 31 and then into the cavity 24 to
<EMI ID = 32.1>
After the material has been distributed to the ends of the coiled bundle of wire, a heated fluid under pressure is similarly delivered and distributed to contact the ends.
<EMI ID = 33.1>
dyeing, dyeing or coloring matter or treating agent in the interior of the coiled package and for fixing the agent if necessary.
In the examples presented below, the heated fluid, used according to the process according to the present invention, is
water vapor. For the sake of simplicity of the discussion, the following description will be made in terms of using water vapor as the heated fluid, but it should be understood that other fluids may be employed, provided that the yarn treatment agent particular does not require the presence of moisture or water vapor. When water vapor or heated fluid passes
through valve 82 it continues through branch line 81 to tube 25 for injection into the lower end of the coiled bundle of wire through lower manifold 12. Similarly, water vapor will pass from there. the
<EMI ID = 34.1>
through valve 86 which is actuated by a solenoid 88. When water vapor passes through valve 86, it continues to flow
J
through branch pipe 85 to flexible pipe 82
to be injected into the top of the coiled bundle of wire through the upper manifold 19.
When water vapor enters the coiled bundle of wire, it initially condenses and forms moisture. As and
As more water vapor enters the coiled bundle, the amount of water inside the coiled bundle may change. Depending on the pressure and temperature of the water vapor and the duration of the treatment, a drying operation may be useful in order to remove any excess moisture.
Turning now to the control system for the apparatus described above, it will be seen that there is a timer 86 which is electrically operated and is started or turned on.
by means of a push-button 91. When the button 91 is pressed to close the circuit, the timer 90 is started:
<EMI ID = 35.1>
to the connecting cable or wire. 92 to energize the solenoid 94- and move a valve 95 to allow compressed air to flow from the supply line 96 through the valve 95 and to the piping 98 which supplies compressed air into the rear of the pneumatic ram cylinder 16 to force the piston rod 18 to protrude out. We will remember that when
the piston rod is protruding out, the upper manifold 19 will be lowered to come into contact with the coiled bundle of yarn to prepare for the delivery and distribution of material in the coiled bundle of yarn; however, if the containers 38 and 61 are not filled with material to the predetermined level, the process will not proceed because the amount of material
is not present in the desired amount.
<EMI ID = 36.1>
reciprocal servoing can be provided to ensure that
i the material is not delivered and dispensed until the predetermined quantity has been detected or ascertained by the measurement, here is shown a simple holding circuit in which the timer member 90 continues to operate only if the electrical switches 46-1 and 68-1 are closed. We will understand
that the electrical switch 46-1 is a relay contact which
is actuated in relay 46 and switch 68-1 is a relay contact which is actuated by relay 68. It can therefore be seen that when relay S46 is energized it is an indication that light coming from the light source 44 is in contact
with photoelectric cell 45 to energize relay 46 and
the solenoid 49 is energized to open the valve 50 and allow
material to flow into the container 38.
As the relay 46 is energized under these conditions, the electrical switch 46-1 will be open; however, when material rises in container 38 enough to allow float 42 to block or intercept the beam of light from the source
<EMI ID = 37.1>
electrical switch 46-1 to return to its normal closed position. The same is valid for the electrical switch 68-1 and, as the electrical switches 46-1 and 68-1 are connected
<EMI ID = 38.1>
as a hold circuit for the timer 90 and continue the operation.
<EMI ID = 39.1>
lowered into abutment against the wound bundle of wire, the containers
38 and 61 are filled to their predetermined levels, the timer 90 will apply an electrical voltage to the cable or wire
<EMI ID = 40.1>
41 to connect the compressed air supply source through line 55 and through valve 41 to line 40. Likewise, timer 90 will apply an electrical voltage to connector wire 101 and connector wire 102 to respectively energize the solenoids 58 and 75 thereby respectively opening the valves
56 and 76, so that material will flow from the containers
38 and 61 through tubes 39 and 62, through valves 56 and
76 up to tubes 25 and 32.
After a period of time of a predetermined length, the timer will remove the electrical voltage from the connecting wires 99, 101 and 102, so that: the valve 41 will move to exhaust the containers 38 and 61 at through tube 40 and through vent tubing 54; the solenoid 58
will be de-energized to close valve 56 and solenoid 75 will be de-energized to close valve 76. At this time, timer 90 will apply electrical voltage to the connecting wires.
104 and 105 to respectively energize the solenoids 84 and 88 to respectively open the valves 82 and 86 thereby allowing
<EMI ID = 41.1>
<EMI ID = 42.1>
82 and 86 then, from there, enter tubes 25 and 32.
Note that as soon as the valves 56 and 76 are closed, the valve 41 is moved to exhaust the containers 38 and 61 and the material will have been removed from the containers so that the floats 42 and 74 are located at the bottom. bottom of the receptacles to allow the light sources 44 and 65 to direct their light towards the photocells 45 and 66, so that the relays 48 and 68 are energized and energize the solenoids 49
<EMI ID = 43.1>
will be re-filled into containers 38 and 61. Towards the end of the processing cycle of a single wound bundle of yarn, containers 38 and 61 will be re-filled to the predetermined level with a metered amount of fresh or new material. , of
if so that the next wound bundle of yarn can be processed without delay.
For a variation in the processing scheme of a coiled bundle of wire, consider Figure 3 of the drawings which shows a modified embodiment of the upper manifold.
<EMI ID = 44.1>
division 105, so that the cavity is divided into two separate and distinct cavities 106 and 108. From the cavity 106 leaves a
flexible pipe 32a and the cavity 108 leaves a flexible pipe 32b.
In each of the pipes 32a and 32b, there is a valve indicated in
109 and 110. With this arrangement, we see that we can pass
of the material through the common piping 111, through the two valves 109 and 110, through the tubes 32a and 32b and into
cavities 106 and 108. As each of the pipes 32a and 32b can be controlled separately by means of its own valve 109 or 110, it can be seen
as matter, flowing by entering each of the cavities
106 and 108, can be separately controlled or set to make
vary the amount of material that is delivered and dispensed to
individual portions of the coiled bundle of wire. Likewise, we
passes water vapor through the same pipes,
so that one can vary the quantity of water vapor which
is delivered and distributed to separable portions of the package
coiled wire.
In another embodiment shown in Figure 6, tubes 32a and 32b are connected to separate sources of treating agents, not shown, so that two treating agents
different yarns, for example two dyes or colored materials
different rents, can be introduced into the upper end of the wound bundle of thread 114.
Figure 3 also shows another modification of the apparatus shown in Figure 1. In Fig. 3, the perforated plate 21 'is not in contact with the surface or the upper end of the coiled bundle of thread 114. With this arrangement, a
treating agent, such as a thread lubricant, will be projected and sprayed non-selectively against the upper end
of the coiled bundle of wire 114. To prevent splashing or. effusion of chemical when delivered and dispensed onto the coiled bundle of wire 114, there is provided a skirt or the like 115 carried by the upper manifold 19 'and extending downward to cover the top of the bundle
spool of thread 114.
Another modification, to selectively treat portions of a coiled bundle of yarn, is shown in Figure 4 of the drawings. We see here that the 19 "manifold includes a perforated plate
<EMI ID = 45.1>
flaring out into a substantially conical element 11 6. Well
that the shape of the element 116 can vary at will, its aim is to constitute an enclosure in communication with a perforation,
so that material can pass through the perforation
115 and enter enclosure 116 to process a discrete portion or isolated point on the coiled bundle of wire.
Keeping in mind the description of the foregoing embodiments of the apparatus and some discussion of its operation, the handling of spooled bundles of yarn by it will now be understandable to those skilled in the art. Below are several examples of dye acceptance modifier and lubricant treatment, which are intended to illustrate one embodiment of the present invention. dyeing chemicals. and reservation involved are well known in the art. It should of course be understood that the examples are intended to be il-
<EMI ID = 46.1> performed.
EXAMPLE 1
A coiled package of 1.14 kg of $ 1.14. 100/26/1 nylon 66 drum wound is used. (The designation "100/26/1" means that the yarn has a fineness count of 100 denier, consists of
26 filaments and that the yarn is not twisted or stranded.) The apparatus described above has such a coiled bundle placed therein and the steam portion of the apparatus is used to spray water. water vapor through a number of such coiled packages to heat the apparatus. The water vapor is maintained
<EMI ID = 47.1>
boiler between 6.21 and 6.89 bar, After the appliance has heated up, a coiled package of 1.134 kg to be treated is inserted into
<EMI ID = 48.1>
ment under the name Sandoz Space R and available from the American company known as Sandoz Chemical Company, in an amount by weight
<EMI ID = 49.1>
in a volume ratio of approximately 7.5 to 1. To this mixture is added trisodium phosphate to adjust the pH of the mixture.
to a value between 8 and 10. This mixture is stored in a containment tank which is the source of the material
to be introduced through valves 60 and 70. The containment tank maintains the reservation agent at room temperature. The reservation agent is kept in solution by whipping or shaking. The resulting mixture is pumped from the containment tank and then infused into the coiled bundle of wire.
while being followed by. water vapor at a temperature of approximately 149 [deg.] C and at a pressure between 6.21 and 6.89 bar. The water vapor is maintained for approximately one and a half minutes.
Those who. are skilled in the art will understand that
6 reserve chemicals, used in the treatment of. nylon can have a relatively high viscosity which is lowered by heating. Such reserve substances are also fixed or fixed in the wire by the use of high temperatures.
In the procedure of Example 1, when the reserve chemical is delivered and dispensed on the coiled packet
wire for infusion, there may be some penetration
material in the coiled bundle due to the pressure of the compressed air acting on the chemical and the fact that the product
<EMI ID = 50.1>
significant chemical penetration either into the coiled bundle of the yarn or into the individual fibers of the yarn. The water vapor, immediately following the infusion, lowers the viscosity of the reserving agent by forcing it to penetrate both the wound bundle of yarn and the individual fibers of the yarn. In addition, the water vapor forces the reservation chemical to set or bind to the wire.
A dye or coloring matter bath is prepared in which a yellow acid dye, a blue dye known as Sevron ACN
<EMI ID = 51.1>
bath together with a retardant such as Sandoz CCm in a conventional manner. The yellow acid dye will stain only those portions of the nylon that are untreated or partially treated;
<EMI ID = 52.1>
are cationic and will dye the yarn only in areas that have been partially or completely set aside. The bath is brought in �. boiling, after which yarn, having a repeating length as shown in Fig. 5c, is dyed and processed in a conventional manner. The result is yarn having sections 125a colored blue, sections 127a colored light blue and sections 129a colored yellow.
EXAMPLE 2
The apparatus according to the present invention is heated in the manner described in conjunction with Example 1 and a coiled bundle of
<EMI ID = 53.1>
treatment. Sandoz Space R reservation agent, in an amount by weight of 2% to 3.5% of the weight of the wound packet, is mixed with a lubricant such as ordinary winding oil <EMI ID = 54.1>
The mixture is added water to obtain a volume ratio of water and lubricant to volume ratio of reserving agent which is about 8.5 to 1. The treatment chamber is surrounded by a cylindrical enclosure or ferrule which will allow water vapor to be slowly released or released from the coiled bundle of wire but will maintain water vapor in contact with its sides or faces. Water vapor, at a temperature of approximately
<EMI ID = 55.1>
bar, is then applied as indicated above for a period of one and a half minutes.
In this example, trisodium phosphate is omitted since trisodium phosphate can react with certain reserving agents to form byproducts comprising chlorine acid.
<EMI ID = 56.1>
corrosion of knitting or weaving machines or looms in which the yarn is subsequently used. Thus, the elimination of trisodium phosphate avoids the risk of corrosion. However, trisodium phosphate aids or contributes to fixation, so that in its absence it is necessary to remove the wire in an enclosed steam chamber so that water vapor is present at the outside of the package wound to ensure
<EMI ID = 57.1>
water vapor is indicated when the rate of binding of the reservation agent is lower than the rate of diffusion of the agent
reservation through the coiled bundle of wire. If the coil pack 'is kept, in this example, in the apparatus, the agent
reservation will tend to diffuse outward or outward towards the sides or faces of the coiled bundle thus creating a type of reservation pattern or design different from
whichever is desired. Processing the coiled bundle in a room
steam, the booking agent is forced to settle without diffusion. Maintaining the coiled package in a steam chamber for approximately 30 minutes at relatively low temperature and pressure is satisfactory to achieve the desired result.
The addition of the lubricant is beneficial in that it avoids an additional processing operation. If the wire is not lubricated when subjected to the reserve action, an additional operation, to unwind the wire from the drum, lubricate it and then rewind it on a cone, must be performed. By simultaneously performing lubrication and reserve, these operations are eliminated and the spooled package wound on a drum can be used directly in a machine or in a loom.
to knit or weave. In this process, although the reservation agent only partially penetrates the coiled packet as shown in Figures 5a and 5b, the lubricant flows
through the whole whole coiled package lubricating evenly
or regularly all the fibers in it.
The yarn thus prepared can then be dyed as in Example 1.
<EMI ID = 58.1>
Coiled bundles of yarn are treated by a reservation agent as in Example 1 or in Example 2. After this treatment and before dyeing, two strands of treated yarn are shaped or
i shaped into a fabric by weaving. The result is a three-tone fabric.
EXAMPLE 4
Coiled bundles of yarn are processed in the same manner as described in Example 1 or 2. However, after processing, a 100/26/1 treated strand of nylon 66 yarn is knitted with an untreated strand of yarn. treated 100/26/1 will deny nylon 6 and the resulting fabric is then dyed as described in Example 1. The result is a fabric in which the yarn
untreated is entirely dyed a very deep, deep or dark yellow and the treated yarn consists of lengths or sections of three shades or tones of blue.
<EMI ID = 59.1>
A 1.134 kg spooled bundle of: nylon 66 yarn is processed
using a reservation chemical says Verona with
the mixture composed of 10% to 10.5% by weight of reservation agent
<EMI ID = 60.1>
Formic acid is then added to the mixture to adjust the pH to a value between 2.5 and 3.5. The yarn is then treated as described in Example 1.
EXAMPLE 6
A coiled bundle of wire, known in the industry as
spool and comprising a flat wound bundle of wire of narrow or thin thickness, is placed in the apparatus according to the present invention. A reservation agent is prepared according to Example 1 or. 2. This mixture is infused into the cross coil as described in Example 1 followed by
by water vapor. With a flat wound package of this nature and the amount of booking agent listed, the coil package
<EMI ID = 61.1>
absorbed to the yarn and the yarn will remain colorless during any subsequent processing.
The yarn can then be subsequently treated by weaving, knitting etc. with an untreated strand, after which the resulting material can be dyed, only the untreated portions of the yarn absorbing the acid dye. The treated and untreated strands can also be both dyed with a disperse, plastosoluble or dispersion dye and the treated strand can also be dyed with a cationic dye.
EXAMPLE 7
A spooled bundle of 1.134 kg of 100/26/1 denieisen nylon 66 thread wound on a drum is placed in the treatment chamber according to the present invention. A lubricant, such as mineral oil based winding oil in an amount having
a weight which represents 2% to 2.5% of the weight of the coiled bundle, is mixed with water at a volume ratio of approximately 7.5 to 1. The mixture is then infused into the coiled bundle of yarn, as described above in Examples 1 and 2 in conjunction with the reservation agent or with the reservation lubricant. The infusion is followed by steam at a pressure
<EMI ID = 62.1>
The lubricant diffuses completely through the entire coiled bundle of wire lubricating it completely and evenly, so that a separate lubrication operation, during which the wire is wound onto a drum or cone and unwound from it, does not occur. is no longer needed and the yarn can then be immediately processed or shaped in a knitting machine or
weaving or the like.
The relative proportion of treating agent to the weight of the package wound can of course be varied to produce different results. So for example in a situation where a reservation agent is used, if the quantity thereof is increased, the proportion of yarn in the wound bundle, which is reserved, increases. The repeat sequences of fully processed, partially processed and untreated sections respectively are believed to depend on the relative rate of agent uptake.
of reservation in comparison with the speed of diffusion of the reservation agent through the wound packet. In other words, if
the booking agent's fixation speed is significantly higher than the booking agent's broadcast speed
Through the coiled bundle, the fully reserved or partially reserved segments of the wire will be relatively shorter in comparison to the untreated sections. On the other hand, when the diffusion rate of the reserving agent through the coiled bundle is significantly higher than the securing rate, the untreated lengths or portions of yarn will be relatively shorter.
By using a reservation agent as the treating agent and water vapor as the heated fluid according to the method according to this invention, the temperature of the water vapor used is not a critical factor unless it is. exceeds the temperature to which the reservation agent can be safely exposed.
The maximum temperature of the water vapor will obviously also depend on the melting or softening point of the yarn used. Normally, water vapor, at a temperature in the range of from about 107 [deg.] C to 177 [deg.] C, can be employed.
The water vapor employed may contain small amounts of moisture, for example about 7%. From a practical point of view,
it is preferable that the water vapor is relatively dry to avoid the need to dry the wound bundle of yarn after treatment in accordance with the method according to the present invention.
Generally, the exposure time of the coiled packet to water vapor should be at least about 30 seconds in order to obtain desirable results. Preferably, the water vapor can be directed against the coiled bundle of wire for about a minute or longer up to approximately five minutes. Although five minutes is not an upper limit
<EMI ID = 63.1>
noticeable by the use of times exceeding five minutes.
The pattern or pattern of winding the wire to form a coiled bundle takes many different forms in practice. Thus, the wire can be wound on a cone or on
a tube or can be wound either with a constant speed and with a constant reciprocating back-and-forth motion or with
variations in any of these parameters. The effects, which are obtained, will obviously vary depending on the type of winding or. winding used.
By employing a reservation agent in accordance with the process of the present invention, the yarns thus treated will be resistant to certain types of dyes. Thus, the yarn, if dyed with such a dye, will have an area of full color, an area of intermediate color and an area of no color, corresponding to the lengths or portions which are unreserved, partially reserved or totally. reserved. Such yarns can be treated with a combination of dyes, one of which follows the scheme
<EMI ID = 64.1>
reservation, thus producing a completely unique and different appearance. This same type of dye sensitivity or. at
dyeing and mixing dyes can be employed for
<EMI ID = 65.1>
treated yarn and one or more strands of untreated yarn to give very pleasant and diverse effects, multicolored, multicolored or variegated.
Another use of the device according to figure 1 is <EMI ID = 66.1>
<EMI ID = 67.1>
differently colored are supplied to the dosing means 35 and 36
and the above-described process is then carried out, By an appropriate choice of the amount of dye, it is possible, for example, to obtain a penetration of the upper half of the coiled bundle by a color and a penetration of the lower half by a color. second color. With additional dye some mixing will obviously occur in the middle region of the. package wound and it will thus present a color which is a mixture of the first and second colors. Alternatively by using lesser amounts of dyestuffs, an undyed portion in the middle region is obtained.
Another embodiment of the apparatus, which is mainly usable for direct dyeing according to the present invention, is shown in Fig. 6. As this
Indicated therein, a manifold assembly, generally of the type shown in Figure 1, is shown. However, as can be seen, a partition wall or dividing wall 105, for example a gasket packing, is introduced into the manifold 19, in a manner which divides both the region or surface of the perforated plate 21 and the cavity. 24 inside the manifold 19. In the embodiment shown, the wall or partition 105 extends along a diameter of the plate 21, thereby dividing the cavity.
24 in half-cavities 24a and 24b.
As further shown in Figure 6, the tube
32a is connected to the half-cavity 24a and the tube 32b is connected to
<EMI ID = 68.1>
metering or measuring devices such as means 36, not shown. It should also be understood that another manifold, similar to the one shown in figure 6, is also employed with tubes
-1 25a and 25b, not shown, connected to two additional measuring or metering means, not shown. Thus, two different dyes, for example respectively red and yellow, can
be introduced in a metered manner respectively into the half-cavity 24a through the pipe 32a and into the half-cavity 24b through the pipe 32b, as described above in correlation with figure 1. Similarly, two additional dyes can be introduced into the opposite collector, not shown, thus allowing the introduction of four coloring materials
in a coiled package. In addition, the cavity 24 can be shared
in addition to two separate sub-cavities thus making it possible to use more than four different dyes to treat
a single coil bundle of wire.
Examples of direct dyeing in accordance with the present invention are set forth below.
EXAMPLE 8
A spooled bundle of polyester yarn was dyed with a plurality of coloring materials using the apparatus shown in Figure 1 as modified in accordance with the device shown in Figure 6. The yarn, which was dyed, was in the form of. a spooled bundle of 1.021 kg of 18/1 cc polyester thread wound on a drum. The respective upper and lower manifolds and the respective perforated plates in the apparatus were each divided into two sections by a gasket-like material so as to allow separate introduction of four different dye solutions. Below are shown, in tabular form, the solutions which were placed in the four respective dosing vessels connected to the four sections of the manifolds.
Upper manifold
(1) First dye solution
13.3 ml of yellow dye known as Foron Yellow SEGLG
d 3.3 ml of Foron Navy 2GL
33.4 ml of water
(2) Second dye solution
8.3 ml of red dye known as Foron Red OWE 8.3 ml of yellow dye known as Foron Yellow SRL
33.4 ml of water
Lower manifold
(1) First dye solution
<EMI ID = 69.1>
33.4 ml of water
(2) Second dye solution
11.6 ml of red dye known as Foron Red OWE
5.0 ml of yellow dye known as Foron Yellow SEGLG
33.4 ml of water.
The coloring materials were high energy Foron products sold by the American company called Sandoz Color
& Chemical Manufacturing Co. and in each case the colourant employed was a 5% solution dispersed in water.
Using a pressure of approximately 4.14 bar, the upper and lower perforated plates, respectively, were contacted with the upper ends, respectively.
and bottom of the coiled bundle of wire. Dye solutions
<EMI ID = 70.1>
after 30 seconds using a pressure of approximately 1.03bar. Water vapor, at a temperature of approximately
160 [deg.] C and at a pressure of 6.21 bar, was then introduced into the coiled bundle for approximately two minutes.
The resulting coiled bundle of thread was multicolored, one
halves of the top portion being tinted pale green while the other half of the top portion was tinted
in a peach color. One of the halves of the lower portion! I
was dyed a medium blue color and the other motie of the lower portion of the coiled bundle was dyed pale pink.
<EMI ID = 71.1>
no undyed areas of yarn in the coiled package. The dyed yarn thus consisted of contiguous repeating lengths or portions of four colors.
If it is desired that a portion of the yarn remain undyed, the amounts of dye solutions are reduced proportionally. Conversely, if it is desired to have an overlap between the dyed sections of the wound bundle of yarn and thus obtain a mixture of the coloring matters in certain portions of the bundle
<EMI ID = 72.1>
correspondingly. It is clearly within reach of
the skill in this field of the art to increase or decrease the proportional amounts of dye solutions to achieve desired variations in dyeing, shades or tones of color, and undyed areas.
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Polyester yarn, dyed as described above in Example 8, together with undyed strands of an acid dyeable nylon are knitted to form a fabric. The resulting fabric has areas of pale green, peach, dew, blue and white. This fabric is then dyed in a conventional manner using acidic dyes which only color the nylon strands. In this way, unique and attractive fabrics can be obtained.
It is evident that the important advantages of yarn dyeing according to the present invention are the simplicity of the process, the use of a minimum amount and the full utilization of the coloring materials, the absence of effluent which must be drained off and low energy requirements.
<EMI ID = 73.1>
above, the preferred means for achieving selective distribution or distribution of a yarn treating agent in a coiled bundle of wire is a perforated plate which is in contact with one end or both ends of the coiled bundle . He must
<EMI ID = 74.1>
a cylindrically shaped element having perforations around
<EMI ID = 75.1>
the yarn treatment agent is introduced through the circumferential surface of the coiled bundle of yarn or through selected portions thereof.
Although the illustrative examples, set forth above, involve
treatment of specific fibers, it should be understood that the methods of the present invention can be employed to treat
any type of fiber with the desired type of treating agent. From
fibers which can be treated or dyed by the present process
are nylon fibers, acrylic fibers, wool fibers
and polyester fibers as well as mixtures thereof.
The following forms of light and heavy denier fibers are
examples of those that can be handled in accordance with
present process: fibers for carpet; fibers for clothing or
clothes; fibers used in woven, tufted fabrics,
knitted, flocked and non-woven; and fibers in the unfinished state
or not textured from a feeder.
the present invention can also be used to carry out
the following treatments in addition to the application of reservation agents, dyes and lubricants: application of flame retardants and water repellents or water repellants
<EMI ID = 76.1>
yarn or fiber dyeing study; treatment to weaken
f or to strengthen the yarn or fiber; heat fixing of the yarn or fiber; and the like.
In an optional embodiment of the present invention, a pre-measured or dosed amount is pre-packaged or conditioned of yarn processing material, such as
than a booking agent, is placed on top or top or
on the base or bottom of the coiled bundle of wire before the coiled bundle is placed in the present apparatus. In this embodiment of the invention, the apparatus, associated with the addition of the treatment material (35 and 36), would not be necessary. After the coiled bundle has been placed between collectors 12 and 19 and
the manifold 19 has been lowered until it comes into contact with the top of the coiled packet, the heated fluid is pumped to be introduced into the coiled packet as has been described previously. In this embodiment of the rod in the others described above, the coiled package is totally reserved in an entire determinable portion thereof with a second partial reserve area
at the end of the totally reserved area and a third area with no reservations.
The container, for the pre-metered and pre-packaged amount of process chemical, is constructed of a material which is porous to the transmission of the heated fluid or is soluble in the heated fluid, so that upon contact with the heated fluid, the container dissolves and allows the infusion of the treatment material into the coiled bundle of wire. In
a preferred embodiment of the present invention, a means
<EMI ID = 77.1>
between the amount of process chemical and the coiled bundle of wire. The filter media or media traps or retains any unwanted residue of the treatment material for easy removal and disposal.
% It must be understood that with all the embodiments
of the present invention, the entire process can be made automatic for efficient and economical operation. Such automation includes the obvious methods of sequential processing.
<EMI ID = 78.1>
with only a minimal amount of monitoring and control.
In an interesting embodiment of the present invention, one or more of a reservation chemical and a phosphate is encapsulated in a material which is soluble in
the heated fluid, so that upon contact with the heated fluid, the capsule dissolves and the mixing of the reserving agent and phosphate occurs. By encapsulating one or more
of these materials and in particular the reserve chemical,
<EMI ID = 79.1>
to a minimum value. It is desirable to reduce the amount of water added to the coiled bundle of yarn to a minimum so that a dry coiled bundle can ultimately be obtained. It is recognized that other materials can also be employed to effectively adjust the pH of this reserve chemical as has been described and obtain a reserve material usable in the present process.
Other changes will be suggested of themselves to those skilled in the art. Thus, the particular methods and apparatus presented herein have been by way of illustration only and do not limit the scope or scope of the invention as defined by the appended claims.
Of course, the invention is in no way limited to the modes
embodiments described and shown which have been given only by way of example. In particular, it includes all the means constituting technical equivalents of the means described as well as their combinations, if these are carried out according to its spirit and put
implemented within the scope of the following claims.
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CLAIMS
1.- Process for treating a mass of yarn in the form
of coiled bundle, characterized in that it includes the operations
consisting of infusing a yarn treatment agent into
selected portions of the outer surface of said coiled bundle
and to introduce a. fluid heated under pressure in said
selected portions.