EN OEUVRE

La présente invention concerne un procédé de teinture de produits textiles consistant à tremper dans un bain, à essorer et à sécher lesdits produits entraînés en rotation autour d'un axe horizontal, ainsi que des appareils mettant en oeuvre ce procédé.

L'invention qui a pour objet principal la teinture d'écheveaux de fils selon un cycle complet de teinture, à savoir coloration, essorage et séchage, est également applicable aux formes particulières des gâteaux de fils, et selon une variante particulièrement intéressante, elle est applicable aux articles confectionnés délicats en vrac, c'est-à-dire chaussants, sous-vêtements de soie,

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Le document EP 0 281 525 décrit un appareil de teinture et de séchage d'écheveaux de fils en bain court dans lequel les écheveaux sont enfilés autour de bras mobiles horizontaux disposés en étoile autour du rotor qui constitue un collecteur central véhiculant le colorant. La coloration des fils est assurée par le ruissellement du colorant à travers les orifices prévus dans les bras horizontaux. L'essorage est obtenu par centrifugation et le séchage est obtenu par circulation d'air chaud. La coloration par ruissellement ne permet pas de garantir une teinture parfaite et uniforme de l'ensemble des fils, contrairement à la technique du trempage. C'est pourquoi les écheveaux sont montés lâches autour de leur bras de support horizontal respectif de façon à tourner autour de ce dernier au cours du mouvement de rotation du rotor, pour améliorer la diffusion du colorant à travers les fils. Mais une telle disposition présente les inconvénients suivants : les fils des écheveaux ont tendance à frotter les uns contre les autres et contre les bras de support, ce qui, dans le cas de fils fragiles, comme la laine, entraîne un feutrage. De plus, lors de l'essorage par centrifugation, les vitesses de rotation

élevées vont entraîner dans les fils des écheveaux des tensions internes élevées particulièrement néfastes. Enfin, l'utilisation d'air chaud pour effectuer le séchage est, elle aussi, dommageable pour des fils fragiles comme la laine ou la soie.

Le procédé selon la présente invention permet, en particulier, de remédier à ces inconvénients. A cet effet, il est proposé un procédé de teinture de produits textiles du type écheveaux de fils, ou articles confectionnés en vrac comportant au moins les étapes consistant à tremper dans un bain court de coloration, à essorer et à sécher lesdits produits entraînés en rotation autour d'un axe horizontal caractérisé en ce que lesdits produits en rotation à vitesse quelconque sont directement ou indirectement maintenus en permanence, et sans tension interne, à l'intérieur d'un secteur annulaire centré sur ledit axe horizontal.

Particulièrement appliqué aux écheveaux de fils, le procédé se caractérise en ce que les fils des écheveaux sont maintenus en permanence parallèles à la direction du mouvement, sans tension interne, et ce, quelle que soit la vitesse de rotation.

Dans ce procédé, les fils constituant les écheveaux entrent dans le bain de trempage parallèlement au mouvement, ce qui permet à la teinture de glisser le long des fils, améliorant ainsi sa pénétration. De plus, à la remontée, la teinture, sous l'effet de la gravité, va être amenée à ruisseler le long des fils, procurant ainsi une meilleure uniformité de couleur. Enfin, le fait de maintenir les écheveaux sans engendrer de tension à l'intérieur des fils, et ce , quelle que soit la vitesse de rotation, permet d'essorer à grande vitesse sans risque d'endommager lesdits fils. Selon une variante particulière du procédé, l'utilisation d'une atmosphère raréfiée permet d'abaisser la température d'évaporation de l'eau et donc d'effectuer le séchage à des températures relativement basses. Cela permet, d'une part, d'effectuer des économies

d'énergie et, d'autre part, de préserver les fils fragiles contre les hautes températures.

On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, diverses formes d'exécution de la présente invention en référence au dessin annexé sur lequel :

- la figure 1 est une vue en coupe longitudinale de l'appareil selon l'invention,

- la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1, - la figure 3 est une vue de côté de l'appareil selon l'invention, représenté sans la paroi latérale circulaire de l'enceinte,

- la figure 4 est identique à la figure 2 mais équipé d'un sac spécial pour la teinture d'articles confectionnés en vrac,

- la figure 5 est une vue en perspective du sac équipant la variante montrée en figure 4.

Le procédé de teinture selon 1 ^• invention consiste à entraîner les écheveaux 1 en rotation autour d'un axe O horizontal avec leurs fils parallèles au mouvement de rotation autour de cet axe O, c'est à dire que les écheveaux 1 sont disposés en arc de cercle autour dudit axe O, parallèlement à un plan perpendiculaire audit axe O. Une façon particulièrement simple de réaliser cette configuration consiste à disposer les écheveaux 1 en appui positif entre deux parois intérieure 2 et extérieure 3, cylindriques et concentriques, entraînées en rotation autour de leur axe O commun, lesdits écheveaux 1 étant parallèles à un plan perpendiculaire audit axe O, comme il est représenté sur les figures 1 et 2. Lorsque les écheveaux 1 pénètrent, au cours de leur mouvement de rotation, dans le bain 4 de coloration où trempe la partie inférieure des parois 2 et 3, le colorant du bain 4 pénètre les écheveaux 1 le long des fils assurant ainsi une diffusion au coeur des écheveaux 1. Lors de la remontée, le colorant va ruisseler le long des fils par gravité permettant ainsi une répartition uniforme de la teinture qui va s'écouler par capillarité, dans le sens et

à l'intérieur des fibres constituant les fils, d'une extrémité à l'autre de l'écheveau 1.

Selon une autre caractéristique du procédé, les écheveaux 1 sont maintenus de façon à ne pas engendrer de tension à l'intérieur des fils les constituant, et ce, quelle que soit la vitesse de rotation. Cette caractéristique permet d'utiliser, pour l'essorage des écheveaux 1, après leur teinture, des vitesses de rotation élevées sans pour autant soumettre les fils à des tensions internes dommageables dues aux forces centrifuges. Cette disposition est, par exemple, réalisée en maintenant les écheveaux 1 par leurs deux extrémités la,lb entre deux tiges 5 disposées entre les deux parois 2,3 cylindriques et concentriques, parallèlement à l'axe 0 commun, comme il est représenté sur la figure 2. Ce montage autorise le réglage de l'écartement des deux tiges 5, parallèlement à elles-mêmes, par translation circulaire autour de l'axe 0 commun. Les écheveaux 1 étant en appui positif entre les deux parois intérieure 2 et extérieure 3, cylindriques et concentriques, la vitesse de rotation ne peut pas entraîner d'allongement des écheveaux 1 par déformation radiale et ne peut donc pas créer de tension interne au sein des fils constituant lesdits écheveaux 1. En pratique, on écarte juste les deux tiges 5 l'une de l'autre, sans tendre les écheveaux 1, de façon à maintenir latéralement, aux vitesses de rotation lentes utilisées au trempage, lesdits écheveaux 1 dans un plan perpendiculaire à l'axe O. On prévient ainsi le glissement latéral des fils des écheveaux 1 les uns sur les autres. Cette disposition des écheveaux 1 maintenus par leurs deux extrémités la,lb entre deux tiges 5 n'est cependant pas la seule possible. Toute autre disposition respectant l'alignement des fils avec la direction du mouvement et garantissant une absence de tension desdits fils, quelle que soit la vitesse de rotation, ne sortirait donc pas du cadre de la demande. En particulier, on peut disposer entre les deux parois 2, 3, des griffes radiales, non représentées sur les figures, émergeant des deux

parois 2, 3 pour pénétrer les fils des écheveaux 1 de façon à maintenir latéralement et longitudinalement lesdits écheveaux 1.

Enfin, dans une variante particulière du procédé, on réalise le séchage suivant l'essorage, dans une atmosphère raréfiée. Sous la condition particulière d'une atmosphère raréfiée, autrement dit sous la condition de travailler

"sous vide", on peut bénéficier de températures d'évaporation de l'eau plus basses, permettant d'une part, de faire des économies d'énergie, et d'autre part, de préserver les fils fragiles, contre des températures de séchage trop élevées. De plus, selon une autre variante particulière du procédé, on effectue une mise sous vide des écheveaux 1, préalablement à leur coloration par trempage, ceci afin de réaliser une désaération des fils permettant un mouillage "à coeur" sans utilisation d'agents mouillants.

Un appareil mettant en oeuvre une variante du procédé décrit ci-dessus est représenté sur les figures 1,2 et 3. Il consiste principalement en un tambour 6 constitué de deux parois 2,3 cylindriques et concentriques, de même longueur selon leur axe O commun et horizontal, fermées conjointement à une de leurs extrémités par un flasque perpendiculaire audit axe O qui forme la paroi latérale 7 du tambour 6. Ce dernier est entraîné en rotation par un arbre principal 8 solidaire de la paroi latérale 7. A la surface interne de celle-ci émergent, parallèlement audit axe O et à une distance de ce dernier comprise entre les rayons respectifs desdites parois 2 et 3, N paires de tiges 5, N étant un entier naturel qui est choisit égal à quatre sur les figures. Ces

N paires de tiges 5 délimitent avec l'axe 0_, N secteurs angulaires 9, fermés à l'extrémité du tambour 6, opposée à la paroi latérale 7, par N portes de chargement 10, comme il est représenté sur la figure 3. Ces N portes de chargement 10 sont articulées perpendiculairement à l'axe O, sur un moyeu 11 solidaire de l'arbre principal 8, suivant N axes d'articulation 0^ formant un

polygone régulier à N côtés. A l'opposé de leur axe d'articulation 0^ , les portes de chargement 10 viennent s'emboîter sur les extrémités des tiges 5 et sur les flans des parois 2,3. Le tambour 6 est monté dans une enceinte 12 cylindrique, étanche et concentrique, tronquée en sa partie supérieure selon un plan de coupe P horizontal et fermée hermétiquement, au dessus dudit plan de coupe P, par un couvercle 13 hémicylindrique complémentaire. Celui-ci est articulé sur ladite enceinte 12 selon un axe 0 ₂ parallèle à l'axe O et situé dans le plan de coupe P. Ledit plan de coupe P est disposé de manière à ce que, lorsqu'un secteur angulaire 9 est amené, par rotation, dans la position où sa porte de chargement 10 se situe au-dessus de son axe d'articulation 0^, lui-même horizontal, ledit axe d'articulation 0^ se situe au dessus dudit plan de coupe P. L'une au moins des deux tiges 5, constituant chacune des N paires, est ajustable angulairement autour de l'arbre principal 8, par translation circulaire autour de ce dernier, parallèlement à elle-même. Cela permet de régler l'écartement desdites tiges 5 de façon à juste maintenir latéralement l'écheveau 1 dans un plan perpendiculaire à l'axe 0, par ses deux extrémités la,lb, sans créer de tension interne aux fils dudit écheveau 1. Selon une variante particulière, la paroi extérieure 3 cylindrique du tambour 6 est divisée en N carters perforés 14 correspondant angulairement aux N secteurs angulaires 9 définis par les N paires de tiges 5. Les perforations prévues dans lesdits carters 14 permettent au liquide en excès de s'évacuer sous l'effet de la force centrifuge lors de l'essorage obtenu par rotation du tambour 6 à grande vitesse.

Selon une autre variante particulière, non représentée sur les figures, les tiges 5 sont remplacées par des grilles de positionnement, disposées entre les parois 2 et 3 concentriques, qui viennent plaquer les fils à teindre contre les carters perforés 14. Cette variante est, en particulier, applicable à la teinture de gâteaux.

ceux-ci s'entendant comme l'enroulement de fils obtenu à partir d'une bobine de fils à laquelle on a retiré son âme. Etant donné leur faible longueur, ces gâteaux ne nécessitent pas d'être maintenus par leurs extrémités et s'accommodent fort bien de la fixation par l'intermédiaire de grilles. Ces grilles se présentent, par exemple, sous la forme d'une paroi cylindrique ajourée parallèle aux carters perforés 14 et rattachée à la paroi intérieure 2 par deux parois radiales planes dont les plans passent par l'axe O. Ces gâteaux sont maintenus en forme par un simple pièce de tissu perméable à la teinture et sont positionnés, les un à côté des autres, avec leurs fils parallèles à la direction du mouvement, sur ladite paroi cylindrique ajourée. Selon une dernière variante de l'appareil en référence aux figures 4 et 5, tout particulièrement destinée à la teinture en bain court d'articles confectionnés en vrac, il est prévu de disposer lesdits articles 16 dans un sac 17, que l'on vient accrocher entre les deux tiges 5 de chaque secteur angulaire 9 prenant ainsi la place des écheveaux 1 dans l'espace annulaire compris entre les deux parois cylindriques et concentriques 2,3 du tambour 6.

Le sac 17 est réalisé en une matière insensible aux produits colorant mais perméable à ceux-ci afin d'obtenir la coloration des articles 16 ; il peut avantageusement s'agir de polypropylène.

A l'avant et à l'arrière de chaque sac 17 dans le sens du mouvement, on a ménagé des logements tubulaires 18 sur tout ou partie de la largeur du sac, parallèlement à l'axe O, qui viennent, au montage du sac 17 rempli d'articles 16 à teindre, s'ajuster sur les tiges 5 et ainsi maintenir le sac lors de la rotation du tambour 6.

Bien entendu, les logements 18 peuvent être remplacés par une succession d'anneaux ou similaires.

On comprend bien que l'on puisse monter sur le tambour 6 autant de sacs 17 que l'on souhaite et même

alterner sac 17 et écheveaux 1 si la teinture peut être la même, à l'image de la représentation en figure 4.

Si la forme générale des sacs 17 importe peu, il est néanmoins avantageux de prévoir un accès 19 supérieur assez large dont la fermeture sera par exemple obtenue par une glissière 20.

Enfin, on peut prévoir une séparation centrale 21 dans chaque sac 17 pour un meilleur équilibrage des charges. Selon une caractéristique particulière de l'invention, le niveau du bain 4 est maintenu en permanence au-dessus du point le plus bas de la paroi intérieure 2, pour que les produits trempent intégralement dans le bain 4. Le recyclage permanent dudit bain 4 permet d'en conserver toutes les caractéristiques de température et de concentration, et ce, durant toute la phase de trempage. De plus, l'appareil selon l'invention comporte des moyens aptes à réaliser, au moins, à l'intérieur de l'enceinte 12 étanche, une valeur de vide correspondant à une pression absolue de 205 hpa. Ces moyens, comme par exemple une pompe à vide, sont bien connus de l'homme du métier. L'étanchéité nécessaire à l'établissement du vide relatif peut, par exemple, être obtenue par un joint gonflable fixé à la jonction entre l'enceinte 12 étanche et son couvercle 13. Comme il a déjà été dit plus haut, ce vide relatif facilite le séchage des fils en abaissant la température du point d'évaporation de l'eau. A cet effet, l'appareil comporte, fixée à l'intérieur de l'enceinte 12 étanche, à la périphérie de la surface extérieure 3 du tambour 6, parallèlement à l'arbre principal 8, une batterie 15 de chauffages halogènes à même de réaliser le séchage dans une atmosphère raréfiée.

Enfin, selon une configuration avantageuse qui est représentée sur la figure 1, permettant de travailler avec une charge variable et donc de traiter de petites quantités de fils, l'appareil comporte, à l'intérieur de l'enceinte 12 étanche, deux tambours 6 et 6' identiques montés l'un derrière l'autre sur le même arbre

principal 8. Il présente également des moyens d'étanchéité 21 internes à ladite enceinte 12, permettant d'isoler les deux bains 4 et 4' dans lesquels trempent respectivement lesdits tambours 6 et 6' . On peut donc recycler de façon indépendante les deux bains 4 et 4 ' et travailler ainsi à demi-charge avec une quantité de colorant correspondant à la moitié de celle nécessaire au fonctionnement de l'ensemble des deux tambours 6 et 6' . Par exemple, on disposera de deux tambours capables de traiter chacun, simultanément ou non, vingt kilogrammes de fils.