Procédé d'élimination des miellats et des fibres synthétiques des matières fibreuses et dispositif pour la mise en œuvre de ce procédé
La présente invention concerne le domaine des machines de traitement de fibres textiles brutes, en particulier de matériaux fibreux prélevés sur des balles de matériaux, telles que, par exemple, les défibreuses et a pour objet un procédé d'élimination des miellats et des matières synthétiques, sous forme de fibres, de films, de feuilles ou de bandes, des matières fibreuses, en particulier sur des balles de coton. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en œuvre de ce procédé. Actuellement, l'élimination des miellats déposés sur les matériaux fibreux est effectuée, conformément à EP-A-0 344 729, ainsi que US-A-1 565 196 par mise en œuvre préalable de chaleur générée, par exemple, par un dispositif à micro-ondes cristallisant ledit miellat dans le matériau fibreux, le cristallisât obtenu étant ensuite traité mécaniquement par un broyage d'une couche de matériaux, afin de permettre son élimination par une action mécanique de vibrations de la couche ou par application d'un courant d'air traversant la couche et entraînant le cristallisât broyé. Il a également été proposé, pour l'élimination de matières synthétiques pouvant être retenues dans des balles de coton ou autres, selon WO-A-00/10738, un procédé consistant à traiter une couche de matériaux fibreux brute à la chaleur et à réaliser ensuite un fractionnement des polluants en matières synthétiques, suivi d'éliminations successives par prise en compte des différences de densités. On connaît aussi, par WO-A-96/10113, un procédé d'élimination de contaminants polyoléfines, mettant en œuvre des solvants. Enfin, EP-A-0 542 166 décrit un procédé et un dispositif pour séparer des polypropylènes dans le traitement de la soie, par mise en œuvre de chaleur et de pression, puis par peignage. Par ailleurs, il a aussi été proposé, notamment selon WO-A-93/13253 de traiter la pollution par des miellats par injection de vapeur d'eau chaude et récupération du fluide chargé des impuretés après pressage de la nappe ainsi traitée.
Les procédés et dispositifs connus par les différents documents cités présentent, cependant, l'inconvénient de nécessiter la mise en œuvre de moyens de traitement de la surface de nappe de matériaux fibreux ou de l'ensemble d'une couche de matériaux fibreux, relativement complexes, consistant généralement en un poste de traitement annexe. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un procédé d'élimination des miellats et des matières synthétiques, sous forme de fibres, de films, de feuilles ou de bandes, des matières fibreuses, en particulier sur des balles de coton, permettant un prélèvement de ces polluants simple et rapide au moyen d'un dispositif de constitution simple et de faible prix de revient. A cet effet, le procédé d'élimination des miellats et des matières synthétiques, sous forme de fibres, de films, de feuilles ou de bandes, des matières fibreuses, en balles, en voiles ou en touffes, en particulier sur des balles de coton, est caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à faire passer au-dessus d'une couche de matières fibreuses, en déplacement ou immobile, avant son passage dans une machine de traitement, un moyen de chauffage de la face supérieure de cette couche de matières fibreuses, afin de réaliser une transformation des polluants en matière synthétique et/ou des miellats permettant leur élimination avant ou après le passage dans la machine de traitement de ladite couche de matières fibreuses. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en œuvre de ce procédé, caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par au moins un moyen de chauffage de la face supérieure d'une couche de matières fibreuses, disposé en amont d'une machine de traitement et déplaçable avec cette dernière au-dessus de ladite couche de matières fibreuses, ou monté fixe avec la machine de traitement au-dessus d'un moyen de transport de matières fibreuses en couche ou en balles. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci- après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue en élévation frontale représentant le principe de fonctionnement d'un dispositif pour la mise en œuvre du procédé conforme à l'invention ;
la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 représentant l'application du principe selon la figure 1 avec possibilité de traitement de deux couches de matières fibreuses successives ; la figure 3 est une vue en élévation latérale et en coupe du dispositif suivant la figure 2 ; la figure 4 est une vue en élévation frontale schématique d'une variante de réalisation du procédé et du dispositif appliquée au traitement d'une couche mince de matières fibreuses ou d'une couche de matière tissée ou non tissée. La figure 1 des dessins annexés représente schématîquement une machine 1 de traitement de couches de matières fibreuses 2. En l'occurrence, les couches de matières fibreuses 2 se présentent sous forme de surfaces supérieures de balles 3 de matières fibreuses et la machine de traitement 1 peut être sous forme d'une défibreuse. Cette défibreuse 1 peut, soit effectuer des déplacements en va-et-vient au-dessus des balles 3 de matières fibreuses, transversalement à son axe longitudinal, soit être fixe au-dessus d'un moyen de transport de matières fibreuses en couche ou en balles, en voiles ou en touffes, à mouvement en va-et-vient. La matière fibreuse contenue dans les balles 3 peut présenter, à la surface des couches de matières fibreuses 2, des éléments polluants, tels que des lambeaux de matières synthétiques pouvant notamment provenir de moyens de liage des balles, ainsi que de débris synthétiques en forme de feuilles et s'étant mélangés aux matières fibreuses lors de la récolte, ainsi que des miellats, qui sont, en fait, des parties résineuses déposées sur les matières fibreuses par des insectes. Afin de faciliter le traitement ultérieur des matières fibreuses, il est nécessaire de procéder à une élimination de ces polluants. A cet effet, l'invention propose un procédé d'élimination des miellats et des matières synthétiques, sous forme de fibres, de films, de feuilles ou de bandes, des matières fibreuses, en balles, en voiles ou en touffes, en particulier sur des balles de coton, qui consiste essentiellement à faire passer au-dessus d'une couche de matières fibreuses 2, en déplacement ou immobile, avant son passage dans une machine de traitement 1, un moyen 4 de chauffage de la face supérieure de cette couche de matières fibreuses 2, afin de réaliser une transformation des polluants en matière
synthétique et/ou des miellats permettant leur élimination avant ou après le passage dans la machine 1 de traitement de ladite couche 2 de matières fibreuses. Le dispositif pour la mise en œuvre de ce procédé est essentiellement constitué par au moins un moyen 4 de chauffage de la face supérieure d'une couche de matières fibreuses 2, disposé en amont d'une machine de traitement 1 et déplaçable avec cette dernière au-dessus de ladite couche de matières fibreuses 2, ou monté fixe avec la machine de traitement 1 au-dessus d'un moyen de transport en va-et-vient de matières fibreuses 2 en couche ou en balles 3. Ainsi, il est possible, soit de déplacer le moyen 4 de chauffage au-dessus de la couche de matières fibreuses 2 à traiter, ensemble avec la machine de traitement 1, soit de maintenir fixes ledit moyen 4 et ladite machine 1 au-dessus d'une couche de matières fibreuses 2 en déplacement, par exemple sur un tapis transporteur. La figure 1 des dessins annexés est une représentation schématique, dans laquelle la machine de traitement 1 est sous foraie d'une défibreuse 1, à laquelle est adjoint un dispositif conforme à l'invention sous forme d'un moyen mobile 4 de chauffage de la face supérieure de la couche de matières fibreuses 2 à traiter de balles 3 de matières fibreuses, à savoir de balles de coton. Dans ce mode de réalisation, le dispositif d'élimination des miellats et des matières synthétiques des matières fibreuses, sous forme du moyen mobile 4, est avantageusement monté latéralement à la machine 1 et, soit se déplace au-dessus des balles de coton 3 ensemble avec cette dernière, en va-et-vient transversalement à son axe longitudinal, soit est fixe avec la machine 1 au-dessus d'un moyen de transport en va-et-vient de matières fibreuses 2 en couche ou en balles 3. Ce dispositif selon la figure 1 met en œuvre un procédé conforme à l'invention, qui consiste, en outre, à transférer les polluants et/ou les miellats sur le moyen 4 de chauffage, puis à prélever les polluants et/ou les miellats adhérant à la surface dudit moyen 4 en vue de leur évacuation vers un dispositif de collecte desdits polluants et/ou miellats. A cet effet, le moyen de chauffage 4 est appliqué sur la couche de matières fibreuses 2, est équipé d'un élément de chauffage (non représenté à la figure 1) et est pourvu d'un moyen 5 de prélèvement des polluants et/ou des miellats évacuant ces derniers vers un dispositif de collecte (non représenté à la figure 1). Ainsi, la couche de matières fibreuses 2 est chauffée, par l'intermédiaire du moyen de chauffage 4
mobile, à une température permettant le transfert des polluants en matière synthétique et/ou des miellats sur la surface dudit moyen de chauffage mobile 4. Ces derniers sont alors prélevés par l'intermédiaire du moyen de prélèvement 5 et acheminés vers un dispositif de collecte II en résulte que la couche de matières fibreuses 2, prélevées à la partie supérieure de balles de coton 3 par la machine de traitement 1 sous forme d'une défibreuse, peut être parfaitement nettoyée de toute pollution. Selon une caractéristique de l'invention, le moyen de chauffage mobile 4 peut avantageusement être constitué sous forme d'un cylindre creux 4', entraîné en rotation à une vitesse synchrone de la vitesse de défilement au-dessus de la couche de matières fibreuses 2 et appliqué sur ladite couche 2 avec une faible pression. La pression d'application du cylindre 4' formant le moyen 4 sur la couche fibreuse 2 est définie empiriquement, de manière à assurer un contact continu avec ladite couche 2. L'élément de chauffage équipant le moyen de chauffage 4 peut se présenter sous forme d'un dispositif de chauffage à rayonnement électrique intégré dans le moyen de chauffage 4 ou s'étendant à l'intérieur dudit moyen de chauffage près de la face interne de l'enveloppe du cylindre 4' formant le moyen de chauffage 4 ou encore sous forme d'un moyen de distribution d'air chaud ou de vapeur à l'intérieur du cylindre 4' formant le moyen de chauffage 4. Ainsi, il est possible de réaliser un chauffage rapide et régulier de l'ensemble de la surface du moyen de chauffage mobile 4. Le moyen de prélèvement 5 se présente préférentiellement sous forme d'une raclette s'étendant le long d'une génératrice du cylindre 4' fonnant le moyen de chauffage mobile 4 et s'appliquant par une arête sur ledit moyen de chauffage mobile 4. Une telle raclette permet de réaliser un prélèvement continu et systématique des polluants adhérents à la surface du cylindre 4' formant le moyen de chauffage mobile 4. Le procédé et le dispositif conformes à l'invention permettent, comme il ressort de la description précédente et de la représentation de la figure 1, d'effectuer un chauffage de la surface de la couche de matières fibreuses 2, ce sur une certaine profondeur, de manière à réaliser un changement d'état des matières synthétiques et/ou une fluidification des miellats permettant de rendre ces différents polluants adhésifs, de sorte qu'ils adhèrent automatiquement à la surface du cylindre 4' formant le moyen de chauffage mobile 4 et sont ainsi extraits de la couche de matières
fibreuses 2. Lors de la poursuite de la rotation du moyen de chauffage mobile 4, les charges de polluants se trouvant à sa surface entrent en contact de l'arête du moyen de prélèvement 5 sous forme de raclette et sont ainsi enlevées de ladite surface du cylindre 4' formant le moyen de chauffage mobile 4 dans une action de pelage ou de raclage ayant pour conséquence d'accumuler les polluants sur ladite raclette. Après passage sous la raclette formant le moyen de prélèvement 5, la surface extérieure du moyen de chauffage mobile 4 est entièrement débarcassée des polluants et peut à nouveau servir de face adhérente pour les polluants rendus adhésifs par chauffage. Conformément à une caractéristique de l'invention, et comme le montre plus particulièrement la figure 2 des dessins annexés, le moyen de prélèvement 5 sous forme d'une raclette est raccordé à un dispositif de collecte 6 pouvant consister en une chambre d'aspiration 6' reliée à une rampe d'aspiration 6" s'étendant au-dessus de la raclette formant le moyen de prélèvement 5. Dans le mode de réalisation représenté à la figure 2, le dispositif conforme à l'invention, appliqué à une défibreuse 1, est constitué par deux moyens de chauffage mobiles 4 coopérant chacun avec un moyen de prélèvement 5. Dans ce mode de réalisation, les deux moyens de chauffage mobiles 4 sont disposés de part et d'autre de la défîbreuse 1 et coopèrent chacun avec un moyen de prélèvement 5 sous forme d'une raclette, ce moyen de prélèvement 5 étant raccordé à un dispositif de collecte 6 pouvant consister en une chambre d'aspiration 6' reliée à une rampe d'aspiration 6" s'étendant au-dessus de la raclette formant le moyen de prélèvement 5. De préférence, le moyen de chauffage 4 est chauffé à une température comprise entre 200°C et 300°C en fonction des polluants à prélever, cette température étant réglée à une valeur proche du point de fusion des matières synthétiques à éliminer, de manière à permettre leur adhérence à la surface du moyen de chauffage 4, tout en évitant une dégradation des matières fibreuses à traiter. La figure 3 des dessins annexés, qui est une vue en élévation latérale et en coupe du dispositif conforme à l'invention au niveau du moyen de chauffage 4, représente une variante de réalisation de l'élément de chauffage dudit moyen de chauffage 4, dans laquelle ledit élément de chauffage est constitué par une résistance de chauffe 7 disposée dans le
- 1 - cylindre 4' formant le moyen de chauffage 4 et noyée dans un bain de liquide de chauffage non conducteur 8, tel que de l'huile. Un tel mode de réalisation de l'élément de chauffage permet l'obtention d'une température de chauffage constante sur une surface importante et un bon maintien de la température de surface du moyen de chauffage 4 par entraînement en continu d'une partie du liquide de chauffage par la paroi interne du moyen de chauffage mobile 4. Il est également possible, selon une variante de réalisation de l'invention non représentée aux dessins annexés, de prévoir des moyens de prélèvement 5 sous d'autres formes, à savoir sous forme d'un dispositif de chauffage à haute température du moyen de chauffage 4, en dehors de sa zone de contact avec la couche de matières fibreuses 2, afin d'éliminer les polluants par sublimation, ou encore sous forme d'un dispositif de lavage du moyen de chauffage 4 à haute pression à eau chaude ou à la vapeur. Dans de tels cas, le moyen mobile 4 peut éventuellement être porté ponctuellement à une température supérieure à celle de prélèvement des polluants et refroidira pendant son parcours d'approche de la surface la couche de matières fibreuses 2, de sorte qu'il ne nécessitera quasiment aucun chauffage supplémentaire pour ledit prélèvement. Selon une variante de réalisation de l'invention, non représentée aux dessins annexés, le moyen mobile 4 de chauffage de la couche de matières fibreuses 2 à traiter de balles 3 de matières fibreuses peut également être constitué sous forme d'une bande sans fin affectée d'un élément de chauffage sous forme d'un élément surfacique, s'étendant sur toute la largeur de la bande et sur une longueur comprise entre les guides de ladite bande, le prélèvement des polluants étant réalisé par l'intermédiaire d'un moyen 5 de prélèvement s'appliquant sur la bande près de son extrémité correspondant à la sortie de la couche de matières fibreuses 2. Dans le mode de réalisation, selon la figure 2, une défibreuse 1 équipée de deux dispositifs conforme à l'invention, peut fonctionner avec un enlèvement en continu des polluants apparaissant à la surface de la couche de matières fibreuses entrant dans la défibreuse et évacuée ensuite par cette dernière, ainsi que de la couche de matières fibreuses découverte par ladite défibreuse 1. Il en résulte la possibilité d'effectuer un double traitement de la surface d'une couche de matière fibreuse 2, à savoir pendant
le défibrage de la couche précédente et avant le défîbrage de la couche même, de sorte que l'élimination des polluants est optimisée. Il est également possible, selon une variante de l'invention, d'effectuer le prélèvement des polluants en matière synthétique et/ou des miellats lors d'une étape ultérieure de traitement mécanique, par cardage ou par peignage. Dans un tel cas, le moyen de chauffage 4 n'est plus appliqué sur la couche de matières fibreuses 2, mais est maintenu à une courte distance de la face supérieure de cette couche de manière à favoriser simplement le changement d'état des polluants et/ou miellats. Ce changement d'état peut consister, par exemple, en une cristallisation des miellats et en une réduction des polluants en matière synthétique sous forme d'éléments compactés. La figure 4 des dessins annexés représente l'application du dispositif conforme à l'invention au traitement de couches minces de matières fibreuses 2, avant traitement dans une machine de transformation, voire de couches de non-tissés ou analogues. Dans un tel cas, le dispositif comporte avantageusement deux moyens de chauffage mobiles 4 disposés de part et d'autre de la couche de matières fibreuses 2 à traiter et serrant légèrement ladite couche 2 entre eux, chacun de ces moyens de chauffage mobiles 4 coopérant avec un moyen 5 de prélèvement des polluants. Dans ce mode de réalisation selon la figure 4, les moyens de chauffage mobiles 4 sont sous, forme de deux cylindres chauffants 4' tournant à contre-sens dans une direction correspondant au sens de défilement de la couche de matières fibreuses 2 à traiter. Chaque cylindre chauffant 4' coopérant avec un moyen 5 de prélèvement des polluants. Dans une variante de réalisation du dispositif selon la figure 4, non repésentée aux dessins annexés, les moyens de chauffage mobiles 4 se présentent sous forme de bandes sans fin montées en opposition en délimitant entre-elles un espace de passage avec léger serrage d'une couche de matières fibreuses 2, chaque bande étant affectée d'un moyen de chauffage sous forme d'un élément surfacique s'étendant sur toute la largeur de la bande et sur une longueur comprise entre les guides de ladite bande. Une telle configuration des moyens de chauffage 4 permet des vitesses de défilement de la couche fibreuse 2 plus importante, le contact entre les bandes formant les moyens de chauffage 4 et les surfaces
correspondantes de ladite couche 2 étant proportionnel à la surface de chaque bande. Le prélèvement des polluants est également réalisé par l'intermédiaire de moyens 5 de prélèvement s'appliquant sur les bandes près de leurs extrémités correspondant à la sortie de la couche de matières fibreuses 2. Bien entendu, dans le mode de réalisation selon la figure 4, il est également possible d'effectuer un chauffage des couches de matières fibreuses 3 sans contact avec le moyen de chauffage 4, les polluants et/ou miellats étant prélevés lors d'une étape de traitement mécanique ultérieure par cardage ou par peignage. Enfin, selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif d'élimination des miellats et des matières synthétiques peut avantageusement être monté sur une articulation de pivotement permettant son soulèvement au-dessus des couches de matières fibreuses à traiter, de manière à éviter une détérioration de celles-ci par la chaleur, à l'arrêt de la machine de traitement ultérieur. Grâce à l'invention, il est possible de réaliser une élimination de polluants, tels que des matières synthétiques et des miellats emprisonnés dans de couches de matières fibreuses naturelles, au moyen d'un dispositif de constitution relativement simple et d'un coût de revient relativement faible. Le procédé mis en œuvre par ce dispositif permet une élimination optimale des polluants, ceux-ci pouvant être prélevés directement à la surface de la couche fibreuse par adhérence et éliminés du moyen de prélèvement par un dispositif de raclage et/ou de nettoyage de ce moyen, ce dispositif coopérant lui-même avec un moyen d'évacuation vers une structure de réception desdits polluants. Il en résulte que la dépollution de matières fibreuses brutes avant traitement dans des machines textiles peut être particulièrement bien optimisée. 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.