FR2739880A1 - Procede de teinture en continu de fils, en particulier a base de fibres cellulosiques avec des colorants reactifs, et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un procédé de teinture en continu de fils, en particulier à base de fibres cellulosiques, avec des colorants réactifs et un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Procédé caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à imprégner du fil, dévidé en continu, à haute vitesse, du fil d'un ou de plusieurs supports (1) et rembobiné sur un ou plusieurs autres supports (3), d'au moins un colorant réactif pour fibres en solution aqueuse et d'au moins un réactif alcalin en solution aqueuse et à réaliser la fixation dudit colorant. L'invention est plus particulièrement applicable dans le domaine de la teinture de fils à base de fibres cellulosiques.

Description

- I -

DESCRIPTION

La présente invention concerne le domaine de l'industrie textile, notamment de la teinture et plus particulièrement de la teinture de fils textiles, et a pour objet un procédé de teinture en continu de fils, en particulier à base de fibres

cellulosiques, avec des colorants réactifs.

L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en

oeuvre de ce procédé.

Il existe à ce jour différents procédés et dispositifs de teinture de fils.

On connaît ainsi un procédé de teinture en écheveaux dans lequel une bobine de fil en sortie de filature, rebobinée en bobine conique est dévidée sur un dévidoir à écheveaux, afin de permettre la mise en écheveaux du fil, ce suite à une manutention avec transport des bobines. Chaque écheveau est alors soumis à une opération manuelle de liage en différents points et de nouage des deux extrémités de l'écheveau. Ensuite, les écheveaux obtenus sont placés sur des bâtons de teinture, accrochés à un chariot, puis amenés dans un appareil de teinture. Apres teinture, les écheveaux sont lavés et leur excédent d'eau est extrait dans une centrifugeuse, avant d'être séchés, soit dans une armoire avec circulation d'air chaud, soit par passage en continu dans un tunnel de séchage. Après ce séchage, les écheveaux sont remis sur un dévidoir en vue du rebobinage sur des

bobines coniques utilisables en tricotage ou en tissage.

Un tel procédé de teinture, qui présente des résultats acceptables en ce qui concerne la pénétration du bain de teinture entre les fibres, nécessite de nombreuses manutentions, ce qui entraîne, d'une part, des durées de mise en

oeuvre relativement longues et délicates et des coûts de production élevés.

Il existe également des procédés de teinture en bobine, dans lesquels une bobine de fils en sortie de filature est rebobinée en bobine conique ou cylindrique, les bords de ladite bobine étant éventuellement arrondis par pressage, afin de permettre une meilleure circulation ultérieure d'un bain de teinture à

l'intérieur de ladite bobine.

Après cette mise en forme, une nouvelle manutention consistera à empiler des bobines sur des colonnes perforées du porte-matière d'un appareil de teinture, puis ce porte-matière est placé dans un autoclave et un bain de teinture est injecté sous pression par l'intermédiaire d'une pompe. Après un temps prédéterminé, le bain de teinture est évacué et de l'eau de lavage est injectée dans -2- ledit autoclave. Ensuite, le porte-matière est extrait de l'autoclave et les bobines

sont disposées dans une centrifugeuse en vue de l'extraction de l'eau en excédent.

Après cette opération, les bobines sont séchées, de manière discontinue dans une armoire ou de manière continue dans un four à haute fréquence. Apres ce séchage, les bobines sont rebobinées. L'excédent d'eau peut également être évacué au moyen de dispositifs appelés séchoirs rapides, dans lesquels l'ensemble porte-matière et bobines est soumis à une extraction par pompe à vide et mise sous pression d'un autoclave, par air ou vapeur. Dans un tel cas, un séchage complémentaire n'est plus

nécessaire.

Comme le procédé précédent, un tel procédé de teinture en bobine nécessite de nombreuses interventions d'opérateurs et s'effectue sur une durée

relativement longue, de sorte que le coût de ce procédé est relativement élevé.

D'autre part, ces procédés de teinture classiques en bobines ou en écheveaux ne permettent pas la réalisation de fils spéciaux, tels que les fils chinés, les fils "space", du type moucheté monocouleur ou multicouleur, ou des fils à imprégnation partielle des fibres, du type délavé, denim à teinture annulaire (ring

dyeing), ou délavé mécaniquement avec pierres abrasives (genre stone washed).

En outre, dans le cadre de la teinture de fibres cellulosiques, végétales telles que le coton, le lin, etc..., ou chimiques telles que les acétates ou les viscoses, les procédés connus de teinture entraînent une consommation importante d'eau, à savoir de l'ordre de 200 litres à 300 litres par kilogramme de fil teint. Une telle consommation d'eau présente non seulement l'inconvénient du coût de l'eau consommée, mais également celui du retraitement avant rejet de

l'eau chargée de colorants et de produits chimiques auxiliaires résiduels.

En effet, parmi les colorants pour fibres cellulosiques utilisés, il convient de citer les réactifs classiques, qui nécessitent, lors de la réalisation du bain de teinture, un important ajout de sel, à savoir de l'ordre de 80 g à 100 g par litre de bain de teinture, et dont seulement 60 % à 70 % du mélange sont fixés pendant l'opération de teinture, les 30 % à 40 % restant du mélange étant évacués lors du lavage et constituant une source de pollution importante nécessitant un

retraitement particulièrement poussé desdites eaux de rejet.

De plus, dans le cas de la teinture en bobines et, dans une moindre mesure, dans celui de la teinture en écheveaux, les opérations multiples de dévidage et de renvidage du fil ont pour conséquences néfastes sur la qualité du fil -3- produit, d'une part, une perte en poids et, d'autre part, une perte en ténacité et en

allongement du fil.

Il existe également des installations mettant en oeuvre des procédés de teinture en continu de fils textiles, par imprégnation en continu du fil en défilement, qui est déposé ensuite sur un moyen transporteur, lequel conduit le ou les fils à travers des enceintes contenant de la vapeur ou de l'air chaud sous pression atmosphérique ou en surpression. Un tel procédé, appelé thermofixation,

permet de fixer les colorants dans les fibres constituant le fil.

De telles installations permettent, notamment, la teinture de fils à base de fibres polyamides, polyesters, polypropylènes, acryliques, de laine et de mélanges avec une consommation notoirement réduite en énergie et en eau par

rapport aux procédés de traitement en bobines ou en écheveaux.

Ces procédés de traitement en continu mettent en oeuvre des colorants de type acide, dispersé ou basique, qui ne sont pas applicables à la

teinture des fibres cellulosiques.

La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un procédé et un dispositif de teinture en continu de fils, en particulier à base de fibres cellulosiques permettant une économie importante de colorants avec une fixation optimale, ainsi que l'obtention d'effets fantaisie, tels que les fils chinés, les fils "space", du type moucheté monocouleur ou multicouleur, ou des fils à imprégnation partielle des fibres, du type délavé, denim à teinture annulaire (ring dyeing), ou délavé mécaniquement avec pierres abrasives (genre stone washed). Elle a, en effet, pour objet un procédé de teinture en continu de fils, en particulier à base de fibres cellulosiques, caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à imprégner du fil, dévidé en continu, à haute vitesse, d'un ou de plusieurs supports et rembobiné sur un ou plusieurs autres supports, d'au moins un colorant réactif pour fibres en solution aqueuse et d'au moins un réactif alcalin en

solution aqueuse et à réaliser la fixation dudit colorant.

Selon une caractéristique de l'invention, le fil est d'abord imprégné d'au moins un colorant réactif pour fibres en solution aqueuse, puis d'au moins un

réactif alcalin en solution aqueuse.

Conformément à une variante de réalisation de l'invention, le fil est d'abord imprégné d'au moins un réactif alcalin en solution aqueuse, puis d'au

moins un colorant réactif pour fibres en solution aqueuse.

Selon une autre variante de réalisation de l'invention, le fil peut également être imprégné d'une ou de plusieurs substances colorantes, prises -4- individuellement ou mélangées, sous forme d'un ou de plusieurs bains de teinture

comportant au moins un colorant réactif pour fibres et au moins un réactif alcalin.

Conformément à une autre caractéristique de l'invention, la fixation du ou des colorants est réalisée par stockage du ou des supports de fil imprégné du ou des bains de teinture. Il est également possible, selon une autre variante de réalisation de l'invention, de réaliser la fixation du ou des colorants, directement après l'imprégnation, par traitement du fil au moyen d'un gaz chaud, en particulier de

l'air, ou par traitement à la vapeur saturée ou surchauffée.

L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par un poste de dévidage de fils en continu, à haute vitesse, à partir d'un ou de plusieurs supports, par un dispositif d'imprégnation du ou des fils dévidés au moyen d'une ou de plusieurs substances colorantes, prises individuellement ou mélangées, sous forme d'un ou de plusieurs bains de teinture, par un poste de rembobinage du ou des fils traités sur un ou plusieurs autres supports et par un moyen de fixation des colorants.

L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui

se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en élévation latérale d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention; la figure 2 est une vue en élévation latérale représentant une variante de réalisation possible des opérations de lavage-essorage et de séchage; les figures 3 à 9 sont des vues en coupe de différentes variantes de réalisation du dispositif d'imprégnation; la figure 10 est une vue en coupe, à plus grande échelle d'une variante de réalisation de buse de pulvérisation et de projection utilisable avec le dispositif d'imprégnation suivant la figure 4, et la figure 11 est une vue en coupe fortement agrandie d'un fil traité

par mise en oeuvre du procédé selon l'invention.

Conformément à l'invention et comme le montre plus particulièrement la figure 1 des dessins annexés, le procédé de teinture en continu de fils, en particulier à base de fibres cellulosiques, consiste essentiellement à imprégner du fil dans un dispositif d'imprégnation 2, d'au moins un colorant réactif pour fibres en solution aqueuse et d'au moins un réactif alcalin en solution aqueuse, ledit fil étant dévidé en continu, à haute vitesse, d'un ou de plusieurs -5- supports 1 et rembobiné sur un ou plusieurs autres supports 3 et à réaliser la

fixation dudit colorant.

Ce procédé est mis en oeuvre au moyen d'un dispositif qui est essentiellement constitué par un poste de dévidage de fils en continu, à haute vitesse, comportant un ou plusieurs supports 1, par un dispositif 2 d'imprégnation du ou des fils dévidés au moyen d'une ou de plusieurs substances colorantes, par un poste de rembobinage du ou des fils traités comportant un ou plusieurs autres

supports 3 et par un moyen 4 de fixation des colorants.

La vitesse de dévidage, de rembobinage et de traitement du ou des fils est avantageusement comprise entre 100 m/min et 1000 m/min, de préférence

entre 250 m/min et 600 m/min.

Le poste de dévidage de fils, comportant un ou plusieurs supports 1, n'est pas représenté en détails dans les dessins annexés et peut être constitué, de manière connue, par un râtelier comportant des broches supportant les bobines de fil ou cops. Il est également possible de dévider les fils d'un support tel qu'une ensouple. De même, le poste de rembobinage peut être constitué par un bobinoir à broches multiples ou par un support unique tel qu'une ensouple. Ainsi, à titre d'exemple, le fil peut être dévidé et rembobiné de bobine à bobine, d'une ou de plusieurs bobines à une ensouple, d'une ensouple à une ensouple ou d'une

ensouple à une ou plusieurs bobines.

Les colorants mis en oeuvre dans les bains de teinture sont des colorants réactifs utilisés pour la teinture de matières cellulosiques, tels que les colorants des groupes sulfonés mono-, di- ou poly-azoïques, les complexes métalliferes azoiques ou les colorants anthraquinone, phtalocyanine, formazan ou

dioxazine, qui renferment au moins un groupe réactif.

Par groupes réactifs on entend des restes réactifs avec les fibres, qui sont aptes à réagir, avec formation de liaisons chimiques covalentes, avec les groupes hydroxy- de la cellulose, avec les groupes amino-, carboxy-, hydroxy- et thiol- de la laine ou de la soie ou avec les groupes amino- ou éventuellement carboxy- de polyamides synthétiques. Les groupes réactifs sont généralement

reliés au reste de colorant, directement ou par l'intermédiaire d'un élément en pont.

Des groupes réactifs adaptés sont, par exemple, du type comportant au moins un substituant détachable d'un reste aliphatique, aromatique ou hétérocyclique ou du type dans lequel lesdits restes contiennent un reste adapté à la réaction avec le matériau fibreux, tel que, par exemple, un reste de halotriazinile, de

halopyrimidinyle ou de vinyle.

Comme groupes réactifs aliphatiques sont utilisés ceux de formule: -6-

- S02Y,

- S02-NH-Y,

- NH-CO-alk-SO2Y, - CO-NH-alk-SO2Y, ou

- NH-CO-Y1,

dans lesquels, préférentiellement, Y est un groupe de départ, par

exemple 0-sulfato-éthyle, p-thiosulfato-éthyle, 3-phophato-éthyle, 0acyloxy-

éthyle, g-halogeno-éthyle ou vinyle, Y1 représente, par exemple, un reste a, P- dihalogène-éthyle ou a-halogène-éthyle, alk sont des alkyles C1 - C6 et

halogène signifie chlore ou brome.

De préférence, comme restes hétérocycliques réactifs aux fibres sont utilisés des restes de 1, 3, 5-triazine de formule:

N" N

N V1

dans laquelle T1 est du fluor, du chlore ou du carboxypyridinium et comme substituants V1 sont à prendre particulièrement en considération, parmi les

triazines: le fluor et le chlore; le cas échéant des groupes substitués alkylamino-

ou N,N-dialkylamino-, par exemple, éventuellement du N-mono- ou N,N-di-C l-

C4-alkylamino substitué par hydroxy, sulfo ou sulfato; cycloalkylamino; aralkylamino, par exemple benzylamino; des groupes arylamino, tels que, éventuellement, phénylamino substitué par sulfo, méthyle, méthoxy ou chlore;

des groupes amino- mélangés substitués, tels que N-C 1-C4-alkil-N-

cyclohexylamino ou N-C1-C4-alkil-N-phénylamino; morpholino; ainsi que des restes réactifs aux fibres de formule: R3 -N-alk-SO-2 Y

1

R2 - N-alk- Q-alk'-SO--Y R1 r'N-*ary1es- SOi-Y R1 - 7- N aryles---(alk)1-w-alk'-SO2 Y m R1 N N-alk-SO- Y ou N-- arylees - NHCO-Y, R1 dans lesquelles R1 est de l'hydrogène ou un C1-C4-alkyle, R2 est de l'hydrogène ou un C1-C4-alkyle substitué par hydroxy, sulfo, sulfato, carboxy, halogène ou cyano, ou est un reste, R3 est de l'hydrogène, un hydroxy, sulfo, sulfato, carboxy, cyano, halogène ou le groupe -SO2-Y, alk et alk' des alkyles C1 - C6 indépendants, aryles désigne un reste de phényle ou de naphthylène non substitué ou substitué par sulfo, carboxy, C1-C4-alkyle, C1-C4-alkoxy ou halogène, Q est un reste -O- ou -NRI-, o R1 est de l'hydrogène ou un C1-C4-alkyle, W représente un groupe -SO2-NR2-, -CONR2- ou -NR2CO-, o R2 est de l'hydrogène ou un C1-C4-alkyle substitué par hydroxy, sulfo, sulfato, carboxy, halogène ou cyano, ou est un reste, m égale 0 ou I et vaut pour Y et YI indépendamment de la signification antérieure. Il est également possible d'utiliser des colorants comportant deux ou plusieurs groupes réactifs identiques ou différents. La quantité de colorant dans le bain de teinture peut varier, en fonction de la profondeur de teinture souhaitée, dans une large mesure et atteint, par exemple, jusqu'à 100g/1 de bain, de

préférence de lOg/1 à 70g/1, en particulier de 10g/1 à 50gfl/1 de bain de teinture.

L'utilisation de colorants présentant une affinité faible à moyennrme avec les fibres est conseillée. Les bains de teinture utilisés conformément à

l'invention peuvent contenir un ou plusieurs colorants.

Comme réactif alcalin pour la fixation des colorants réactifs sont utilisés, par exemple, des carbonates alcalins ou des carbonates alcalins hydrogénés, à savoir Na2CO3, NaHCO3, K2CO3 ou KHCO3, des hydroxydes alcalins, par exemple NaOH ou KOH, ammoniaque, sels d'ammonium de saumure organique, par exemple formiate d'ammonium, acétate d'ammonium ou tartrate -8- d'ammonium, sel d'acide tri- chloracétique-Na, borax ou silicate de sodium ou mélange de deux ou plusieurs des réactifs alcalins précités. L'utilisation d'un mélange d'une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium et de silicate de sodium

comme réactif alcalin est recommandée.

Le bain de teinture peut, en dehors du colorant et du réactif alcalin, contenir d'autres additifs usuels, par exemple mouillant, agent de solubilisation, par exemple E-caprolactame ou polyéthylèneglycol, agent d'accélération de pénétration, électrolyte, par exemple chlorure de sodium ou sulfate de sodium,

complexant, urée ou glycérine.

Après le dépôt du colorant et du réactif alcalin, le colorant est fixé sur le fil à base de fibres cellulosiques par un processus thermique ou encore par

un processus à froid.

Si la fixation est effectuée par intervention de la chaleur, un procédé mettant en oeuvre la vapeur ou un maintien à température élevée ou un procédé de

thermo-isolation sont à envisager.

Le fil à base de fibres cellulosiques peut être, par exemple, du coton mercerisé et/ou blanchi ou encore du fil écru pouvant avantageusement être teint par le procédé conforme à l'invention, sans lavage préalable. Une telle opération de teinture n'est pas réalisable avec les moyens de teinture connus à ce jour. Des fibres mélangées à base de cellulose peuvent également être prises en considération, par exemple un mélange coton/polyamide ou plus particulièrement coton/polyester. Le procédé conforme à l'invention permet la teinture d'un fil cellulosique à haute vitesse, c'est-à-dire avec un rendement important. Ce procédé permet, en outre, la réalisation de fils à effets spéciaux tels que les fils chinés, les fils "space", du type moucheté monocouleur ou multicouleur, ou des fils à imprégnation partielle des fibres, du type délavé, denim à teinture annulaire (ring

dyeing), ou délavé mécaniquement avec pierres abrasives (genre stone washed).

Ces différents effets n'étaient, à ce jour, rendus possibles que par le mélange, lors du filage, de plusieurs fibres de couleur différente, mais non par un procédé de teinture.

Les exemples ci-après permettront d'expliquer la présente invention.

Exemple 1: un fil non teint en coton blanchi mercerisé est dévidé à une vitesse de 500 m/min à partir d'une réserve et soumis à une pulvérisation et projection par un bain de teinture au moyen d'une buse, le colorant en excès étant ensuite expurgé

pneumatiquement, puis le fil est rembobiné sur un nouveau support.

Constitution du bain de teinture: -9- g/1 colorant de formule: cI

HO NH---L"N - NH- (CH2)2-O-(CH2)-SO2-(CH2)2-OSO3H

N=N

S02-CH=CH2 S03H S03H

mli silicate de sodium 38 Bé 21 ml/I solution d'hydroxyde de sodium 36 Bé 3 g/i mouillant anionique 3 g/l agent d'accélération de pénétration (solution aqueuse comprenant comme constituants principaux un thoxylate linéaire d'alcools gras C9-C11 avec une liaison finale de groupes alkyles, l'huile de ricin-polyglycol-éther, huile de

paraffine, acide maléïque-bis-(2-ethylhexylester), acide phosphorique Di2-

ethylhexyl et hydroxyde de sodium.

Le fil imprégné rembobiné est ensuite stocké à température ambiante pendant 8 heures et le colorant est ainsi fixé sur la fibre. Après un lavage à l'eau chaude et le séchage consécutif, on obtient un fil teint en une nuance de rouge

brillant qui présente de bonnes propriétés.

Exemple 2: un fil non teint en coton blanchi mercerisé est dévidé à une vitesse de 500 m/min à partir d'une réserve et soumis à une pulvérisation et projection par un bain de teinture au moyen d'une buse, puis le fil est rembobiné sur un nouveau support. Entre la buse de colorant et le fil en défilement est disposé un disque perforé qui est destiné à ne permettre une pulvérisation et projection du fil bain de

teinture sur le fil qu'à intervalles préalablement définis et séquentiels.

Constitution du bain de teinture: g/1 colorant de formule: F

N N

- - N=N " NH

0 N. =. - > NH-4NA HCH;CH2

S03 H SO3H NHCONH2

L_ 2

70 ml/ silicate de sodium 38 Bé 21 ml/l solution d'hydroxyde de sodium 36 Bé 3 g/Il mouillant anionique -10- 3 g/i agent d'accélération de pénétration (solution aqueuse comprenant comme constituants principaux un thoxylate linéaire d'alcools gras C9-C1 avec une liaison finale de groupes alkyles, l'huile de ricin-polyglycol-éther, huile de

paraffine, acide maléïque-bis-(2-ethylhexylester), acide phosphorique Di2-

ethylhexyl et hydroxyde de sodium. Le fil imprégné rembobiné est ensuite stocké à température ambiante pendant environ 8 heures et le colorant est ainsi fixé sur la fibre. On procède alors à un lavage à température élevée (environ 60 C à 80 C) avec un bain aqueux comportant 2 g/l d'agent de lavage contenant un copolymérisat d'acide acrylique et un agent tensio-actif non-ionogène, 1 g/l d'une préparation de dérivés phosphores estérifiés et de polymères hydrosolubles et 9 ml/l d'une solution à 30 % d'hydroxyde de sodium et on sèche le fil teint. Il en résulte un fil du type chiné, sur lequel des portions non teintes et des portions dans une nuance de jaune

brillant se succèdent.

Exemple 3: un fil non teint en coton blanchi mercerisé est dévidé à une vitesse de 500 m/mrin à partir d'une réserve et soumis à une pulvérisation et projection au moyen de buses par trois bains de teinture puis le fil est rembobiné sur un nouveau support. Entre les buses de colorant et le fil en défilement est à chaque fois disposé un disque perforé qui est destiné à ne permettre une pulvérisation et projection sur le fil des différents bains de teinture qu'à intervalles préalablement définis, synchronisés et séquentiels, la synchronisation et la vitesse angulaire des

disques perforés étant corrélés à la vitesse de défilement du fil.

Constitution des bains de teinture: Bain de teinture 1: 30 g/l colorant rouge suivant la formule de l'exemple 1 ml/i silicate de sodium 38 Bé 21 ml/i solution d'hydroxyde de sodium 36 Bé 3 g/1 mouillant anionique 3 gtl agent d'accélération de pénétration (solution aqueuse comprenant comme constituants principaux un thoxylate linéaire d'alcools gras C9-C11 avec une liaison finale de groupes alkyles, l'huile de ricin-polyglycol-éther, huile de

paraffine, acide maléïque-bis-(2-ethylhexylester), acide phosphorique Di2-

ethylhexyl et hydroxyde de sodium.

Bain de teinture 2: 30 g/1 colorant de formule:

- il -

F NX N

NH - N - NH(CH2)20(CH2)2SO2CH=CH2

N N COO O HO3S,u i ) >S3 N N/ C

N

ml/1 silicate de sodium 38 Bé 21 ml/l solution d'hydroxyde de sodium 36 Bé 3 g/l mouillant anionique 3 g/l agent d'accélération de pénétration (solution aqueuse comprenant comme constituants principaux un thoxylate linéaire d'alcools gras C9-Cll1 avec une liaison finale de groupes alkyles, l'huile de ricin-polyglycol-éther, huile de

paraffine, acide maléique-bis-(2-ethylhexylester), acide phosphorique Di2-

ethylhexyl et hydroxyde de sodium.

Bain de teinture 3: g/1 colorant de formule:

HO NH2

HO3SOH2cH2cO2S "' N=N N=N " " SO2CH2CH2OSO3H

HO3S SO3H

ml/i silicate de sodium 38 Bé 34 ml/1 solution d'hydroxyde de sodium 36 Bé 3 g/1 mouillant anionique 3 g/l agent d'accélération de pénétration (solution aqueuse comprenant comme constituants principaux un thoxylate linéaire d'alcools gras C9-Cll1 avec une liaison finale de groupes alkyles, l'huile de ricin-polyglycol-éther, huile de

paraffine, acide maléique-bis-(2-ethylhexylester), acide phosphorique Di2-

ethylhexyl et hydroxyde de sodium.

-12- Le fil imprégné rembobiné est ensuite stocké à température ambiante pendant 6 heures à 8 heures et le colorant est ainsi fixé sur la fibre. On procède alors à un lavage à température élevée (environ 60 C à 80 C) avec un bain aqueux comportant 2 g/1 d'agent de lavage contenant un copolymérisat d'acide acrylique et un agent tensio-actif non-ionogène, 1 g/l d'une préparation de dérivés phosphores estérifiés et de polymères hydrosolubles et 9 ml/1 d'une solution à % d'hydroxyde de sodium et on sèche le fil teint. Il en résulte un fil multicouleurs, dans lequel des parties teintes en rouge, en bleu et en noir ainsi que des parties avec différentes nuances de mélange des trois colorants utilisés se

succèdent.

Exemple 4: un fil non teint en coton écru non lavé est dévidé à une vitesse de 500 m/min à partir d'une réserve et soumis à une pulvérisation et projection par un bain de teinture au moyen d'une buse, puis le fil est rembobiné sur un nouveau support. Entre la buse de colorant et le fil en défilement est disposé un disque perforé qui est destiné à ne permettre une pulvérisation et projection du bain de

teinture sur le fil qu'à intervalles préalablement définis et séquentiels.

Constitution du bain de teinture: 0,5 g/l colorant rouge suivant la formule de l'exemple 1 1 g/I colorant bleu suivant la formule de l'exemple 3 70 ml/l silicate de sodium 38 Bé ml/l solution d'hydroxyde de sodium 36 Bé 3 g/I mouillant anionique 3 g/1 agent d'accélération de pénétration (solution aqueuse comprenant comme constituants principaux un thoxylate linéaire d'alcools gras C9-C1l avec une liaison finale de groupes alkyles, l'huile de ricin-polyglycol- éther, huile de

paraffine, acide maléïque-bis-(2-ethylhexylester), acide phosphorique Di2-

ethylhexyl et hydroxyde de sodium.

Le fil imprégné rembobiné est ensuite stocké à température ambiante pendant 6 heures à 8 heures et le colorant est ainsi fixé sur la fibre. On procède alors à un lavage à température élevée (environ 60 C à 100 C) avec un bain aqueux comportant 2 g/1 d'agent de lavage contenant un copolymérisat d'acide acrylique et un agent tensio-actif non-ionogène, 1 g/l d'une préparation de dérivés phosphores estérifiés et de polymères hydrosolubles et 9 ml/1 d'une solution à % d'hydroxyde de sodium et on sèche le fil teint. Il en résulte un fil bleu à effets spéciaux qui est adapté au tissage de tissus pour blue jeans, du type denim teint par le procédé indigo. Suivant l'alimentation en pression des buses d'imprégnation, ayant pour effet une charge (soit le débit des buses et la vitesse de -13 - sortie du bain de teinture) différente sur le fil (% d'imprégnation) il est possible de réaliser ainsi différents niveaux de teinture annulaire du fil (ring dyeing) pouvant donner différents niveaux d'aspect de fil délavé avec abrasion par pierre ponce

(style stone washed).

Le dispositif d'imprégnation 2 comporte un ou plusieurs bains de teinture, dont le fil est imprégné durant son passage dans le dispositif 2. A la sortie de ce dernier, le ou les bains de teinture se trouvant sur le fil diffusent à l'intérieur des fibres constituant ledit fil. Les constituants essentiels de ces bains de teinture, à savoir le colorant réactif et le réactif alcalin, qui sont en solution aqueuse, peuvent être disposés dans des contenants séparés ou en mélange dans un contenant unique. Laprévision des colorant et réactif en contenants séparés permet de garantir une bonne stabilité du bain de colorant, évitant un remplacement de ce dernier à intervalles réguliers, pour cause d'hydrolyse par le

réactif alcalin.

Dans le cas d'une application du bain de teinture en mélange, c'est-à-

dire colorant réactif et réactif alcalin étant en solution aqueuse, il est possible de disposer les deux solutions dans des réservoirs séparés et de réaliser,

préalablement à l'application, le mélange dans un réservoir intermédiaire tampon.

Ainsi, seule une faible quantité du bain de teinture est affectée par l'hydrolyse, dans le temps, et peut être éliminée ou renouvelée en cas de besoin, notamment

d'arrêt prolongé du cycle de teinture.

L'imprégnation du fil par le ou les bains de teinture est réglée à une quantité comprise entre 15 % et 100 % du poids du fil et, de préférence, à environ % à 50 % du poids du fil. Une telle imprégnation permet, à la sortie du dispositif d'imprégnation 2, une diffusion du bain de teinture à l'intérieur des fibres. Apres le bobinage, pendant le stockage dans l'unité 4, consécutivement à l'imprégnation dans le dispositif 2, la ou les substances colorantes imprégnant chaque fil diffusent dans les fibres desdits fils et se fixent dans lesdites fibres de manière permanente avec un taux de fixation de l'ordre de % à 95 % de la matière colorante, en fonction du type et de la qualité des fils,

ainsi que de la sélection des colorants.

Cette fixation du colorant sur le fil, à froid, réalisée par stockage du fil imprégné et bobiné, s'effectue à une température ambiante comprise entre 15 C et 30 C. -14- La durée de traitement à froid peut dépendre du colorant utilisé et varie dans des limites larges comprises entre 3 heures et 24 heures, de préférence

entre 4 heures et 10 heures et plus particulièrement entre 6 heures et 8 heures.

L'alimentation du dispositif conforme à l'invention peut être effectuée en fonction des besoins ou des productions envisagées avec un fil unique

ou plusieurs fils de tous titres ou natures, sous différentes formes.

Ainsi, un ou plusieurs fils peuvent être dévidés de supports 1 multiples ou d'un support unique et être rembobinés sur des supports multiples 3 ou un support unique. Cependant, un dévidage de supports multiples 1 et un rembobinage sur un support unique 3 et inversement sont également possibles. En outre, préalablement au dévidage des supports 1, il peut être prévu des opérations de préparation pouvant consister notamment en un rembobinage à partir d'un cops

de filature.

Selon une caractéristique de l'invention, le ou les fils issus de l'unité de stockage 4 sont séchés en vue d'une utilisation directe de tissage ou de tricotage. Dans un tel cas, le produit textile obtenu est lavé, puis essoré et séché après l'opération de tissage, de tricotage ou après l'opération de confection. Dans un tel cas de figure, les colorants non fixés ainsi que les alcalis, les silicates et autres adjuvants sont éliminés après ladite opération de lavage sur le tissu, le tricot

ou le produit textile final.

Cette opération de séchage peut également être réalisée dans un autoclave au moyen de vapeur saturée ou en surpression, dans une enceinte en forme de tunnel alimentée en énergie haute fréquence ou infrarouge ou dans un tunnel alimenté par de l'air ou un gaz chaud, la fixation étant alors réalisée

simultanément.

Dans le cas d'un séchage en autoclave à la vapeur, le fil textile imprégné du bain de teinture est soumis à un traitement dans une enceinte avec éventuellement de la vapeur surchauffée, à une température utile comprise entre 98 C et 210 C, avantageusement entre 100 C et 180 C et, de préférence, entre 102 C et 120 C. Dans le cas d'un traitement par maintien à température élevée, le fil à base de cellulose imprégné est laissé à l'état humide dans un autoclave, pendant une durée comprise entre 1 min et 120 min, par exemple à une température comprise entre 80 C et 102 C. La fixation du colorant par le procédé de thermo-isolation peut être réalisée avec ou sans séchage intermédiaire, par exemple à une température comprise entre 100 C et 210 C, avantageusement entre 120 C et 200 C et plus

- 15 -

particulièrement comprise entre 140 C et 180 C. En fonction de la température de traitement, la thermo-isolation s'étend sur une durée comprise entre 20s et min, de préférence entre 30s et 60s. Selon une autre caractéristique de l'invention, le ou les fils issus de l'unité de stockage 4 peuvent également être dévidés d'un râtelier intermédiaire 5, puis être lavés et essorés en continu sur le fil en défilement à grande vitesse dans un poste de lavage et d'essorage 6 avant de subir un séchage dans un dispositif 7 à la sortie duquel le ou les fils sont rembobinés sur de nouveaux supports 8

(figure 1).

Le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé est constitué par un râtelier intermédiaire 5 comparable au dispositif de dévidage des fils des supports 1 et les nouveaux supports de rembobinage 8 sont actionnés par un moyen comparable au poste de rembobinage du ou des fils sur un ou plusieurs

supports 3.

La figure 2 des dessins annexés représente une variante de réalisation du procédé et du dispositif conformes à l'invention, dans laquelle les supports 3 issus de l'unité de stockage 4 sont soumis à une opération de lavage dans un autoclave 9 et de séchage du fil dans un séchoir rapide 9', le fil des supports 3 étant ensuite rembobiné sur de nouveaux supports 10 dans un poste de rembobinage 11. Dans un tel cas, les supports 3 peuvent être disposés sur des colonnes perforées d'un porte- matière en vue de leur lavage par circulation à contre-courant dans l'autoclave 9, le porte-matière avec les supports étant ensuite transférés dans le séchoir rapide 9', dans lequel l'humidité est extraite des fils sur les supports par mise sous pression de l'enceinte formant le séchoir rapide 9' et aspiration forcée de l'air à travers les fils sur les supports 3 par l'intermédiaire des

colonnes perforées du porte-matière.

Les fils rembobinés sur les supports 8 ou 10 sont des fils débarrassés des colorants en excès ainsi que des autres constituants des bains de teinture et sont parfaitement stables en ce qui concerne leur coloration, c'est-à-dire ne présentent plus aucun risque de délavage et sont, de ce fait, aptes à une utilisation en tissage ou en tricotage, un lavage ultérieur du tissu ou du tricot n'étant alors

plus nécessaire.

Ces fils à base de fibres cellulosiques présentent alors un degré d'humidité d'environ 8 % à 12 % dans une ambiance textile standard, c'est-à-dire à

22 C et à un degré hygrométrique de 65 % HR.

Comme le montre la figure 3, le dispositif d'imprégnation 2 peut être constitué par un bac 12 à bain de teinture, maintenu à niveau constant par une -16- pompe d'alimentation 13 reliée à un réservoir contenant le bain de teinture 14, chauffé ou non par une source de chaleur 15, le ou les fils à imprégner étant déviés dans le bain de teinture par l'intermédiaire de rouleaux de renvoi, et par un moyen 16 d'exprimage de la teinture en excès sur le ou les fils par air comprimé à pression réglable, l'ensemble étant disposé dans une enceinte 17, de récupération

de la teinture exprimée et présentant des ouvertures de passage pour le ou les fils.

Un tel mode de réalisation du dispositif d'imprégnation est plus particulièrement applicable à une teinture unie au moyen d'un bain de teinture sous forme d'un

mélange du colorant et du réactif.

Le moyen 16 d'exprimage consiste en un réceptacle muni de deux orifices traversés par le ou les fils chargés du bain de teinture et soumis à une surpression d'air. Du fait de la surpression d'air créée dans le réceptacle traversé par les fils, une partie importante du bain de teinture restant sur le fil est exprimée de ce dernier et éjectée à travers les orifices du réceptacle. Il est ainsi possible d'obtenir à la sortie du dispositif 2, un fil présentant une charge de bain de teinture de l'ordre de 15 % à 100 % en poids du fil, réglée en fonction des pressions d'air

utilisées dans le moyen 16.

La figure 4 représente une variante de réalisation du dispositif d'imprégnation 2, dans laquelle ce dernier est constitué par plusieurs moyens 18 de guidage et de maintien longitudinal de chaque fil, par au moins une buse 19 de pulvérisation et de projection du bain de teinture sur le ou les fils en défilement, par un dispositif 20 d'exprimage du bain de teinture en excès et par un ensemble 21 d'alimentation en continu de bain de teinture relié à la ou aux buses 19 de pulvérisation et de projection et à un bac 22 de réception du surplus de bain de teinture pulvérisé ou/et exprimé, ce bac 22 formant le fond de l'enceinte constituant le dispositif d'imprégnation 2. La prévision d'une succession de buses 19 de pulvérisation et de projection permet un accroissement de l'imprégnation du fil et, de ce fait, optimise, le cas échéant, la pénétration du bain

de teinture entre et dans les fibres constitutives du fil selon l'effet recherché.

L'utilisation d'un tel dispositif permet d'intervenir sur la pression de projection du bain de teinture, sur le nombre de rangées de buses et sur la distance de celles-ci par rapport au fil, ainsi que sur le diamètre desdites buses et sur leur angle de pulvérisation ou de projection par rapport au fil en défilement, de sorte que des niveaux de teinture annulaire ou à coeur différents peuvent être obtenus

sur ledit fil.

En outre, ce dispositif d'imprégnation selon la figure 4 permet une projection différenciée du ou des colorants réactifs et du réactif alcalin, ce dernier

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étant projeté avant ou après le colorant réactif. Il en résulte que le colorant et le réactif ne sont pas mélangés préalablement et qu'une éventuelle hydrolyse du colorant par le réactif peut être évitée. A cet effet, il est particulièrement intéressant d'effectuer d'abord l'imprégnation du fil par une solution aqueuse de colorant réactif, puis de réaliser l'imprégnation au moyen du réactif alcalin. Dans un tel cas, le colorant en excès retournant dans le bac de réception du surplus n'est pas pollué par le réactif alcalin et ne subit aucune hydrolyse et la stabilité du bain

est garantie dans le temps.

Le dispositif 20 d'exprimage du bain de teinture en excès se présente avantageusement sous forme d'une enclume 23 de support du ou des fils en défilement, légèrement surélevée par rapport au parcours horizontal du ou des fils et munie du côté amont du ou des fils d'un chanfrein 23' ou d'un arrondi et d'une buse 24 de soufflage d'air comprimé dirigeant un jet d'air sur le ou les fils en défilement. Ainsi, du fait du léger changement de direction forcé du fil au moyen de l'enclume 23 et du soufflage d'air comprimé, au niveau de ce changement de direction, par la buse 24, il est possible de réaliser un enlèvement ou exprimage du surplus de bain de teinture par un essorage mécanique combiné avec un essorage pneumatique. Bien entendu, le dispositif d'exprimage 20 peut également être utilisé dans le mode de réalisation du dispositif d'imprégnation selon la figure 3,

en lieu et place du moyen d'exprimage 16, et inversement.

Afin de favoriser une bonne imprégnation du ou des fils et ensuite une diffusion optimale du bain de teinture dans les fibres individuelles constituant le fil, le dispositif d'imprégnation 2 selon la figure 4 est avantageusement pourvu

d'une pluralité de buses 19 de pulvérisation et de projection.

Il est également possible, selon une variante de réalisation de l'invention, de prévoir sous le ou les fils, au droit de chaque buse de pulvérisation et de projection 19, une plaque support 25 de maintien dudit fil. Ce mode de réalisation est représenté au droit d'une buse 19 sur la figure 4 des dessins

annexés.

Ainsi, le ou les fils sont retenus contre une déviation tendant à les écarter des buses correspondantes 19, de sorte que leur imprégnation par le jet et

la pénétration du bain de teinture dans les fibres sont mieux assurées.

En effet, l'énergie cinétique du bain de teinture projeté sur le fil a un effet optimum si le fil repose sur un support fixe et si le jet de colorant peut

frapper le fil sans que celui-ci puisse s'écarter.

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Les moyens de guidage et de maintien 18 tendent, pour leur part, à éviter toute déviation dans un plan horizontal hors de l'axe longitudinal du ou des fils. La figure 4 des dessins annexés représente, par ailleurs, une autre variante de réalisation de l'invention, dans laquelle au moins deux buses de pulvérisation et de projection 19 sont diamétralement opposées par rapport à l'axe longitudinal de défilement du ou des fils à teindre et à traiter. Un tel mode de réalisation permet une optimisation de l'imprégnation et de la pénétration du bain de teinture entre et dans les fibres, au droit de chaque paire de buses 19, par

l'addition de l'énergie cinétique des deux jets en opposition.

Selon une autre variante de réalisation de l'invention, non représentée aux dessins annexés, il est également possible de prévoir dans le dispositif d'imprégnation 2 une succession de buses de vaporisation 19, entre lesquelles est intercalé, à chaque fois, un dispositif d'exprimage 20 formé par une enclume 23 et une buse 24 de soufflage d'air. Un tel mode de réalisation permet d'effectuer sur chaque fil en défilement un travail mécanique successif d'imprégnation et d'essorage le rendant plus apte à s'imprégner du bain de teinture, de sorte que l'imprégnation et la diffusion du bain de teinture à travers toutes les fibres et à l'intérieur des fibres du fil soit optimisées et accélérées, en fonction de l'effet

recherché.

Il est également possible, suivant une autre caractéristique de l'invention, de réaliser les buses 19 sous forme de buses piézoélectriques (du type goutte à la demande), thermiques (du type bubble jet) ou à haute fréquence à jet continu ou dévié. La figure 10 des dessins annexés représente, à titre d'exemple, une buse à haute fréquence 19', dans laquelle un générateur de gouttes à haute fréquence 38 délivre des gouttes à travers un chargeur 39, un détecteur 40 et un déflecteur 41, qui dirige lesdites gouttes, soit sur un fil 42, soit vers un moyen 43 de recyclage. Ainsi, une application très précise de bain de teinture peut être réalisée. La figure 5 des dessins annexés représente une autre variante de réalisation du dispositif d'imprégnation 2, dans laquelle un réservoir de teinture 26 est relié par l'intermédiaire d'une conduite d'amenée et d'une pompe 27 à un canal d'imprégnation sous pression 28 formé, pour chaque fil ou pour une pluralité de fils, par un tube longitudinal traversé par ledit fil ou lesdits fils dans son sens longitudinal, un poste 29 d'exprimage de l'excès de bain de teinture étant disposé en aval dudit canal 28, le bain de teinture s'échappant du canal sous pression 28 et provenant du poste d'exprimage 29 étant récupéré dans le fond de l'enceinte - 19- formant le dispositif 2 et ramené par l'intermédiaire d'une conduite 30 au

réservoir 26.

Selon une caractéristique de l'invention, le canal sous pression 28 peut être réalisé sous forme tubulaire, particulièrement adaptée à la teinture de fils unitaires, ou sous forme d'un caisson rectangulaire allongé pour la teinture de fils multiples se présentant en nappes ou en torons. La section et la longueur de tels canaux peuvent être choisies de façon à permettre de faire varier le temps de contact du fil, en fonction de sa vitesse, avec le bain de teinture, ainsi que la vitesse relative du bain de teinture circulant dans le canal, par rapport à la vitesse du fil dans le même canal. Tous ces facteurs peuvent influencer l'effet de contact

du bain de teinture avec le fil et ses fibres composantes.

Il est également envisageable de réaliser l'arrivée du bain de teinture sous pression dans le canal 28 de manière décentrée, afin de tenir compte de la vitesse différentielle entre le bain de teinture et le fil, du fait qu'en amont, vu dans le sens de défilement du fil, les vitesses du fil et du bain de teinture sous pression

s'additionnent, alors qu'en aval elles se retranchent.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les canaux d'imprégnation sous pression 28 peuvent être pourvus sur leur face intérieure s'étendant parallèlement à la direction de défilement du fil, d'aspérités ou de chicanes ou de déformations de surface. Ces dernières provoquent un écoulement non laminaire du bain de teinture, les turbulences ainsi obtenues étant favorables pour la création de pressions locales fortes et d'une agitation également favorable du fil, ce qui entraîne une imprégnation rapide et de qualité, si cet effet est recherché. Dans le mode de réalisation selon la figure 5, le poste d'exprimage 29 peut être constitué indifféremment par un réceptacle sous pression traversé par le fil chargé par le bain de teinture ou par un ensemble enclume et buse de soufflage d'air. En outre, du fait que le ou les fils sont noyés pendant l'imprégnation dans un bain de teinture sous pression, les fibres constitutives du ou des fils sont rapidement et intimement entourées par ledit bain de teinture et la diffusion des substances colorantes dans lesdites fibres peut démarrer plus favorablement pendant ladite imprégnation. De plus, la vitesse relative entre le fil en défilement et le bain de teinture dans le canal 28, sous forme de tube ou autre, permet

d'accentuer l'effet d'imprégnation uniforme des fibres constituant le fil.

La figure 6 des dessins annexés représente une autre variante de réalisation du dispositif d'imprégnation 2, dans laquelle ce dernier se présente sous forme d'un foulard d'imprégnation 31 constitué par deux cylindres horizontaux en

- 20 -

contact le long de leur génératrice et au-dessus desquels est maintenu en permanence un bain de teinture, par prévision de flasques d'étanchéité latéraux 31' aux extrémités des cylindres, le ou les fils étant imprégnés par passage entre

lesdits cylindres.

Il est également possible, selon une autre variante de réalisation de l'invention, comme représenté à la figure 9 des dessins annexés, de réaliser le dispositif d'imprégnation 2 sous forme d'un tambour d'imprégnation par contact 32, ledit tambour barbotant dans un bain de teinture et appliquant par contact au défilement ladite teinture sur le ou les fils guidés par l'intermédiaire de rouleaux de renvoi 33 ou analogues sur une portion de la circonférence dudit tambour, ces rouleaux de renvoi 33 étant réglables en position par rapport au

tambour 32.

Ainsi, il est possible de modifier le niveau de l'imprégnation des fils par écartement ou rapprochement des rouleaux 33 par rapport au tambour 32, de manière à obtenir un contact plus ou moins long et fort du fil avec le tambour ayant entraîné une certaine quantité de bain de teinture lors de sa rotation. Le niveau ou taux d'imprégnation peut également être modifié par action sur la vitesse de rotation du tambour 32 et donc action sur la vitesse relative du fil par rapport audit tambour. Cette action sur la vitesse relative peut être accrue par intervention sur le sens de rotation du tambour 32. En effet, dans le cas d'une rotation du tambour 32 en sens contraire de la direction de défilement du fil, ce dernier exerce sur la pellicule de bain de teinture entraînée par ledit tambour une action de léchage ayant pour effet une meilleure pénétration dudit bain dans les

fibres du fil.

Enfin, un ajustement de la viscosité du bain de teinture permet de

faire varier le taux de prise dudit bain de teinture par le fil en défilement.

Le dispositif selon la figure 9 est tout particulièrement adapté à la réalisation d'imprégnations partielles du fil, du type teinture annulaire "ring dyeing", ou seulement d'une partie de la périphérie d'un fil. En effet, dans le cas d'une faible application du fil sur le tambour 32 et d'une faible enduction dudit tambour 32 par le bain de teinture, seule une partie de la circonférence du fil peut

être superficiellement imprégnée.

La figure 11 des dessins annexés, qui représente en coupe, à échelle fortement agrandie, un fil traité conformément à l'invention, fait parfaitement ressortir une imprégnation partielle du fil, sur les fibres périphériques de la partie inférieure dudit fil. Les fibres imprégnées en surface sont représentées à cet effet -21 - avec une épaisseur de contour en trait épais, alors que les fibres non teintes sont

représentées en trait fin.

Dans le cas d'une teinture à coeur, comme celle qui peut être obtenue en particulier avec le moyen d'imprégnation 2 selon les figures 3 à 6, toutes les fibres constitutives du fil sont imprégnées par le bain de teinture, qui après dépôt

sur la périphérie des fibres, diffuse vers le coeur de celles-ci.

Selon une autre variante de réalisation de l'invention, et comme le montre la figure 7a des dessins annexés, en vue en coupe, le dispositif d'imprégnation 2 peut également être constitué sous forme d'une machine de teinture à applicateurs multiples affectés chacun à un bain de teinture différent et délivrant chacun séquentiellement, par séquences de longueurs identiques ou inégales, des taches de teintures différentes. Un tel dispositif d'imprégnation permet, notamment, la réalisation de fils à effet fantaisie tels que ceux connus sous la dénomination "space mono ou multicouleur", les fils de type chinés ou les

fils mouchetés, ou encore délavés ou denim.

Une machine de teinture à applicateurs multiples utilisable à cet effet est notamment connue par FR-A-2 650 311 et par la demande de brevet français

*n 94 04877 du 22 avril 1994.

La figure 7a des dessins annexés représente une forme de réalisation possible d'un applicateur d'une telle machine. Ainsi, le bain de teinture amené à un dispositif de pulvérisation à buses 34, disposées chacune au droit de l'axe de défilement d'un ou de plusieurs fils, est projeté séquentiellement par ces dernières à travers une fente 35 prévue dans un disque 36 (figure 7b), s'étendant entre lesdites buses et le parcours du ou des fils et monté de manière rotative autour d'un axe vertical 37. Ainsi, par un actionnement du disque 36 et des buses du dispositif 34, il est possible de projeter à intervalles plus ou moins réguliers et pendant un laps de temps prédéterminé, des taches d'un bain de teinture donné sur le ou les fils. Il en résulte que, par utilisation d'une succession de tels applicateurs reliés chacun à un bain de teinture différent, lesdits applicateurs étant synchronisés entre-eux, il est possible de réaliser des fils spéciaux à effets fantaisie du type space monocouleur, space multicouleur, de type chinés ou mouchetés, ou encore

délavés ou denim.

Une telle application séquentielle de bains de teinture différents est également réalisable par projection de la teinture au moyen d'une turbine rotative ou encore au moyen d'une assiette. Dans un tel cas, la turbine peut être constituée, comme décrit dans FR-A-2 650 311, c'est- à-dire sous forme d'un corps cylindrique creux muni sur sa périphérie de plusieurs ouvertures ou buses de projection de

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teinture de sections identiques ou différentes, cette turbine étant montée de manière rotative sur un axe s'étendant parallèlement à l'axe de défilement des fils et projetant le bain de teinture ài travers ces différentes buses. Il en résulte la réalisation sur les fils en défilement de taches colorées de taille et d'espacement correspondant à la géométrie et à la disposition des ouvertures ou buses de

projection de la turbine.

La figure 8 des dessins annexés représente une variante de réalisation de l'invention, dans laquelle le dispositif d'imprégnation 2 est subdivisé en plusieurs enceintes 2' d'imprégnation de fils. Un tel mode de réalisation permet un traitement simultané d'une multitude de fils avec des coloris différents par groupes de fils correspondants chacun à une ou à plusieurs enceintes 2'. En effet, dans un tel cas, il peut être envisagé d'alimenter chaque enceinte 2', ou des groupes

d'enceintes 2', avec un bain de teinture différent en fonction des besoins.

Dans le cas d'utilisation d'un tel dispositif à enceintes multiples, les différents fils obtenus devront nécessairement subir des opérations de lavage différenciées. Le poste de lavage et d'essorage 6 peut présenter une constitution analogue à celle du dispositif d'imprégnation 2, tel que représenté dans ses différentes variantes de réalisation des figures 3 à 5, les bacs de bain et les buses de pulvérisation et de projection étant simplement alimentés en eau ou en eau avec produits détergents, l'opération d'essorage étant réalisée par les moyens

d'exprimage qui éliminent ladite eau hors du fil.

Apres teinture, le fil peut être lavé, par exemple par traitement à une température comprise entre 60 C et 80 C, avec une solution contenant du savon ou un ou plusieurs agents lavants. Le lavage peut être effectué en continu sur le fil

défilant ou par traitement sur bobines.

Dans le cas d'une réalisation de poste de lavage et d'essorage 6 sous forme d'une succession de buses de pulvérisation et de projection, celles-ci réalisent avantageusement un lavage à contre-courant avec réutilisation de l'eau de lavage successivement de la dernière buse de lavage, vue dans le sens de progression du fil, jusqu'à la première buse de lavage, l'eau résiduelle étant alors évacuée et traitée. En effet, dans un tel mode de réalisation, il suffit de récupérer l'eau de lavage issue du traitement au moyen de la dernière buse vue dans le sens du défilement du ou des fils pour la réinjecter dans l'avant-dernière buse et ainsi de suite jusqu'à la première. Cette eau se charge alors progressivement des restes de colorants et produits chimiques associés et réalise des lavages successifs du fil sans nuire à la qualité du lavage. Il en résulte une économie importante d'eau de

- 23 -

lavage. Dans un tel cas, le moyen d'exprimage disposé à la suite de la dernière

buse effectue l'essorage du ou des fils.

Par l'interposition de dispositifs d'exprimage 20 entre les différentes buses de lavage, il est possible d'optimiser ledit lavage par l'action mécanique d'exprimage rendant le fil plus apte à un nouveau mouillage. Le dispositif de séchage 7 (non représenté en détail) se présente avantageusement sous forme d'un tunnel traversé par ledit ou lesdits fils et alimenté par de l'air ou un gaz chaud sous pression. Ce dispositif de séchage 7 permet l'obtention d'un ou de fils présentant les qualités hygrométriques requises pour une utilisation ultérieure. Dans le cas de la réalisation du dispositif 7 sous forme d'un tunnel, celui-ci peut avantageusement être pourvu de chicanes ou d'aspérités favorisant des turbulences de l'air ou du gaz de séchage ainsi que des

vibrations du fil optimisant l'effet du séchage.

Conformément à une autre variante de réalisation de l'invention, non représentée aux dessins annexés, le dispositif de séchage 7 peut aussi être réalisé sous forme d'une enceinte d'accumulation du fil par formation de boucles successives sur des rouleaux tendeurs, ladite enceinte étant soumise à une

circulation d'air ou de gaz chaud. Selon une variante de réalisation de l'invention (non représentée aux

dessins annexés), le dispositif de séchage 7 peut également se présenter sous forme d'un canal de défilement du ou des fils alimentés en énergie haute fréquence

ou infrarouge.

Selon une autre variante de réalisation de l'invention, non représentée aux dessins annexés, il est également possible de réaliser le séchage du fil traité, soit par soufflage d'air chaud pendant le bobinage, soit par passage des bobines en

tunnel de séchage haute fréquence ou infrarouge.

Grâce à l'invention, il est possible de réaliser une teinture en continu, à grande vitesse, à savoir de l'ordre de 600 m/min ou plus, d'un ou de plusieurs fils textiles, en particulier à base de fibres cellulosiques, avec des colorants réactifs en réalisant une économie importante de colorant, c'est-à-dire avec un rejet au lavage extrêmement réduit, ainsi qu'avec une importante économie d'énergie et de

consommation en eau.

En outre, le procédé et le dispositif conformes à l'invention permettent, par une imprégnation uniforme de l'ensemble des fibres constituant chaque fil et par une fixation des colorants dans lesdites fibres, l'obtention de coloris plus brillants, des solidités plus importantes en lavage, au frottement, à la lumière, etc.

- 24 -

Les fils teints suivant ce procédé sont moins sollicités mécaniquement et conservent davantage leurs qualités physiques et mécaniques, comme, par exemple, les caractéristiques de régularité, de résistance et d'allongement. Par ailleurs, le procédé et le dispositif conformes à l'invention permettent de réduire les besoins en manutention et l'encombrement du dispositif

par rapport aux dispositifs de teinture existants est notablement réduit.

Il en résulte que le coût global de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention est également réduit par rapport aux procédés de teinture

classiques connus et aux installations existantes.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de

protection de l'invention.

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Claims (40)

REVENDICATIONS

1. Procédé de teinture en continu de fils, en particulier à base de fibres cellulosiques, caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à imprégner du fil, dévidé en continu, à haute vitesse, d'un ou de plusieurs supports (1) et rembobiné sur un ou plusieurs autres supports (3), d'au moins un colorant réactif pour fibres en solution aqueuse et d'au moins un réactif alcalin en solution

aqueuse et à réaliser la fixation dudit colorant.

2. Procédé, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le fil est d'abord imprégné d'au moins un colorant réactif pour fibres en solution aqueuse,

puis d'au moins un réactif alcalin en solution aqueuse.

3. Procédé, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le fil est d'abord imprégné d'au moins un réactif alcalin en solution aqueuse, puis d'au

moins un colorant réactif pour fibres en solution aqueuse.

4. Procédé, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le fil est imprégné d'une ou de plusieurs substances colorantes, prises individuellement ou mélangées, sous forme d'un ou de plusieurs bains de teinture comportant au moins

un colorant réactif pour fibres et au moins un réactif alcalin.

5. Procédé, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la fixation du ou des colorants est réalisée par stockage du ou des supports de fil

imprégné du ou des bains de teinture.

6. Procédé, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la fixation du ou des colorants est réalisée, directement après l'imprégnation, par traitement du fil au moyen d'un gaz chaud, en particulier de l'air, ou par traitement

à la vapeur saturée ou surchauffée.

7. Procédé, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la vitesse de dévidage, de rembobinage et de traitement du ou des fils est avantageusement comprise entre 100 m/min et 1000 m/min, de préférence entre 250 m/min et 600 m/min.

8. Procédé, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les colorants mis en oeuvre dans les bains de teinture sont des colorants réactifs des groupes sulfonés mono-, di- ou poly-azoïques, les complexes métallifères azoiques ou les colorants anthraquinone, phtalocyanine, formazan ou dioxazine, qui renferment au moins un groupe réactif parmi les suivants

- SO2Y,

- S02-NH-Y,

- 26 -

- NH-CO-alk-SO2Y, - CO-NH-alk-SO2Y, - NH-CO-Y1, et T1

N N

N V1

dans lesquels Y est un 1-sulfato-éthyle, 3- thiosulfato-éthyle, 13phophato-éthyle, j-

acyloxy-éthyle, 3-halogeno-éthyle ou vinyle, Y1 représente un reste a., dihalogène-éthyle ou a-halogène-éthyle, alk sont des alkyles C 1 - C6 et halogène signifie chlore ou brome, dans laquelle T1 est du fluor, du chlore ou du carboxypyridinium et V1 est du fluor ou du chlore; -NH2, le cas échéant, N-mono- ou N,N-di-C!-C4-alkylamino substitué par hydroxy, sulfo ou sulfato; cycloalkylamino; le cas échéant, phénylamino substitué par sulfo, méthyle,

méthoxy ou chlore; N-C 1-C4-alkil-N-cyclohexylamino ou N-C 1-C4-alkil-N-

phénylamino; morpholino ou un reste réactif aux fibres de formule: R3 Nalk-SOQ2-Y

R

R2 -N-alk-Q-alk'-SO-Y

R1

--aryles SO- - Y R1 N- aryl/ __(alk) W - alk'- SO-- Y j m 2 R1 N N-alk-SO-- Y

\ /

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ou N-arYles -NHCO-Y, R1 o R1 est de l'hydrogène ou un Cl-C4-alkyle, R2 est de l'hydrogène ou un Ci-C4-alkyle substitué par hydroxy, sulfo, sulfato, carboxy, halogène ou cyano, ou est un reste, R3 est de l'hydrogène, un hydroxy, sulfo, sulfato, carboxy, cyano, halogène ou le groupe -SO2-Y, alk et alk' des alkyles C1 - C6 indépendants, aryles désigne un reste de phényle ou de naphthylène non substitué ou substitué par sulfo, carboxy, C 1-C4-alkyle, C 1-C4-alkoxy ou halogène, Q est un reste -O- ou -NR1-, o R1 est de l'hydrogène ou un C1-C4-alkyle, W représente un groupe -SO2-NR2-, -CONR2- ou -NR2CO-, o R2 est de l'hydrogène ou un C1-C4-alkyle substitué par hydroxy, sulfo, sulfato, carboxy, halogène ou cyano, ou est un reste, m égale 0 ou 1 et vaut pour Y et Y1 indépendamment de la signification antérieure.

9. Procédé, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8,

caracatérisé en ce que cornme réactif alcalin pour la fixation des colorants réactifs sont utilisés, par exemple, des carbonates alcalins ou des carbonates alcalins hydrogénés, à savoir Na2CO3, NaHCO3, K2CO3 ou KHCO3, des hydroxydes alcalins, par exemple NaOH ou KOH, ammoniaque, sels d'ammonium de saumure organique, par exemple formiate d'ammonium, acétate d'ammonium ou tartrate d'ammonium, sel d'acide tri- chloracétique-Na, borax ou silicate de sodium ou

mélange de deux ou plusieurs des réactifs alcalins précités.

10. Procédé, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le colorant est fixé sur le fil à base de fibres cellulosiques par un processus à froid, par stockage dans une unité (4) du fil imprégné et bobiné, à une température ambiante comprise entre 15 C et 30 C pendant une durée comprise entre 3 heures et 24 heures, de préférence entre 4 heures et 10 heures et plus

particulièrement entre 6 heures et 8 heures.

11. Procédé, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le colorant est fixé sur le fil à base de fibres cellulosiques par un processus thermique utilisant de la vapeur ou un maintien à température élevée ou un

processus de thermo-isolation.

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12. Procédé, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le fil à base de fibres cellulosiques est du coton mercerisé et/ou blanchi ou encore du fil écru.

13. Procédé, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 10,

caractérisé en ce que le ou les fils issus de l'unité de stockage (4) sont séchés en

vue d'une utilisation directe de tissage ou de tricotage.

14. Procédé, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 10,

caractérisé en ce que le ou les fils issus de l'unité de stockage (4) sont dévidés d'un râtelier intermédiaire (5), puis lavés et essorés en continu sur le fil en défilement à grande vitesse dans un poste de lavage et d'essorage (6) avant de subir un séchage dans un dispositif (7) à la sortie duquel le ou les fils sont rembobinés sur de

nouveaux supports (8).

15. Procédé, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 10,

caractérisé en ce que les supports (3) de fil issus de l'unité de stockage (4) sont soumis à une opération de lavage dans un autoclave (9) et de séchage du fil dans un séchoir rapide (9'), le fil des supports (3) étant ensuite rembobiné sur de

nouveaux supports (10) dans un poste de rembobinage (11).

16. Procédé, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le fil imprégné est séché sur les supports de rembobinage (3) dans un autoclave au moyen de vapeur saturée ou en surpression, dans une enceinte en forme de tunnel alimentée en énergie haute fréquence ou infrarouge ou dans un tunnel alimenté par

de l'air ou un gaz chaud, la fixation étant alors réalisée simultanément.

17. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par un poste de dévidage de fils en continu, à haute vitesse, à partir d'un ou de plusieurs supports (1), par un dispositif (2) d'imprégnation du ou des fils dévidés au moyen d'une ou de plusieurs substances colorantes, prises individuellement ou mélangées, sous forme d'un ou de plusieurs bains de teinture, par un poste de rembobinage du ou des fils traités sur un ou plusieurs autres supports (3) et par un

moyen (4) de fixation des colorants.

18. Dispositif, suivant la revendication 17, caractérisé en ce qu'il est complété par un râtelier intermédiaire (5) de dévidage du ou des fils issus de l'unité de stockage (4) par un poste de lavage et d'essorage (6), par un dispositif (7) de séchage et par un poste de rembobinage du ou des fils sur de nouveaux

supports (8).

19. Dispositif, suivant la revendication 17, caractérisé en ce que le dispositif d'imprégnation (2) est constitué par un bac (12) à bain de teinture,

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maintenu à niveau constant par une pompe d'alimentation (13) reliée à un réservoir contenant le bain de teinture (14), chauffé ou non par une source de chaleur (15), le ou les fils à imprégner étant déviés dans le bain de teinture par l'intermédiaire de rouleaux de renvoi, et par un moyen (16) d'exprimage de la teinture en excès sur le ou les fils par air comprimé à pression réglable, l'ensemble étant disposé dans une enceinte (17) de récupération de la teinture exprimée et

présentant des ouvertures de passage pour le ou les fils.

20. Dispositif, suivant la revendication 19, caractérisé en ce que le moyen (16) d'exprimage consiste en un réceptacle muni de deux orifices traversés

par le ou les fils chargés du bain de teinture et soumis à une surpression d'air.

21. Dispositif, suivant la revendication 17, caractérisé en ce que le dispositif d'imprégnation (2) est constitué par plusieurs moyens (18) de guidage et de maintien longitudinal de chaque fil, par au moins une buse (19) de pulvérisation et de projection du bain de teinture sur le ou les fils en défilement, par un dispositif (20) d'exprimage du bain de teinture en excès et par un ensemble (21) d'alimentation en continu de bain de teinture relié à la ou aux buses (19) de pulvérisation et de projection et à un bac (22) de réception du surplus de bain de teinture pulvérisé ou/et exprimé, ce bac (22) formant le fond de

l'enceinte constituant le dispositif d'imprégnation (2).

22. Dispositif, suivant la revendication 21, caractérisé en ce que le dispositif (20) d'exprimage du bain de teinture en excès se présente sous forme d'une enclume (23) de support du ou des fils en défilement, légèrement surélevée par rapport au parcours horizontal du ou des fils et munie du côté amont du ou des fils d'un chanfrein (23') ou d'un arrondi et d'une buse (24) de soufflage d'air

comprimé dirigeant un jet d'air sur le ou les fils en défilement.

23. Dispositif, suivant la revendication 21, caractérisé en ce qu'il est

pourvu d'une pluralité de buses (19) de pulvérisation et de projection.

24. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 21 et 23,

caractérisé en ce que, sous le ou les fils, au droit de chaque buse de pulvérisation

et de projection (19) est prévue une plaque support (25) de maintien dudit fil.

25. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 21 et 23,

caractérisé en ce qu'au moins deux buses de pulvérisation et de projection (19) sont diamétralement opposées par rapport à l'axe longitudinal de défilement du ou

des fils à teindre et à traiter.

26. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 21 à 25,

caractérisé en ce que le dispositif d'imprégnation (2) présente une succession de buses de pulvérisation et de projection (19), entre lesquelles est intercalé, à chaque

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fois, un dispositif d'exprimage (20) formé par une enclume (23) et une buse (24)

de soufflage d'air.

27. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 21 à 26,

caractérisé en ce les buses (19) sont sous forme de buses piézoélectriques (du type goutte à la demande), thermiques (du type bubble jet) ou à haute fréquence à

jet continu ou dévié.

28. Dispositif, suivant la revendication 17, caractérisé en ce que le dispositif d'imprégnation (2) comporte un réservoir de teinture (26) relié par l'intermédiaire d'une conduite d'amenée et d'une pompe (27) à un canal d'imprégnation sous pression (28) formé, pour chaque fil ou pour une pluralité de fils, par un tube longitudinal traversé par ledit fil ou lesdits fils dans son sens longitudinal, un poste (29) d'exprimage de l'excès de bain de teinture étant disposé en aval dudit canal (28), le bain de teinture s'échappant du canal sous pression (28) et provenant du poste d'exprimage (29) étant récupéré dans le fond de l'enceinte formant le dispositif (2) et ramené par l'intermédiaire d'une conduite (30) au

réservoir (26).

29. Dispositif, suivant la revendication 28, caractérisé en ce que le canal sous pression (28) est réalisé sous forme tubulaire, particulièrement adaptée à la teinture de fils unitaires, ou sous forme d'un caisson rectangulaire allongé pour la teinture de fils multiples se présentant en nappes ou en torons, la section et la longueur de ces canaux étant choisies de façon à permettre de faire varier le temps de contact du fil, en fonction de sa vitesse, avec le bain de teinture, ainsi que la vitesse relative du bain de teinture circulant dans le canal, par rapport à la

vitesse du fil dans le même canal.

30. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 28 et 29,

caractérisé en ce que l'arrivée du bain de teinture sous pression dans le canal (28)

est réalisée de manière décentrée.

31. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 28 à 30,

caractérisé en ce que les canaux d'imprégnation sous pression (28) sont pourvus sur leur face intérieure s'étendant parallèlement à la direction de défilement du fil,

d'aspérités ou de chicanes ou de déformations de surface.

32. Dispositif, suivant la revendication 17, caractérisé en ce que le dispositif d'imprégnation (2) se présente sous forme d'un foulard d'imprégnation (31) constitué par deux cylindres horizontaux en contact le long de leur génératrice et au-dessus desquels est maintenu en permanence un bain de teinture, par prévision de flasques d'étanchéité latéraux (31') aux extrémités des

cylindres, le ou les fils étant imprégnés par passage entre lesdits cylindres.

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33. Dispositif, suivant la revendication 17, caractérisé en ce que le dispositif d'imprégnation (2) est sous forme d'un tambour d'imprégnation par contact (32), ledit tambour barbotant dans un bain de teinture et appliquant par contact au défilement ladite teinture sur le ou les fils guidés par l'intermédiaire de rouleaux de renvoi (33) ou analogues sur une portion de la circonférence dudit tambour, ces rouleaux de renvoi (33) étant réglables en position par rapport au

tambour (32).

34. Dispositif, suivant la revendication 17, caractérisé en ce que le dispositif d'imprégnation (2) est constitué sous forme d'une machine de teinture à applicateurs multiples affectés chacun à un bain de teinture différent et délivrant chacun séquentiellement, par séquences de longueurs identiques ou inégales, des

taches de teintures différentes.

35. Dispositif, suivant la revendication 17, caractérisé en ce que le dispositif d'imprégnation (2) est subdivisé en plusieurs enceintes (2')

d'imprégnation de fils.

36. Dispositif, suivant la revendication 18, caractérisé en ce que le poste de lavage et d'essorage (6) présente une constitution analogue à celle du dispositif d'imprégnation (2), les bacs de bain et les buses de pulvérisation et de projection étant simplement alimentés en eau ou en eau avec produits détergents, l'opération d'essorage étant réalisée par les moyens d'exprimage qui éliminent

ladite eau hors du fil.

37. Dispositif, suivant la revendication 18, caractérisé en ce que le dispositif de séchage (7) se présente sous forme d'un tunnel traversé par ledit ou

lesdits fils et alimenté par de l'air ou un gaz chaud sous pression.

38. Dispositif, suivant la revendication 18, caractérisé en ce que le dispositif de séchage (7) est réalisé sous forme d'une enceinte d'accumulation du fil par formation de boucles successives sur des rouleaux tendeurs, ladite enceinte

étant soumise à une circulation d'air ou de gaz chaud.

39. Dispositif, suivant la revendication 18, caractérisé en ce que le dispositif de séchage (7) se présente sous forme d'un canal de défilement du ou

des fils alimentés en énergie haute fréquence ou infrarouge.

40. Dispositif, suivant la revendication 18, caractérisé en ce que le dispositif de séchage (7) se présente sous forme, soit d'un moyen de soufflage d'air chaud pendant le bobinage, soit sous forme d'un tunnel de séchage des bobines à

haute fréquence ou par infrarouge.