Appareil pour traiter des matières textiles. lai présente invention concerne tut appa reil pour le traitement de matières textiles.
Par matières textiles , on entendra ici les différentes matières employées dans l'indus trie textile, par exemple les tissus, le feutre., les filés on les pièces ou nappes de matière, y compris par exemple le coton, la laine, la rayonne, le nylon et. d'autres matières natu relles on synthétiques, ainsi que les tissus, le feiiti#e, feuilles, pièces, nappes ou filés en verre ou matières plastiques synthétiques.
Pour effectuer aur des textiles des opéra- tion@ comprenant une action de chauffage appliquée à la matière, on connaît trois types de inacliines, qui sont: premièrement. une ma chine du type à carneau chaud dans laquelle la chaleur est. transmise à la matière par con vection;
deuxièmement-, une machine du type à cylindre dans laquelle la matière vient en eoutact avec la surface chaude du cylindre et, t roisièmenient, une machine à. rayonnement, e'eçt-à-clire dans laquelle la chaleur est trans- mise par rayonnement.. Le premier type de niacliines ci. l'inconvénient d'exiger la présence d'air (lui vient en contact avec la.
matière et qui peut avoir tune action défavorable sur le traitement: cri outre, il est coûteux et relat-i- veinent insuffisant en ce qui concerne l'effet thermique. Le deuxième type de machines est efficace. mais il a aussi l'inconvénient d'exiger la présence de L'air et dans bien des cas, il produit. un glaeage indésirable de la surface lorsqu'il s'agit. d'un tissus. Quant au troisième type, il est coûteux et. il a les mêmes incon vénients que le premier.
L'appareil faisant l'objet de la présente invention vise à remédier à ces difficultés ou à les atténuer. Cet appareil est caractérisé en ce qu'il comprend un récipient de traitement susceptible de contenir un métal liquide, des moyens pour transporter et. guider la matière à traiter à travers ce récipient et des moyens de chauffage régal!ables pour chauffer le mé tal liquide.
On a constaté qu'un métal ayant un point de fusion peu élevé d'environ 70 C convient très bien pour être utilisé avec l'appareil se- lon 1"invention. Lorsque cet. appareil est uti lisé pour la teinture ou un autre traitement, une liqueur de traitement peut être disposée de manière à flotter à la surface du métal liquide à l'endroit où la. matière entre dans celui-ci.
Grâce aux moyens de chauffage réglables, on. petit régrer la température du métal li quide suivant les colorants particuliers qui sont employés; on peut régler de même la quantité d'alcali et de ré,diicteur.
Le métal employé doit être de préférence liquide à des températures d'an moins 100 C et au-dessus et., de préférence à. des tempéra- Cures d'au moins 80 C et au-dessus. A titre d'exemple de métaux appropriés pour le bain de traitement, on citera, les alliages métalli ques ayant tin point de fusion peu élevé.
On a constaté que l'alliage métallique ayant approximativement la composition eutectique suivante: Etain 13,3 Plomb 26,611/0 Bismuth 50,011/0 Cadmiiun 10,01/0 convient partieulièrement bien;
son point de fusion est d'environ 70 C. Les alliages métalli ques connus dans le commerce sous les noms d'alliages de Wood ou de Ross conviennent également bien; quant au mercure, il convient bien, mais il est relativement coûteux et ses fumées peuvent être dangereuses pour la santé.
Tout autre métal liquide au-dessous de 100 C ou environ, n'étant pas absorbé par la matière traitée ni par toute liqueur ou subs tance de traitement employée et ne réaâissant chimiquement ni sur cette matière ni sur cette liqueur ou substance et n'absorbant pas cette dernière, peut convenir également. Beaucoup de ces métaux sont naturellement solides à la température atmosphérique, tandis que d'au tres sont liquides à la température atmosphé rique.
Lorsque happareil est appliqué notamment à la teinture d'une matière, mais aussi à d'au tres traitements utihsa.nt une liqueur de trai tement et lorsque le métal liquide a une den sité considérablement plus grande que celle de la liqueur, la liqueur peut être employée avantageusement sous la forme d'une couche ou d'une colonne de liquide flottant à la sur face du métal liquide,
la matière passant à travers cette liqueur de traitement et l'absor bant immédiatement avant d'entrer dans le métal liquide.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appa reil faisant l'objet de l'invention, ainsi qu'une variante.
La. fi-. 1 est une vue schématique de l'en semble de ladite forme d'exécution et de la va riante.
La. fig. 2 est une coupe verticale transver sale du récipient à métal liquide que com prend l'appareil.
La fig. 3 est une vue schématique d'un dé tail, et la fig. 4 est une coupe transversale par la ligne IV-IV de la. fig. 3.
La fig. 5 est une vue en perspective d'un bac de teinture que comprend ladite forme d'exécution de l'appareil, et la fig. 6 est une coupe verticale par la ligne VI-VI de la. fig. 5.
Dans l'appareil représenté, la matière tex tile à traiter 1 se déroule de rouleaux 2 et passe, en vue de la teinture, sur des rouleaux 3, comme cela est représenté en traits mixtes en fig. 1, puis elle est. dirigée directement. vers le bas pour entrer dans un récipient 4, qui comprend un parcours d'entrée unique en 4a et un parcours de sortie unique en 4b, la matière passant autour d'un rouleau de fond 5. La matière teinte sort: ensuite pour aller s'enrouler sur un rouleau 6.
Le récipient 4 contient, un bain de métal liquide. Une liqueur de teinture est disposée de manière à flotter à la surface du bain de métal, comme cela sera décrit en détail plus loin, et le niveau de cette liqueur de teinture est maintenu constant au moyen d'un réci pient 7 mi-mi d'une soupape à flotteur et. ali menté par un réservoir principal 8.
Comme cela est indiqué en tireté en 9, dans une variante, la matière textile crasse à travers une auge à tampon 10 pour absorber une liqueur de' teinture, après quoi ïa. matière passe dans l'intervalle laissé entre des rou leaux 11 pour redescendre ensuite dans le ré cipient 4 de la façon déjà décrite. Dans ce cas, le niveau de la liqueur contenue dans l'auge 10 est également maintenu constant et cette auge est alimentée par un réservoir prin cipal 12.
Comme le montre la fig. 2, le récipient de traitement 4 comprend des plaques latérales 13, 14 se faisant face, très rapprochées l'une de l'autre et montées dans un bâti compre nant un socle 15 et. un dessus 16. Il y a égale ment une eloison centrale 17; le bain propre ment dit a ainsi un minimum de vol-Lune, de sorte qu'on n'a. besoin que d'un minimum de métal pour le bain, métal qui est relativement coûteux, et d'un minimum de chauffage.
Le trajet de la matière textile à travers le bain de métal liquide est indiqué en 4a et 4b en traits mixtes et la chaleur est transmise au métal par intervalles dans la totalité du bain, par une série de tuyaux à vapeur 18, de eha- que côté de la matière pendant son parcours d'entrée unique 4a. et son parcours de sortie unique 4b. Le métal transmet la. chaleur inti- rnement à.
la matière sans réagir chimiquement sur la matière ni sur la liqueur de teinture et il n'absorbe pas cette liqueur; d'autre part, le métal, n'est pas absorbé par la matière. Il est. également évident que l'on peut, ainsi non seulement régler facilement la température de l'opération, mais aussi régler la. pression appliquée à la matière suivant. la profondeur et la. densité du bain de métal.
Le sommet du récipient contenant le métal liquide est élargi comme cela est indiqué en 19, et la surface du métal .est indiquée en 20. La liqueur de teinture 21 est contenue dans un bac à teinture 22 qui peut faire corps avec le récipient contenant le métal liquide ou être monté amovible sur ce récipient, et qui porte un appendice descendant 23, ouvert en bas et plongeant dans le bain de métal. Comme on l'a. dit plies haut, la liqueur de traitement est fournie par un réservoir et le niveau est main tenu constant.
Le niveau du bain die métal peut aussi être maintenu constant si on le désire.
Il. est donc évident que l'a. liqueur de tein ture flotte à la surface du bain de métal et qu'une quantité réglable et déterminée d'avance de cette liqueur est absorbée par la matière textile immédiatement avant l'entrée de celle-ci dans le bain de métal. On conçoit, en outre, que la. matière n'est pas exposée à l'air pendant son passage dans l'appareil.
L'appendice 23, ainsi que le récipient 4 contenant le métal liquide sont. étendus jus qu'à la largeur nécessaire pour traiter diffé- rentes largeurs de pièces de matière, et pour empêcher la matière d'adhérer aux surfaces adjacentes des éléments 13, 14 et 17, ces sur faces présentent des saillies intérieures sépa rées legs unes des autres par des évidements qui sont de préférence reliés entre eux.
De cette faon, le métal liquide peut toujours passer entre la matière textile et les surfaces des éléments 13, 14 et 17, de façon à éqiûli- brer 1a pression de chaque côté de la matière.
On peut obtenir ce résultat. commodément à l'aide de crénelures pratiquées sur les surfa- ces du récipient contenant le métal liquide, et un moyen approprié consiste à pratiquer des crénelures allant du fond au sommet du ré- eipient 4 et légèrement inclinées sur la verti cale, par exemple d'environ 2 1/2, comme cela est indiqué dans les fig. 3 et 4.
On. a constaté aussi qu'il, est utile que les crénelures prati quées sur des surfaces opposées soient incli- nées dans des sens opposés, afin de dévier la matière; par exemple, si les crénelures de la surface intérieure de 13 sont inclinées vers la droite, les crénelures de la surface opposée de 17 seront inclinées vers la gauche.
Une dispo sition analogue est adopté sur les surfaces opposées de 17 et de 14. Dans l'exemple repré senté, les crénelures peuvent être telles que la distance entre leurs sommets soit d'environ 6 mm, et que leur .profondeur soit d'environ 3 mm.
Le bac à teinture est représenté avec plus de détail dans l'es fig. 5 et 6, la liqueur de teinture arrivant par un conduit d'admission 24, passant le long de chaque côté du bac et entrant à l'intérieur en passant par une série de trous 25 pratiqués de chaque côté, et dont la section v a en augmentant de l'extrémité d'arrivée à l'autre extrémité afin d'égaliser le courant d'entrée sur toute la longueur du bac.
Pour l'impression des matières textiles, la couleur sera appliquée sur la matière avant l'entrée dans le métal liquide, de toute façon connue, après quoi l'on fait passer la matière à travers le métal d'une manière semblable à celle qui est indiquée plus haut, avec ou sans .application de liqueur de traite ment à. la surface du bain de métal ou dans le dispositif à tampon.
En plus du chauffage ou au lieu du ehauf- fage du métal liquide ait moyen de tuyaux intérieurs 13, on. peut faire passer ale métal extérieurement à travers un dispositif de chauffage et on peut aussi le filtrer, Dans une variante, une, série de roideaux peuvent être disposés de faeon à plonger par tiellement on entièrement, dans le métal li quide, la matière passant sur ces rouleaux en effectuant. un parcours sinueux à. travers le métal liïlLiide;
les rouleaiLl peuvent. ainsi rem plir une grande partie du volume du bain. Comme on l'a dit, phis haut, la. liqueur de traitement peut. flotter à la surface du bain.
On a constaté due lorsqu'on fait passer une matière textile à travers un bain de métal liquide, comme c'est. le cas dans l'appareil dé crit plus haut., on obtient les résultats .sui- vants c_) On obtient un effet de compression dé pendant de la densité du métal et de la pro fondeur du bain. La pression est répartie iini- forménient et ne détériore pas la surface de la matière.
Lorsqu'on emploie un alliage ayant la. composition indiquée plus haut (alliage dont, la. densité est d'environ 9), la pression au fond du bain de métal liquide peut. être approximativement de 1,4 l@g/cm\@.
b) Le métal empêche positivement l'échap pement de toute liqueur de traitement. préala blement appliquée sur la. matière, et il assure l'utilisation effective de la. totalité de cette liqueur pour l'opération désirée.
c) La matière et. toute liqueur qu'elle con tient atteiflment presque immédiatement la température du métal et il est ainsi possible de régler les conditions optima. pour la réac.- t.ion.
(Z) L'exclusion de l'air pendant. l'opération a. pour effet d'accélérer et de condenser lar gement. l'opération si celle-ci est d'une nature telle qu'elle soit restreinte par la. présence de l'air. II est possible de retenir le métal liquide et la liqueur (qui est de nature aqueuse), dans la matière à des températures de plLis de l00 C.
Q) Si une couche de liqueur de traitement. se trouve ait sommet du bain de métal, cou che à. travers laquelle la matière passe avant d'entrer clans le métal, une particularité con siste en ce qu'avec -une matière non uniforme, la quantité de liqueur appliquée est propor tionnelle à la. quantité de matière en un point quelconque, ce qui est- la condition requise pour obtenir les meilleurs résultats.
f) Le traitement thermique d'une matière séchée est effectué plus rapidement que par d'autres opérations, par suite du contact. in time entre la matière et le métal.
Apparatus for treating textile materials. The present invention relates to all apparatus for treating textile materials.
Textile materials are understood here to mean the various materials used in the textile industry, for example fabrics, felt., Yarns or parts or webs of material, including for example cotton, wool, rayon, etc. nylon and. other natural or synthetic materials, as well as fabrics, fabric, sheets, pieces, webs or yarns of glass or synthetic plastics.
In order to perform operations in textiles comprising a heating action applied to the material, three types of inacliins are known, which are: firstly. a hot flue type china where the heat is. transmitted to matter by convection;
second, a cylinder type machine in which the material comes into contact with the hot surface of the cylinder and, thirdly, a cylinder machine. radiation, ie where heat is transmitted by radiation. The first type of niacliins here. the disadvantage of requiring the presence of air (it comes into contact with the.
material and which may have an unfavorable effect on the treatment: furthermore, it is expensive and relatively insufficient as regards the thermal effect. The second type of machine is efficient. but it also has the disadvantage of requiring the presence of air and in many cases it produces. unwanted icing of the surface when it comes. of a tissue. As for the third type, it is expensive and. it has the same drawbacks as the first.
The apparatus which is the subject of the present invention aims to remedy these difficulties or to alleviate them. This apparatus is characterized in that it comprises a treatment container capable of containing a liquid metal, means for transporting and. guiding the material to be treated through this container and controllable heating means for heating the liquid metal.
It has been found that a metal having a low melting point of about 70 ° C. is very suitable for use with the apparatus according to the invention. When this apparatus is used for dyeing or other processing. , a process liquor may be disposed so as to float on the surface of the liquid metal where the material enters it.
Thanks to the adjustable heating means, on. adjusting the temperature of the liquid metal according to the particular dyes which are employed; the quantity of alkali and of re, diictor can be regulated in the same way.
The metal employed should preferably be liquid at temperatures of at least 100 ° C and above and., Preferably at. temperatures of at least 80 C and above. As examples of metals suitable for the treatment bath, mention will be made of metal alloys having a low melting point.
It has been found that the metal alloy having approximately the following eutectic composition: Tin 13.3 Lead 26.611 / 0 Bismuth 50.011 / 0 Cadmiiun 10.01 / 0 is particularly suitable;
its melting point is about 70 ° C. The metal alloys known in the trade under the names of Wood or Ross alloys are also suitable; as for mercury, it is suitable, but it is relatively expensive and its fumes can be dangerous for health.
Any other liquid metal below 100 ° C or so, which is not absorbed by the material being treated or by any liquor or treatment substance employed and does not react chemically on that material or on that liquor or substance and does not absorb not the latter, may also be suitable. Many of these metals are naturally solid at atmospheric temperature, while others are liquid at atmospheric temperature.
When the apparatus is applied in particular to the dyeing of a material, but also to other treatments using a treatment liquor and when the liquid metal has a considerably greater density than that of the liquor, the liquor can be used advantageously in the form of a layer or a column of liquid floating on the surface of the liquid metal,
the material passing through this process liquor and absorbing it immediately before entering the liquid metal.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the apparatus forming the subject of the invention, as well as a variant.
The. Fi-. 1 is a schematic view of the assembly of said embodiment and of the variant.
Fig. 2 is a vertical cross section of the liquid metal container that the apparatus comprises.
Fig. 3 is a schematic view of a detail, and FIG. 4 is a cross section taken on line IV-IV of the. fig. 3.
Fig. 5 is a perspective view of a dye tank that comprises said embodiment of the apparatus, and FIG. 6 is a vertical section through the line VI-VI of the. fig. 5.
In the apparatus shown, the textile material to be treated 1 unwinds from rollers 2 and passes, with a view to dyeing, over rollers 3, as shown in phantom in FIG. 1, then she is. directed directly. down to enter a container 4, which includes a single entry path at 4a and a single exit path at 4b, the material passing around a bottom roll 5. The dyed material comes out: then to go s '' wrap on a roll 6.
The container 4 contains a bath of liquid metal. A dye liquor is arranged to float on the surface of the metal bath, as will be described in detail later, and the level of this dye liquor is kept constant by means of a 7 mi-mi container. 'a float valve and. fed by a main tank 8.
As indicated in a dashed line at 9, alternatively the soiled textile material passes through a buffer trough 10 to absorb a dye liquor, whereupon it does so. material passes through the gap left between the rollers 11 to then descend into the receptacle 4 in the manner already described. In this case, the level of the liquor contained in the trough 10 is also kept constant and this trough is fed by a main tank 12.
As shown in fig. 2, the treatment container 4 comprises side plates 13, 14 facing each other, very close to each other and mounted in a frame comprising a base 15 and. a top 16. There is also a central eloison 17; the bath itself thus has a minimum of moon-flight, so that one does not have. need only a minimum of metal for the bath, metal which is relatively expensive, and a minimum of heating.
The path of the textile material through the bath of molten metal is shown at 4a and 4b in phantom and heat is transmitted to the metal at intervals throughout the bath, through a series of steam pipes 18, of each side of the material during its single entry route 4a. and its unique exit route 4b. The metal transmits the. heat internally.
the material without reacting chemically on the material or on the dye liquor and it does not absorb this liquor; on the other hand, the metal is not absorbed by the material. It is. also obvious that one can, thus not only easily adjust the temperature of the operation, but also regulate the. pressure applied to the next material. depth and. density of the metal bath.
The top of the container containing the liquid metal is widened as indicated at 19, and the surface of the metal is indicated at 20. The dye liquor 21 is contained in a dye tank 22 which can be integral with the container containing the liquid. liquid metal or be removably mounted on this container, and which carries a descending appendage 23, open at the bottom and plunging into the metal bath. As we have. said plies high, the processing liquor is supplied by a reservoir and the level is kept constant.
The level of the die metal bath can also be kept constant if desired.
He. is therefore evident that a. dye liquor floats on the surface of the metal bath and an adjustable and predetermined amount of this liquor is absorbed by the textile material immediately prior to entry of the latter into the metal bath. It is further understood that the. material is not exposed to air as it passes through the device.
The appendix 23, as well as the container 4 containing the liquid metal are. extended to the width necessary to process different widths of pieces of material, and to prevent the material from adhering to the adjacent surfaces of the elements 13, 14 and 17, these surfaces have internal projections separate from each other. others by recesses which are preferably interconnected.
In this way, liquid metal can still pass between the textile material and the surfaces of elements 13, 14 and 17, so as to build up the pressure on either side of the material.
We can get this result. conveniently using crenellations made on the surfaces of the container containing the liquid metal, and a suitable way is to make crenellations going from the bottom to the top of the container 4 and slightly inclined on the vertical, for example d 'approximately 2 1/2, as shown in fig. 3 and 4.
We. has also found that it is useful that the crenellations made on opposite surfaces are inclined in opposite directions, in order to deflect the material; for example, if the crenellations of the inner surface of 13 are slanted to the right, the crenels of the opposite surface of 17 will slant to the left.
A similar arrangement is adopted on the opposing surfaces of 17 and 14. In the example shown, the crenellations may be such that the distance between their vertices is about 6 mm, and their depth is about. 3 mm.
The dye tank is shown in more detail in es fig. 5 and 6, the dye liquor arriving through an inlet duct 24, passing along each side of the tank and entering the interior by passing through a series of holes 25 made on each side, and the section of which goes in increasing from the incoming end to the other end to equalize the input current along the entire length of the bin.
For printing textile materials, the color will be applied to the material before entering the liquid metal, in any known manner, after which the material is passed through the metal in a similar manner to that which is indicated above, with or without .application of treatment liquor to. the surface of the metal bath or in the buffer device.
In addition to the heating or instead of the heating of the molten metal by means of internal pipes 13, there is no. can pass the metal externally through a heater and it can also be filtered. Alternatively, a series of reeds can be arranged so as to be partially or entirely immersed in the liquid metal, the material passing over these rolls by performing. a winding course to. through the liilLiide metal;
the rolls can. thus fill a large part of the volume of the bath. As we said, phis haut, la. processing liquor can. float on the surface of the bath.
It has been found to be due when passing a textile material through a bath of liquid metal, as it is. In the case of the apparatus described above, the following results are obtained c_) A compression effect is obtained which depends on the density of the metal and the depth of the bath. The pressure is evenly distributed and does not damage the surface of the material.
When an alloy having the. composition indicated above (alloy, the density is about 9), the pressure at the bottom of the liquid metal bath can. be approximately 1.4 l @ g / cm \ @.
b) The metal positively prevents the escape of any process liquor. previously applied to the. material, and it ensures the effective use of the. all of this liquor for the desired operation.
c) The material and. any liquor in it will almost immediately reach the temperature of the metal and it is thus possible to set the optimum conditions. for the reaction.
(Z) The exclusion of air during. operation a. the effect of accelerating and condensing widely. the operation if it is of such a nature as to be restricted by the. presence of air. It is possible to retain the liquid metal and the liquor (which is aqueous in nature), in the material at temperatures of 100 ° C.
Q) If a layer of processing liquor. is at the top of the metal bath, lying at. through which the material passes before entering the metal, a peculiarity consists in that with a non-uniform material, the quantity of liquor applied is proportional to the. quantity of material at any point, which is the requisite for obtaining the best results.
f) The heat treatment of a dried material is carried out more quickly than by other operations, as a result of the contact. in time between matter and metal.