Procédé de teinture de fils textiles La teinture et les traitements connexes de divers fils et fibres naturels, artificiels et synthétiques, par exemple ceux destinés à la bonneterie, la mercerie et similaires, sont actuellement particulièrement délicats et onéreux, car, pour obtenir les qualités d'unisson et de gonflant requises, les fibres ne peuvent être traitées qu'en éche veau de 400 g environ, ce qui implique e.a. la néces sité de recourir à une main-d'oeuvre nombreuse et parti culièrement consciencieuse. En effet, les écheveaux étant traditionnellement livrés en botte par le filateur, ceux-ci doivent être d'abord dépaquetés, mis sur bâton et ou verts.
Ces bâtons chargés sont ensuite amenés sur un porte-matière, après quoi l'étalement des écheveaux doit être à nouveau contrôlé. Après séjour du porte-matière dans les cuves ou armoires de travail, les écheveaux doi vent être débâtonnés et réunis en poignées d'environ 1 kg chacune pour passer à l'essorage. Après cette der nière opération, lesdites poignées doivent être démêlées et les écheveaux sont remis individuellement sur bâton pour passer au séchage. Enfin, les écheveaux doivent être individuellement manipulés aux fins de démêlage et de vérification, avant d'être bottelés et emballés pour expédition.
Outre les multiples interventions manuelles qu'il re quiert, ce processus comporte encore le désavantage de limiter sérieusement la vitesse de circulation des bains à cause des risques de feutrage des fibres en écheveau. Enfin, la surface au sol occupée par une installation appliquant le susdit procédé classique est extrêmement importante, chaque cuve de traitement, par exemple, né cessitant une zone d'abattage occupant à elle seule trois ou quatre fois la surface de ladite cuve si l'on veut ob tenir la rentabilité maximum du matériel.
Il faut signaler que l'on connaît des processus moins onéreux et plus rapides de teinture de fils, par exemple sur cônes ou sur ensouples. Ces techniques ne sont pas applicables aux filets destinés à la bonneterie, la merce- rie et autres, car les fils embobinés sur cônes ou ensou- ples ne possèdent pratiquement aucune liberté permet tant aux fibres de gonfler.
On a déjà proposé par ailleurs de teindre des éche veaux en vrac, maintenus dans des enveloppes perméa bles et disposés dans des paniers, lesquels sont alors plon gés dans les cuves. Cette technique n'est toutefois appli cable que lorsque les exigences qualitatives sont relative ment modestes, telles que, par exemple, pour les fils de tapis. En effet, les écheveaux ainsi conditionnés et ame nés dans les cuves sont comprimés, ce qui diminue la liberté d'expansion des fibres et, de plus, peut occasion ner des cassures de fils.
On a également déjà proposé d'enrouler les fils en forme de manchons d'environ 3 kg, sous enveloppes per méables et élastiques. Une telle présentation est avanta geuse en ce qu'elle facilite les manutentions et le dévidage. Par contre, de tels manchons placés de façon tradition nelle dans les cuves de traitement se tassent et perdent leur homogénéité en manière telle que l'unisson et le gonflant souhaités ne peuvent être obtenus de manière systématique.
Il faut ici préciser que, dans la présente description, le terme manchon désigne un bobinage ou enroulage sous forme cylindrique avec un vide cylindri que axial et sans support tel que cône, bobine ou simi laire.
On a aussi proposé d'introduire des jets du liquide de teinture en directions opposées entre les couches d'un paquet de fil enroulé, de façon à maintenir celui-ci flot tant en mouvement dans le courant de liquide (voir, par exemple, le brevet belge No 415888). Pratiquement, ce procédé revient à une pratique peu modifiée du simple trempage et requiert également beaucoup de main- d'aeuvre.
On connaît aussi un procédé pour la teinture de fils textiles, naturels et synthétiques, sur écheveaux ou man chons (voir par exemple brevet britannique No 598860). Dans ce procédé, on utilise une cuve ouverte, ce qui ne convient pas pour obtenir l'unisson, notamment s'il s'agit de fils en fibres dites dures. Le mandrin ajouré sur lequel on monte les écheveaux ou manchons présente extérieurement des cannelures, de sorte que le contact des fils avec le mandrin se fait par des génératrices équi distantes.
Par conséquent, le liquide ne traverse pas d'une manière homogène toute la masse de la matière textile portée par le mandrin, les différences locales dues aux cannelures étant fort nuisibles à l'unisson. Enfin, les collets utilisés dans ce procédé connu n'étant pas per méables au liquide, les écheveaux ou manchons placés aux extrémités de l'alignement ne sont pas traversés par le liquide dans la même mesure que les autres. Pour ces raisons, ce procédé, tout en exigeant relativement peu de main-d'aeuvre, n'a pas eu beaucoup de succès.
L'invention conserve cet avantage (main-d'Qeuvre ré duite) et élimine les inconvénients ci-dessus mentionnés. Le procédé selon l'invention, dans lequel on aligne les écheveaux ou manchons sur un mandrin creux à paroi ajourée, maintient l'ensemble de cet alignement à ses extrémités par deux collets, et sur sa surface externe par une enveloppe ajourée, place le mandrin dans une cuve et fait circuler un bain de teinture à travers le mandrin creux, sa paroi ajourée et les fils à teindre, est caracté risé en ce qu'on aligne les écheveaux ou manchons sur un mandrin creux à profil extérieur lisse, maintient l'en semble des manchons par deux collets également ajou rés,
l'enroulement des spires dans le manchon et l'action de maintien des collets et de l'enveloppe externe étant tels qu'ils permettent le gonflement des fibres mais em pêchent un déplacement notable des spires l'une par raport à l'autre et le flottement des manchons, et en ce qu'on effectue la teinture à une pression supérieure à la pression atmosphérique dans une cuve entièrement fermée.
Le dessin représente une installation pour la mise en aeuvre d'une forme d'exécution du procédé selon l'in vention, qui sera décrite ci-après à titre d'exemple. Dans le dessin la fig. 1 représente une vue latérale en élévation d'une installation conditionnée pour la mise en oeuvre du pro cédé selon la présente invention; la fig. 2 est une vue d'about en élévation de l'installa tion représentée à la fig. 1 ;
la fig. 3 représente en élévation et à échelle agrandie le porte-matière équipant la cuve de l'installation selon les fig. 1 et 2 ; la fig. 4 est une vue d'about de la fig. 3 ; la fig. 5 est une coupe transversale d'une variante d'exécution de la cuve de travail, et les fig. 6 et 7 sont des schémas d'installation équipée d'une pluralité de cuves de travail.
L'installation représentée aux fig. 1 à 4 est substan tiellement constituée par un bâti 1, supportant e.a. une cuve de travail horizontale 2. La hauteur de ce bâti 1, respectivement la distance séparant la porte de charge ment 3 du sol, est établie en fonction de la hauteur des chariots de manutention usuels de manière telle que le contenu de ladite cuve puisse être déversé directement dans lesdits chariots. Dans la cuve 2 est disposé un porte- matière axial 4 monté en l'une de ses extrémités sur le fond de ladite cuve 2, ce porte-matière étant creux et connecté à une conduite 5 du circuit de circulation des bains.
L'autre extrémité de ce circuit de circulation est constituée par une conduite 6 débouchant vers le fond de ladite cuve, par exemple dans une couronne de dis- persion (non représentée). Le circuit dont font partie lesdites branches 5 et 6 comporte en outre une pompe 7 entraînée par un moteur 8, un échangeur calorifique 9, et une capacité 10 servant de chambre de compression munie d'un barboteur de chauffage et d'un serpentin. Un jeu de robinets 15 permet d'isoler la capacité 10 en cours d'opération et de l'ouvrir après refroidissement, l'écou lement 12 de cette capacité est branché sur l'aspiration de la pompe 7 de circulation.
La cuve de travail 2 est en outre pourvue d'une sou pape de sécurité 13 ainsi que d'une tuyauterie 14 avec robinet à débit réglable 11 permettant de créer une fuite continue assurant l'élimination de l'air en cours de trai tement.
Le porte-matière creux 4 est pourvu d'une pluralité de perforations 16 dont les diamètres vont en aufnen- tant du fond de la cuve vers l'extrémité libre dudit porte- matière, ceci afin d'uniformiser le débit de solution le long dudit porte-matière lorsque le bain est envoyé via la conduite 5. Autour dudit porte-matière 4 peut coulis ser un séparateur extracteur 17 comportant un disque 18 perforé. Sur ce disque sont fixées les extrémités de deux tringles de manaeuvre 19 dont l'autre extrémité se ter mine par une poignée 20.
Ces tringles 19 sont destinées à coopérer avec deux encoches 21 d'un second disque séparateur 22, également perforé et coulissant le long du porte-matière 4 et dont la position sur ce dernier peut être réglée au moyen d'une goupille 23.
Pour faciliter le chargement des manchons, schémati sés en 24, un cône amovible 25 peut être emboîté sur l'extrémité libre dudit porte-matière 4.
Le fonctionnement de cette installation est substan tiellement le suivant<B>:</B> les manchons, livrés par le filateur, sont d'abord dépaquetés puis enfilés l'un après l'autre sur le porte-matière 4 préalablement démuni du disque 22. Ce dernier est replacé en fin de chargement. maintenu par la goupille 23, les tringles 19 étant ensuite engagées dans lesdites découpes 21. La porte 3 de la cuve est en suite refermée et le traitement des fibres peut commen cer. Cette porte 3 étant équipée d'un dispositif d'étan chéité (non représenté), l'installation permet les traite ments sous pression et haute température.
Le bain de traitement peut circuler dans les deux sens intérieurs- extérieurs matière ou extérieurs-intérieurs matière, le bain étant introduit dans la cuve 2 soit via la conduite 5 par l'intérieur du support matière 4, soit par la conduite 6.
Comme les manchons 24 sont intérieurement suppor tés par le porte-matière 4 et extérieurement par le réseau de mailles élastiques de façon connue en soi, l'homo généité de départ desdits manchons est respectée, c'est- à-dire qu'il ne se produit pratiquement aucun déplace ment des spires de l'enroulement constituant chacun des- dits manchons, la vitesse de circulation des bains de trai tement peut être très élevée sans aucun risque de feu trage, ce qui permet d'utiliser des colorants difficiles.
Une vanne 26 montée en by-pass sur l'aspiration et le refoulement du groupe de circulation permet de faire varier le débit de bain circulant en travers de la matière.
Une fois le traitement terminé et la cuve 2 vidée, la porte 3 de cette dernière est ouverte, les tringles 19 sont dégagées des encoches 21 et le disque 22 est enlevé. Un chariot (non représenté) ayant été amené sous l'orifice de la cuve dégagée par la porte 3, l'opérateur peut saisir les deux poignées 20 et, par une traction sur ces derniè res, déplacer le disque 18 vers l'issue de la cuve, ce qui entraîne la chute successive de chacun des manchons 24 dans ledit chariot. Ces manchons peuvent ensuite être envoyés tels quels à l'essorage et au séchage, pour arri ver enfin à l'expédition ou le contrôle, qui nécessitait préalablement une opération de roulage longue et fasti dieuse, se résume à une simple inspection superficielle de chaque manchon.
Il est évident que la cuve 2 pourrait présenter un diamètre interne suffisant que pour contenir une plura lité de porte-matière 4, par exemple sept porte-matière disposés comme indiqué à la fig. 5.
Par ailleurs, l'installation susdécrite pourrait être équipée d'une pluralité de cuves, par exemple deux dans le cas de la fig. 6 et quatre dans celui de la fig. 7. Dans ces deux exemples, les cuves de traitement peuvent soit travailler ensemble, soit séparément. Ainsi, dans le cas de la fig. 6, des vannes d'isolement indiquées en 27 per mettent d'isoler l'une des cuves du circuit de circulation des bains, tandis que, dans l'exemple de la fig. 7, les vannes 28 et 29 permettent d'isoler une ou deux des qua tre cuves de l'installation.
Textile Yarn Dyeing Process The dyeing and allied treatments of various natural, artificial and synthetic yarns and fibers, for example those intended for hosiery, haberdashery and the like, are presently particularly delicate and expensive, because, to obtain the qualities of As the unison and loft required, the fibers can only be processed in a skein of about 400 g, which entails, among other things, the need for a large and particularly conscientious manpower. As the skeins are traditionally delivered in bundles by the spinner, they must first be unpacked, put on sticks and / or green.
These loaded sticks are then brought to a material holder, after which the spreading of the skeins must be checked again. After the material holder has stayed in the work vats or cupboards, the skeins must be stripped and gathered in handles of about 1 kg each to pass to the spinning. After this last operation, said handles must be untangled and the skeins are put back individually on a stick for drying. Finally, the skeins should be individually handled for disentangling and checking, before being bundled and packaged for shipment.
In addition to the many manual interventions that it requires, this process also has the disadvantage of seriously limiting the speed of circulation of the baths because of the risk of felting the fibers in a hank. Finally, the floor area occupied by an installation applying the aforesaid conventional process is extremely large, each treatment tank, for example, requiring a slaughter zone alone occupying three or four times the surface of said tank if the we want to obtain the maximum profitability of the equipment.
It should be pointed out that less expensive and faster processes are known for dyeing yarns, for example on cones or beams. These techniques are not applicable to netting intended for hosiery, merchandise and the like, since the yarns wound on cones or bundles have practically no freedom to allow the fibers to swell.
It has already been proposed, moreover, to dye calves in bulk, kept in permeable envelopes and placed in baskets, which are then immersed in the tanks. However, this technique is only applicable when the quality requirements are relatively low, such as, for example, for carpet yarns. In fact, the skeins thus conditioned and core born in the tanks are compressed, which reduces the freedom of expansion of the fibers and, moreover, can cause yarn breaks.
It has also already been proposed to wind the son in the form of sleeves of about 3 kg, in permeable and elastic envelopes. Such a presentation is advantageous in that it facilitates handling and unwinding. On the other hand, such sleeves placed in a traditional manner in the treatment tanks settle and lose their homogeneity in such a way that the desired unison and the swelling cannot be obtained systematically.
It should be noted here that, in the present description, the term sleeve designates a coil or coil in cylindrical form with a cylindrical axial vacuum and without support such as cone, coil or the like.
It has also been proposed to introduce jets of the dyeing liquid in opposite directions between the layers of a bundle of coiled yarn, so as to keep the latter afloat while in motion in the liquid stream (see, for example, Belgian patent No 415888). In practice, this process amounts to a little modified practice of simple dipping and is also labor intensive.
A process is also known for dyeing textile threads, natural and synthetic, on skeins or sleeves (see for example British Patent No. 598860). In this process, an open tank is used, which is not suitable for obtaining unison, in particular if the so-called hard fiber yarns are concerned. The perforated mandrel on which the skeins or sleeves are mounted has grooves on the outside, so that the contact of the wires with the mandrel is made by equi distant generators.
Consequently, the liquid does not pass through in a homogeneous manner the whole mass of the textile material carried by the mandrel, the local differences due to the grooves being very harmful in unison. Finally, since the collars used in this known process are not permeable to liquid, the skeins or sleeves placed at the ends of the alignment are not crossed by the liquid to the same extent as the others. For these reasons, this process, while requiring relatively little manpower, has not been very successful.
The invention retains this advantage (reduced labor) and eliminates the drawbacks mentioned above. The method according to the invention, in which the skeins or sleeves are aligned on a hollow mandrel with a perforated wall, maintains the whole of this alignment at its ends by two collars, and on its outer surface by a perforated casing, places the mandrel in a tank and circulates a dye bath through the hollow mandrel, its perforated wall and the threads to be dyed, is characterized in that the skeins or sleeves are aligned on a hollow mandrel with a smooth outer profile, maintains the in the form of sleeves by two collars also added,
the winding of the turns in the sleeve and the holding action of the collars and of the outer casing being such that they allow the fibers to swell but prevent a significant displacement of the turns with respect to one another and the float of the sleeves; and in that the dyeing is carried out at a pressure above atmospheric pressure in a fully closed tank.
The drawing represents an installation for the implementation of an embodiment of the method according to the invention, which will be described below by way of example. In the drawing in fig. 1 shows a side elevational view of an installation conditioned for implementing the process according to the present invention; fig. 2 is an end elevational view of the installation shown in FIG. 1;
fig. 3 shows in elevation and on an enlarged scale the material holder fitted to the tank of the installation according to FIGS. 1 and 2 ; fig. 4 is an end view of FIG. 3; fig. 5 is a cross section of an alternative embodiment of the work tank, and FIGS. 6 and 7 are installation diagrams equipped with a plurality of working tanks.
The installation shown in fig. 1 to 4 is substantially constituted by a frame 1, supporting ao a horizontal work tank 2. The height of this frame 1, respectively the distance separating the loading door 3 from the ground, is established according to the height of the trolleys handling methods in such a way that the contents of said tank can be poured directly into said trolleys. In the tank 2 is disposed an axial material holder 4 mounted at one of its ends on the bottom of said tank 2, this material holder being hollow and connected to a pipe 5 of the bath circulation circuit.
The other end of this circulation circuit is formed by a pipe 6 opening towards the bottom of said tank, for example in a dispersion ring (not shown). The circuit of which said branches 5 and 6 form part further comprises a pump 7 driven by a motor 8, a heat exchanger 9, and a capacity 10 serving as a compression chamber provided with a heating bubbler and a coil. A set of valves 15 makes it possible to isolate the capacity 10 during operation and to open it after cooling, the flow 12 of this capacity is connected to the suction of the circulation pump 7.
The work tank 2 is furthermore provided with a safety valve 13 as well as a pipe 14 with an adjustable flow valve 11 making it possible to create a continuous leak ensuring the elimination of the air during treatment.
The hollow material holder 4 is provided with a plurality of perforations 16, the diameters of which extend from the bottom of the tank towards the free end of said material holder, in order to standardize the flow of solution along said material holder. material carrier when the bath is sent via line 5. Around said material carrier 4 can be slurry an extractor separator 17 comprising a perforated disc 18. On this disc are fixed the ends of two operating rods 19, the other end of which ends with a handle 20.
These rods 19 are intended to cooperate with two notches 21 of a second separator disc 22, also perforated and sliding along the material carrier 4 and whose position on the latter can be adjusted by means of a pin 23.
To facilitate the loading of the sleeves, shown at 24, a removable cone 25 can be fitted onto the free end of said material holder 4.
The operation of this installation is substantially as follows <B>: </B> the sleeves, delivered by the spinner, are first unpacked and then threaded one after the other on the material holder 4 previously deprived of the disc 22. The latter is replaced at the end of loading. held by the pin 23, the rods 19 then being engaged in said cutouts 21. The door 3 of the tank is then closed and the treatment of the fibers can begin. This door 3 being equipped with a sealing device (not shown), the installation allows treatment under pressure and high temperature.
The treatment bath can flow in both interior-exterior material or exterior-interior material directions, the bath being introduced into the tank 2 either via line 5 through the inside of the material support 4, or through line 6.
As the sleeves 24 are internally supported by the material holder 4 and externally by the network of elastic meshes in a manner known per se, the starting homogeneity of said sleeves is respected, that is to say that they do not. There is practically no movement of the turns of the winding constituting each of said sleeves, the circulation speed of the treatment baths can be very high without any risk of felting, which makes it possible to use difficult dyes.
A valve 26 mounted as a by-pass on the suction and discharge of the circulation unit makes it possible to vary the flow rate of the bath circulating through the material.
Once the treatment is finished and the tank 2 emptied, the door 3 of the latter is opened, the rods 19 are released from the notches 21 and the disc 22 is removed. A carriage (not shown) having been brought under the orifice of the tank released by the door 3, the operator can grasp the two handles 20 and, by pulling on the latter, move the disc 18 towards the exit of the tank, which causes the successive fall of each of the sleeves 24 in said carriage. These sleeves can then be sent as they are for spinning and drying, to finally arrive at shipping or the control, which previously required a long and tedious rolling operation, comes down to a simple superficial inspection of each sleeve. .
It is obvious that the tank 2 could have an internal diameter sufficient to contain a plura ity of material holder 4, for example seven material holder arranged as indicated in FIG. 5.
Furthermore, the above-described installation could be equipped with a plurality of tanks, for example two in the case of FIG. 6 and four in that of FIG. 7. In these two examples, the process vessels can either work together or separately. Thus, in the case of FIG. 6, isolation valves indicated at 27 allow one of the tanks to be isolated from the bath circulation circuit, while, in the example of FIG. 7, the valves 28 and 29 make it possible to isolate one or two of the four tanks of the installation.