FR2611755A1 - Procede et installation pour le traitement thermique de fils textiles notamment par thermofixation - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UNE INSTALLATION POUR LE TRAITEMENT DE FILS TEXTILES, NOTAMMENT POUR THERMOFIXATION DE CES FILS. L'INSTALLATION COMPORTE UNE CHAMBRE DE VAPORISAGE 10, UNE PREMIERE CHAMBRE FROIDE AMONT 11 ET UNE SECONDE CHAMBRE FROIDE AVAL 12. LA CHAMBRE AMONT 11 A UNE LONGUEUR AU MOINS EGALE A CELLE DE LA CHAMBRE AVAL 12. LES CHAMBRES AMONT ET AVAL SONT RELIEES PAR UN CONDUIT 33 D'EQUILIBRAGE DE LA PRESSION. UN VENTILATEUR 29 ASPIRE DE LA VAPEUR AU HAUT DE L'ENCEINTE DE VAPORISAGE POUR LA REINJECTER, APRES CHAUFFAGE AU MOYEN D'UN CORPS DE CHAUFFE 32 DANS UN CAISSON 31 PERFORE QUI EMET DES JETS DE VAPEUR SOUS LE TAPIS TRANSPORTEUR 15, LUI-MEME PERFORE. LA CHAMBRE FROIDE AMONT ET LA CHAMBRE DE VAPORISAGE PEUVENT COMPORTER DES MOYENS POUR CREER UN GRADIENT DE TEMPERATURE 15 D'AMONT EN AVAL AFIN D'EVITER QUE LES FILS 16 NE SUBISSENT UN CHOC THERMIQUE AU PASSAGE DANS LA CHAMBRE DE VAPORISAGE 10. CE PROCEDE PERMET D'EVITER QUE LES FILS AIENT DES AFFINITES TINCTORIALES DIFFERENTES SUITE A UN ARRET MOMENTANE DE LA MACHINE.
Description
PROCEDE ET INSTALLATION POUR LE TRAITEMENT THERMIQUE DE FILS TEXTILES.
NOTAMMENT PAR THERMOFIXATION
La présente invention concerne un procédé de traitement thermique de fils textiles en continu et notamment de thermofixation de ces fils, dans lequel on fait passer les fils, préalablement déposés sur un tapis transporteur, à travers une installation comprenant plusieurs chambres consécutives et adjacentes les unes aux autres dont au moins
une chambre de vaporisage.
Elle concerne également une installation de traitement thermique de fils textiles en continu, notamment de thermofixation de ces fils, comportant plusieurs chambres consécutives et adjacentes les unes aux autres, dont au moins une chambre de vaporisage et au moins un tapis transporteur sur lequel sont déposés ces fils et dont le parcours
traverse lesdites chambres.
Les installations de thermofixation en continu développées par la demanderesse comportent habituellement une enceinte dite de vaporisage ou de thermofixation et deux chambres dites chambres froides disposées de part et d'autre de la chambre de thermofixation et séparées chacune
de cette dernière par une chambre intermédiaire. L'enceinte de vapori-
sage est généralement remplie de vapeur saturée sous pression, que l'on fait circuler à travers le tapis et les fils qu'il porte, la température étant maintenue à une température déterminée, supérieure à 'C. Les chambres froides amont et aval sont avantageusement reliées entre elles par un conduit approprié, pour permettre un équilibrage des pressions, et alimentées en air sous pression par une soufflerie qui permet de créer une légère surpression par rapport à la pression moyenne régnant à l'intérieur de l'enceinte de vaporisage. La présence des chambres froides en surpression et des chambres intermédiaires munies de sas a pour but d'éviter des pertes trop importantes de
vapeur générée à l'intérieur de l'enceinte de vaporisage, et en consé-
quence de réduire les dépenses énergétiques.
Dans la maJorité des installations connues et en service à ce Jour, la chambre froide amont est relativement courte et n'a en principe aucune fonction particulière dans le cadre du processus de traitement du fil, si ce n'est celle d'empêcher, dans la mesure du possible, les fuites
de vapeur, grace à la surpression ambiante.
La longueur moyenne de la chambre froide amont est actuellement de l'ordre de 0,5 mètre. La chambre aval a actuellement couramment une longueur de 2 mètres étant donné qu'elle Joue un rôle supplémentaire par rapport à celui de la chambre amont, à savoir celui d'assurer un
prérefroidissement des fils à la sortie de l'enceinte de vaporisage.
L'évolution de la température dans une telle installation connue est
illustrée par la figure 7 qui sera décrite en détail plus loin.
On a constaté qu'après un arrêt momentané du tapis transporteur des fils, la matière située pendant cet arrêt dans une zone voisine de la sortie de la chambre froide amont ou dans la chambre intermédiaire et celle qui se trouve à ce moment en amont de cette zone, présentaient des affinités tinctoriales différentes. Dans la pratique, ceci se
traduit, après le traitement, par des longueurs de fils dans lesquel-
les le colorant présente une concentration autre que sur le reste du fil, ce qui a pour conséquence l'apparition de lignes ou de bandes plus claires ou plus sombres en travers d'un tapis ou d'une pièce de tissu. Cette conséquence constitue, bien entendu, un inconvénient
puisqu'il en résulte un produit présentant des défauts.
L'analyse du phénomène a permis de constater que pendant l'arrêt du tapis transporteur de fils que l'on veut thermofixer, la chaleur
présente à l'intérieur de l'enceinte de vaporisage se diffuse à tra-
vers les sas délimitant la chambre intermédiaire et se répand progres-
sivement dans la chambre froide. Le résultat en est un préchauffage des fils situés dans la zone de sortie de la chambre froide ou dans la
chambre intermédiaire correspondante, ce préchauffage ayant pour con-
séquence une modification de structure des fibres ayant servi à la fabrication du fil, cette modification de structure entrainant une modification de l'affinité tinctoriale. On en a déduit que le passage
brutal des fils de la chambre froide amont vers l'enceinte de vapori-
sage provoquait pour le fil un choc thermique qui est plus important lorsque le tapis transporteur est en mouvement que lorsqu'il est resté
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à l'arrêt pendant quelques temps, et que la différence entre les chocs thermiques subis par le fil dans les conditions de transport normal et
après l'arrêt sont à l'origine de ces modifications d'affinité tincto-
riale entrainant des défauts dans les produits fabriqués à l'aide de ces fils.
La présente invention se propose de pallier cet inconvénient en appor-
tant aux installations connues diverses améliorations permettant d'é-
viter que des chocs thermiques différents subis respectivement pendant le fonctionnement continu et à l'arrêt du tapis transporteur, soient à l'origine de défauts apparents sur les produits fabriqués à l'aide des
fils traités par l'installation de thermofixation.
Dans ce but, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'on provoque une augmentation graduelle de la température des fils en
amont et/ou en aval de l'entrée de la chambre de vaporisage, de ma-
nière à diminuer le choc thermique subi par les fils entrant dans
cette chambre.
Selon une première forme de mise en oeuvre de ce procédé, on produit dans cette chambre un gradient de température positif dans le sens de déplacement du tapis transporteur, dans une chambre froide amont
ad3acente à l'entrée de la chambre de vaporisage.
Selon un autre mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, on produit à l'intérieur de la chambre de vaporisage un gradient de
température positif dans le sens de déplacement du tapis transporteur.
Dans une forme préférée de procédé, on impose un gradient de température déterminé le long au moins du parcours du tapis en maintenant, dans plusieurs chambres consécutives ou dans des compartiments consécutifs ménagés dans une plusieurs chambres, des températures respectives qui sont différentes et échelonnées graduellement. Pour aboutir à ce résultat, on peut prélever, au moins dans le dernier compartiment précédant la chambre de vaporisage, de l'air dans sa
partie supérieure aval pour le réinJecter au bas de sa partie amont.
Cet air prélevé dans la zone supérieure aval est de préférence chauffé ou refroidi par une source extérieure avant d'être réinjecté au bas de la partie amont du compartiment concerné. De préférence, l'air est chauffé par un apport de vapeur ou refroidi par un apport d'air frais.
Pour créer ledit gradient de température dans l'enceinte de vapori-
sage, on peut avantageusement protéger les fils disposés sur le tapis transporteur contre un flux de vapeur transporteur de chaleur, dans la
zone d'entrée de l'enceinte de vaporisage.
En combinaison avec cette mesure ou indépendamment, on peut créer ledit gradient de température en réinJectant dans la zone centrale de ladite enceinte de vaporisage de la vapeur d'eau prélevée au haut de la partie aval de cette chambre, afin de provoquer un brassage de
cette vapeur dans ladite zone centrale.
L'installation selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle com-
porte des moyens pour créer une augmentation graduelle de la tempéra-
ture des fils en amont et/ou en aval de l'entrée de la chambre de vaporisage, de manière à diminuer le choc thermique subi par les fils
entrant dans cette chambre.
Dans une installation comportant deux chambres froides disposées de
part et d'autre de la chambre de vaporisage et deux chambres intermé-
diaires localisées d'une part entre la chambre froide amont et la chambre de vaporisage et d'autre part entre la chambre de vaporisage et la chambre froide aval, la chambre froide amont a une longueur au moins égale à celle de la chambre froide aval. Cette chambre froide amont comporte avantageusement au moins deux compartiments cloisonnés et le dernier compartiment, dans le sens de la circulation du tapis
transporteur, est de préférence équipé de moyens pour élever la tempé-
rature de l'air ambiant à une valeur supérieure à celle des autres compartiments. Les moyens pour élever la température dans ce dernier compartiment peuvent comporter avantageusement un organe d'aspiration pour aspirer de l'air au haut de la partie aval de ce compartiment et pour le refouler au bas de sa partie amont, ainsi qu'un corps de chauffe agencé pour élever la température de cet air avant sa réinJection dans
le compartiment.
Dans une forme de réalisation particulière, la chambre froide amont peut contenir au moins deux bottiers disposés consécutivement le long du tapis transporteur et autour de celui-ci, chaque bottier étant équipé de moyens pour faire circuler un courant d'air, ou d'air et de vapeur, à travers le tapis et le fil, de moyens pour chauffer ou refroidir cet air, et de moyens de commande pour régler la température et/ou le débit de l'air. Chacun desdits bottiers peut avantageusement être incorporé dans un circuit fermé respectif. D'autre part, lesdits moyens pour chauffer l'air peuvent comporter un dispositif d'injection d'une quantité dosée de vapeur dans le courant d'air. Les moyens pour
refroidir cet air peuvent également comporter un dispositif d'inJec-
tion d'une quantité dosée d'air froid.
Selon une forme de réalisation, la chambre de vaporisage comporte dans la zone voisine de son entrée un tunnel disposé sur la trajectoire du tapis transporteur, ce tunnel comportant des parois conçues pour
constituer un écran thermique pour le fil transporté.
Lesdits moyens pour créer un gradient de température dans la chambre de vaporisage comportent avantageusement un organe d'aspiration pour prélever de la vapeur au haut de la partie aval de cette chambre et pour la réinJecter au bas d'une zone centrale, et un corps de chauffe agencé pour élever la température de cette vapeur avant sa réinJection
dans cette chambre.
Pour assurer l'équilibre des pressions entre les deux chambres froides, l'installation comporte de préférence un premier conduit agencé pour relier entre elles ces deux chambres, ce conduit étant connecté à un second conduit d'alimentation relié à une source d'air sous pression, ledit second conduit étant équipé d'une vanne commandée
par un premier régulateur raccordé au moins à deux sondes de tempéra-
ture disposées respectivement dans les deux chambres intermédiaires, et à une sonde de pression disposée dans la chambre de vaporisage. Le premier conduit débouche de préférence dans la chambre froide amont à l'intérieur du compartiment disposé le plus en amont. La chambre de vaporisage contient avantageusement une sonde de température connectée à un second régulateur agencé pour commander une vanne montée sur le conduit d'alimentation en vapeur d'eau de cette chambre de vaporisage, et lesdits premier et second régulateurs sont de préférence couplés
entre eux.
Une autre forme de réalisation d'une installation selon l'invention comprend une série modulaire d'unités consécutives comportant chacune une chambre munie de moyens de brassage pour faire circuler de l'air et/ou de la vapeur dans la chambre, et des moyens de réglage pour maintenir une température déterminée dans la chambre. De préférence, cette installation comporte une commande centralisée, agencée pour commander l'ensemble des moyens de brassage et des moyens de réglage, et au moins l'une desdites unités est agencée pour contenir de la
vapeur sous pression.
La présente invention sera mieux comprise en référence à la
description d'exemples de réalisation et des dessins annexés dans
lesquels: La figure 1 représente schématiquement en coupe longitudinale une première forme de réalisation de l'installation selon l'invention, La figure 2 représente une vue schématique d'une forme de réalisation préférée de la chambre froide amont, La figure 3 représente une vue schématique d'une forme de réalisation préférée de l'enceinte de vaporisage, La figure 4 représente une vue schématique en coupe longitudinale d'une autre forme de réalisation de la chambre froide amont, La figure 5 est une vue en coupe transversale suivant la ligne V-V de la figure 4, La figure 6 est une vue analogue à la fig.4, montrant une autre variante de la réalisation, La figure 7 est un diagramme montrant l'évolution de la température du fil dans une installation de thermofixation comportant une chambre froide amont selon l'art antérieur, La figure 8 est un diagramme montrant l'évolution de la température du fil dans une installation comportant une chambre froide amont selon la fig.4, et La figure 9 représente une vue schématique en élévation d'une installation selon l'invention, réalisée sous forme modulaire, et un
diagramme de variation de la température T dans cette installation.
En référence à la figure 1, l'installation représentée comporte une chambre de vaporisage 10, une chambre froide amont 11, une chambre froide aval 12 et deux chambres intermédiaires 13 et 14. D'une manière connue en soi, un tapis transporteur 15 traverse successivement la chambre froide amont 11, la chambre intermédiaire 13, la chambre de vaporisage 10, la chambre intermédiaire 14 et la chambre froide aval 12 et transporte un ou plusieurs fils enroulés en spires superposées ou en boudin pour assurer la thermofixation des fils. La chambre de vaporisage est associée à un générateur de vapeur 17 qui Peut être constitué d'un serpentin chauffant 18 véhiculant de la vapeur et logé à l'intérieur d'un bac 19 rempli d'eau, ou d'une tubulure perforée 20 qui libère des Jets de vapeur 21 à l'intérieur de la chambre ou, comme montré sur la fig. 1, une combinaison de ces deux moyens. Un tuyau
d'alimentation commun 22 à ces deux circuits, qui peuvent être utili-
sés séparément grâce à deux vannes 23 et 24, est équipé d'une vanne 25 commandée par un régulateur 26 auquel est raccordée une sonde 27 de mesure de la température de la vapeur contenue à l'intérieur de la
chambre de vaporisage 10.
Pour assurer un brassage efficace de la vapeur à l'intérieur de la chambre de vaporisage, celle-ci est équipée d'un conduit de sortie 28 ménagé au haut de l'enceinte 10 et raccordé à un organe d'aspiration 29 agencé pour refouler la vapeur prélevée dans un conduit 30 pour la
diriger vers un caisson 31, perforé à sa surface supérieure, et dispo-
sé sous le tapis transporteur 19, lui-même perforé pour permettre un passage forcé de la vapeur à travers les spires de fil 16 disposées sur ledit tapis. Un corps de chauffe 32 est monté dans le conduit 30 pour élever la température de la vapeur aspirée à travers le conduit 28. Pour permettre d'équilibrer les pressions régnant à l'intérieur des deux chambres froides, un conduit 33 relie ces deux chambres entre elles. Ce conduit 33 est raccordé à un conduit 34 couplé à une source
d'air comprimé, agencé pour propulser de l'air sous pression relative-
ment élevée dans les deux chambres froides 11 et 12 et créer ainsi une surpression, par rapport à la pression régnant dans la chambre de vaporisage, pour éviter des fuites trop importantes de vapeur. Deux vannes 35 et 36 sont commandées par un régulateur 37, couplé à deux sondes de température 38 et 38' respectivement disposées à l'intérieur des chambres intermédiaires 13 et 14, et éventuellement au régulateur 26. Un capteur de pression 39 logé dans la chambre de vaporisage est
connecté au régulateur 37.
D'une manière connue en soi, deux rouleaux presseurs 40 définissent l'entrée de la chambre froide amont 11 et deux rouleaux presseurs 41 définissent la sortie de la chambre froide aval 12. Des clapets ou volets 42 assurent une étanchéité relative de la chambre de vaporisage à son entrée et des volets 43 assurent une fonction similaire à sa sortie. Dans les installations connues de ce type, la chambre froide amont est généralement relativement petite, de l'ordre de 0,5 m, alors que la chambre froide aval a une longueur sensiblement plus importante qui
est habituellement de l'ordre de 2 m. Un des perfectionnements appor-
tés à ces installations par la présente invention consiste à rallonger la chambre froide amont, de sorte que sa longueur soit au moins égale à celle de la chambre froide aval, afin qu'il se crée un gradient de température à l'intérieur de cette chambre, pour réduire de façon assez conséquente le choc thermique subi par les fils au passage de la
chambre froide amont à la chambre de vaporisage. Ce gradient de tempé-
rature peut être obtenu tout simplement en réglant, par les régula-
teurs et les vannes commandées par ces régulateurs, les pressions dans
la chambre de vaporisage et les chambres disposées en amont, de ma-
nière à autoriser une certaine diffusion de la vapeur de l'enceinte de
vaporisage vers la chambre froide amont.
Un tel contrôle ne permet pas toujours une bonne maîtrise du gradient
de température. En pratique, il est préférable de régler plus directe-
ment cette température. La fig. 2 illustre d'autres moyens permettant de créer un gradient de température dans la chambre amont 11. A cet effet, cette chambre est divisée en deux compartiments 11a et 11b séparés par une cloison 50 dont la paroi supérieure comporte un clapet ou volet 51 destiné à diminuer la diffusion de l'air du compartiment llb vers le compartiment lia. Le conduit 33 assurant l'équilibre des pressions entre la chambre froide amont et la chambre froide aval débouche dans le compartiment lia. Le compartiment llb est équipé d'un dispositif de brassage de l'air comprenant un ventilateur 52 raccordé à l'aide d'un conduit 53 au haut de la partie aval du compartiment 11b, un conduit 54 recevant l'air à la sortie du ventilateur 52, ce
conduit 54 étant raccordé à un caisson 55, perforé à sa surface supé-
rieure, qui engendre des Jets d'air 56 destinés à traverser le tapis transporteur 15 pour assurer un préchauffage du fil 16 déposé en spires plates ou en boudin sur ce tapis. Etant donné que le conduit 53 débouche au haut du compartiment 11b dans sa partie aval, c'est-à-dire sa partie la plus chaude, ce système permet d'assurer un préchauffage du fil 16. Cet effet de préchauffage peut être renforcé par un corps de chauffe 57 monté à l'intérieur du conduit 54, et conçu pour assurer
un chauffage de l'air véhiculé par ce conduit.
La figure 3 illustre de façon plus détaillée les améliorations appor-
tées aux équipements de la chambre de vaporisage et destinées à créer un gradient de température à l'intérieur de cette chambre. Comme
mentionné précédemment, la chambre froide amont est équipée de diffé-
rents moyens permettant de réaliser un préchauffage progressif des fils 16 transportés par le tapis transporteur 15 afin de réduire les effets du choc thermique subi lors du passage de cette chambre froide o règne habituellement une température de l'ordre de 60 à 80'C, vers la chambre de vaporisage o règne habituellement une température qui est de l'ordre de 132'C lorsque les fils sont en polyamide et de 1450C lorsque les fils sont en polyester. Les moyens équipant la chambre froide amont permettent maintenant d'aboutir à une température qui reste de l'ordre de 60 à 80'C à son entrée amont et qui s'élève à 110 ou 120'C du côté de sa sortie aval. Si aucune précaution n'est prise, il reste cependant un saut de l'ordre de 20 à 40 C lors du passage des fils dans la chambre de vaporisage 10. Pour diminuer les effets de ce saut, on a équipé la chambre de vaporisage d'un tunnel 60 disposé à son entrée, composé par exemple d'une plaque inférieure 61 disposée
sous le tapis transporteur et d'un élément supérieur 62 disposé au-
dessus de la couche de fils 16, pour diminuer l'impact direct de la vapeur brassée dans l'enceinte de vaporisage. En outre, l'organe d'aspiration 29 qui prélève de la vapeur par un conduit 28 pour la refouler dans un caisson perforé 31 à travers un conduit 30 contenant un corps de chauffe 32, a été déplacé en aval de sorte que le brassage
maximal de la vapeur s'effectue plutôt vers le milieu et vers l'extré-
mité aval de cette chambre. Ainsi l'action exercée par les jets de vapeur sur le fil déposé sur le tapis transporteur reste faible du côté amont et s'accroit progressivement vers le milieu de la chambre
de traitement.
Les figures 4 et 5 illustrent une autre forme de réalisation de la chambre froide amont 11, conçue comme une chambre de préchauffage
progressif. La chambre renferme, par exemple, trois boîtiers consécu-
tifs 70a, 70b et 70c qui sont disposés consécutivement le long du
tapis transporteur 15 et qui entoure ce tapis et les fils qu'il trans-
porte. Les organes respectifs de ces trois boîtiers sont similaires et
ils portent les mêmes numéros de référence, avec les indices respec-
tifs a, b et c. Comme le montrent les figures, chaque boîtier 70 est incorporé dans un circuit fermé de circulation d'air chaud ou d'un mélange air/vapeur, chacun de ces circuits comportant un ventilateur 71 disposé au-dessus du boîtier 70, un conduit de retour 72 reliant le ventilateur 71 et le bas du boîtier 70, une sonde de température 73, et une buse d'injection de vapeur 74 ou d'un mélange air/vapeur dans le conduit 72. Le débit de vapeur est réglé par une électrovanne 75 1l commandée par un dispositif de réglage 76 de manière à maintenir une température prédéterminée de l'air dans le circuit. Afin de permettre
aussi de refroidir cette atmosphère, la buse 74 est également raccor-
dée à une source d'air comprimé, par l'intermédiaire d'une électrovan-
ne 75' commandée par le dispositif 76. L'air du circuit se trouve sensiblement à la même pression que le reste de l'intérieur de la chambre 11 et, en circulant comme l'indiquent les flèches, il traverse le tapis et le fil de bas en haut, puis il contourne un déflecteur 78 pour être repris par le ventilateur 71. Celui-ci est entraîné à une vitesse réglable commandée par le dispositif 76, par exemple grâce à
un moteur 79 et une transmission à rapport variable 79'.
Le dispositif de commande 76 est agencé pour maintenir des valeurs respectives prédéterminées de la temperature et de la vitesse du courant d'air dans chacun des boîtiers 70, cette température et cette vitesse étant combinées avec la vitesse de progression du fil de manière que celui-ci monte graduellement en température dans les boîtiers successifs 70 en traversant la chambre froide amont. Si pour une raison quelconque le tapis doit s'arrêter, le dispositif 76 règle la température et la vitesse du courant d'air d'une manière optimale pour conserver au fil une affinité tinctoriale constante. Dans une
telle chambre, selon les produits à traiter et les conditions perma-
nentes ou transitoires, on peut jouer sur les paramètres suivants: nombre de circuits de préchauffage mis en service, pression, débit et
température de l'air, débit et température de la vapeur injectée.
La figure 6 illustre une variante de réalisation de la chambre amont 11 qui met en oeuvre sensiblement le même procédé que la variante
illustrée par les figures 4 et 5 pour imposer un gradient de tempéra-
ture le long du parcours du fil et du tapis transporteur 15. La chambre 11 est subdivisée en plusieurs compartiments successifs 80A, B et 80C, grâce à des cloisons intermédiaires comportant des clapets ' pour le passage du fil. Chaque compartiment 80 est équipé d'un ventilateur 81 entraîné par un moteur 82 à vitesse variable pour assurer le brassage de l'atmosphère dans le compartiment, d'une sonde de température 83, d'au moins un injecteur de vapeur 84 et d'au moins un injecteur d'air 85. On peut ainsi injecter de manière sélective dans chaque compartiment de la vapeur et/ou de l'air en quantité et température déterminées, pour régler séparément la température régnant dans chaque compartiment. Tous ces organes sont reliés à une commande
centralisée assurant la régulation de l'ensemble de l'installation.
Les diagrammes des figures 7 et 8 montrent des courbes typiques de l'évolution de la température du fil, respectivement dans une installation classique de thermofixation et dans une installation selon l'invention, équipée d'une chambre froide amont du type illustré par les figures 4 et 5. Dans les deux cas, la chambre de vaporisage
est munie de moyens 29 pour brasser la vapeur dans cette enceinte.
Dans le cas de la figure 7, la chambre froide amont 11 a une longueur L1 relativement faible, de l'ordre de 0,5 m. En fonctionnement normal, la température du fil évolue selon la courbe 91 dessinée en traits continus, c'est-à-dire qu'elle reste faible dans la chambre froide amont et qu'elle s'élève brusquement à l'entrée de la chambre de vaporisage. Cependant, si le tapis transporteur s'arrête, les fuites de vapeur provenant de la chambre 10 provoquent une augmentation de la température dans la chambre amont 11 et dans la chambre intermédiaire 13, suivant la courbe 92, ce qui présente les inconvénients mentionnés
plus haut.
Par contre, la chambre froide amont 11 de l'installation représentée sur la figure 8 a une longueur L2 plus grande, par exemple environ 2,0 m., et elle renferme trois circuits d'air chauffé traversant des
boîtiers respectifs 70a, 70b et 70c. La courbe 94 indique la tempéra-
ture du fil en marche continue. La température dans cette chambre
monte progressivement et se rapproche d'une courbe idéale 95 corres-
pondant à une montée en température du fil sans aucun choc thermique jusqu'à la température T2 de thermofixation dans la chambre 10. En cas
d'arrêt du tapis, on peut commander les trois circuits d'air de ma-
nière à maintenir dans les bottiers 70 des températures échelonnées,
le fil prenant alors une température selon la courbe 96, par exemple.
On peut aussi maintenir des températures plus basses, par exemple en cas d'arrêt prolongé du tapis, puis effectuer un préchauffage avant le redémarrage. Les différents moyens décrits précédemment peuvent être appliqués
individuellement ou en combinaison selon les résultats que l'on sou-
haite obtenir. L'idée générale consiste à maîtriser la température et la circulation de l'air et de la vapeur dans des zones successives du parcours des fils, notamment pour créer une élévation progressive de la température des fils de manière à leur éviter un choc thermique, de
sorte qu'un arrêt de la machine ne provoque plus une affinité tincto-
riale différente sur les fils soumis à cet arrêt.
Cette méthode générale est illustrée par la figure 9 qui montre sché-
matiquement une installation modulaire formée d'un nombre quelconque d'unités 100 Juxtaposées le long du parcours du tapis 15 transportant les fils. Ces unités sont raccordées les unes aux autres par des éléments de jonction 101 comportant au moins une cloison transversale et un passage pour les fils et le tapis, soit sous la forme d'un simple clapet, soit unsas autorisant le maintien d'une différence de
pression entre les deux chambres qu'il sépare. Chaque unité 100 ren-
ferme une chambre équipée d'organes d'injection de vapeur et d'air, d'organes 102 pour faire circuler ces fluides dans la chambre, et
d'organes de mesure de la température et éventuellement de la pres-
sion. Tous ces organes sont reliés à une commande centrale qui est programmée pour maintenir les paramètres de fonctionnement qui peuvent être différents dans chaque chambre. Ces paramètres comprennent par exemple la température, la pression, le débit et la température de vapeur injectée, le débit et la température d'air injecté, le régime du ventilateur. Bien entendu, la vitesse du tapis transporteur, la qualité et la quantité des fils, ainsi que d'autres paramètres, sont également pris en compte pour définir les valeurs de consigne dans la
commande programmée.
On a représenté, à titre d'exemple, sur la figure 9 les températures T différentes que l'on peut obtenir le long du parcours des fils dans
une telle installation. Les lignes horizontales en trait mixte repré-
sentent les valeurs de consigne de la température dans chaque unité 100 pour un fonctionnement continu. Dans ce cas, la température des fils est représentée par la courbe 110 en trait continu. Dans cet exemple, la température n'est maximale que dans deux unités 100d et e o s'effectue un vaporisage sous pression. Si par exemple le
tapis transporteur 15 doit s'arrêter, la commande centrale de l'ins-
tallation peut passer à d'autres valeurs de consigne et maintenir, notamment dans les diverses chambres des unités 100, des températures différentes qui maintiennent les fils aux températures indiquées par la courbe 111 en trait interrompu. La commande peut également faire remonter certaines de ces températures avant de remettre le tapis en marche. La présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites, mais peut présenter différents aspects et subir différentes modifications de forme évidentes pour l'homme de l'art, dans le cadre
défini par les revendications.
Claims (24)
1. Procédé de traitement thermique de fils textiles en continu, dans lequel on fait passer les fils, préalablement déposés sur un tapis transporteur, à travers une installation comprenant plusieurs chambres consécutives et ad3acentes les unes aux autres, dont au moins une chambre de vaporisage, caractérisé en ce que l'on provoque une augmen- tation graduelle de la température des fils en amont et/ou en aval de l'entrée de la chambre de vaporisage (10), de manière à diminuer le
choc thermique subi par les fils entrant dans cette chambre.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on pro-
duit un gradient de température positif dans le sens du déplacement du tapis transporteur (15), dans une chambre froide amont (11) adjacente
à l'entrée de la chambre de vaporisage.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on pro-
duit à l'intérieur de la chambre de vaporisage (10) un gradient de température positif dans le sens du déplacement du tapis transporteur (15) .
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on impose un gradient de température prédéterminé le long d'au moins une partie du parcours du tapis en maintenant, dans plusieurs chambres consécutives ou dans des compartiments consécutifs ménagés dans une ou plusieurs chambres, des températures respectives qui sont différentes
et échelonnées graduellement.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on pré-
lève de l'air au haut de la partie supérieure aval, au moins dans le dernier compartiment précédant la chambre de vaporisage, et en ce
qu'on réinJecte cet air au bas de la partie amont de ce compartiment.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que cet air prélevé au haut de la partie aval est chauffé ou refroidi par une source extérieure avant d'être réinJecté au bas de la partie amont du
compartiment concerné.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'air est chauffé par un apport de vapeur ou est refroidi par un apport d'air frais.
8. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on pro- duit ledit gradient de température dans la chambre de vaporisage en protégeant les fils (16) disposés sur le tapis transporteur (15)
contre un flux de vapeur transporteur de chaleur, dans la zone d'en-
trée de ladite chambre de vaporisage (10). -
9. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on pro-
duit ledit gradient de température dans la chambre de vaporisage en réinJectant dans une zone centrale de cette chambre, de la vapeur d'eau prélevee au haut de la partie aval de cette chambre, afin de
provoquer un brassage de cette vapeur au moins dans la zone centrale.
10. Installation de traitement thermique de fils textiles en continu, notamment de thermofixation de ces fils, comportant plusieurs chambres consécutives et adjacentes les unes aux autres, dont au moins une
chambre de vaporisage (10, 100d, 100e), et au moins un tapis transpor-
teur (15) sur lequel sont disposés ces fils (16) dont le parcours traverse lesdites chambres, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (28 à 39, 52 à 57, 60, 70 à 79, 80 à 85) pour créer une augmentation graduelle de la température des fils en amont et/ou en
aval de l'entrée de la chambre de vaporisage (10), de manière à dimi-
nuer le choc thermique subi par les fils (16) entrant dans cette chambre.
11. Installation selon la revendication 10, comportant deux chambres froides (11 et 12) disposées de part et d'autre de la chambre de vaporisage (10) et deux chambres intermédiaires (13 et 14) localisées d'une part entre la chambre froide amont et la chambre de vaporisage et d'autre part entre la chambre de vaporisage et la chambre froide
aval, caractérisée en ce que la chambre froide amont (11) a une lon-
gueur au moins égale à celle de la chambre froide aval (12).
12. Installation selon la revendication 11, caractérisée en ce que la
chambre froide amont (11) comporte au moins deux compartiments cloi-
sonnés (11a, 11b; 80a, 80b, 80c)) et en ce qu'au moins le dernier
compartiment (11b, 80c) dans le sens de la circulation du tapis trans-
porteur (15) comporte des moyens (57, 84) pour élever la température de l'air ambiant à une valeur supérieure à celle des autres comparti- ments.
13. Installation selon la revendication 12, caractérisée en ce que lesdits moyens pour iélever la température dans le dernier compartiment (11b) comportent un organe d'aspiration (52) pour aspirer de l'air au haut de la partie aval de ce compartiment et pour le refouler au bas de cette partie amont, ainsi qu'un corps de chauffe (57) agencé pour
élever la température de cet air avant sa réinJection dans le compar-
timent.
14. Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce qu'elle comporte une chambre froide amont (11) qui contient au moins deux compartiments (70, 80) disposés consécutivement le long du tapis transporteur (15) et autour de celui-ci, chaque compartiment étant équipé de moyens (71, 72, 81) pour faire circuler un courant d'air, ou d'air et de vapeur à travers le tapis et le fil, de moyens (74, 84, ) pour chauffer ou refroidir cet air, et de moyens de commande (75,
76, 79') pour régler la température et/ou le débit de l'air.
15. Installation selon la revendication 14, caractérisée en ce que chacun desdits compartiments est un bottier (70) incorporé dans un
circuit fermé respectif.
16. Installation selon la revendication 14 ou 15, caractérisée en ce que lesdits moyens pour chauffer l'air comportent un dispositif (74, , 84) d'injection d'une quantité dosée de vapeur dans le courant d'air, et en ce que lesdits moyens pour refroidir l'air comportent un
dispositif (74, 75', 85) d'injection d'une quantité dosée d'air froid.
17. Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce que la chambre de vaporisage (10) comporte, dans la zone voisine de son
entrée, un tunnel (60) disposé sur la trajectoire du tapis transpor-
teur (15), ce tunnel comportant des parois conçues pour constituer un
écran thermique pour le fil transporté.
18. Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce que lesdits moyens pour créer un gradient de température dans la chambre de vaporisage comportent un organe d'aspiration (29) pour prélever de la vapeur au haut de la partie aval de cette chambre et pour la réinJecter au bas d'une zone centrale, et un corps de chauffe (32) agencé pour élever la température de cette vapeur avant sa réinjection
dans cette chambre.
19. Installation selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle comporte un premier conduit (33) agencé pour relier entre elles les deux chambres froides (11, 12), connecté à un second conduit (34) d'alimentation relié à une source d'air sous pression, ce dernier
conduit étant équipé d'une vanne (36) commandée par un premier régula-
teur (37) raccordé à au moins deux sondes de température (38, 38') disposées respectivement dans les deux chambres intermédiaires (13, 14), et à une sonde de pression (39) disposée dans la chambre de
vaporisage.
20. Installation selon la revendication 19, caractérisée en ce que le
premier conduit débouche dans la chambre froide amont (11) à l'inté-
rieur du compartiment disposé le plus en amont (11a).
21. Installation selon la revendication 19, caractérisée en ce que
l'enceinte de vaporisage contient une sonde de température (27) con-
nectée à un second régulateur (26) agencé pour commander une vanne (25) montee sur un conduit d'alimentation (22) en vapeur d'eau de la chambre de vaporisage (10), et en ce que lesdits premier et second
régulateurs (37 et 26) sont couplés entre eux.
22. Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce qu'elle comprend une série modulaire d'unités consécutives (100) comportant chacune une chambre munie de moyens de brassage (102) pour faire circuler de l'air et/ou de la vapeur dans la chambre, et des moyens de
réglage pour maintenir une température déterminée dans la chambre.
26 1 1755
23. Installation selon la revendication 22, caractérisée en ce qu'elle comporte une commande centralisée agencée pour commander l'ensemble
des moyens de brassage et des moyens de réglage.
24. Installation selon la revendication 22, caractérisée en ce qu'au moins l'une (100d, 100e) desdites unités est agencée pour contenir de
la vapeur sous pression.
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