EP0736116B1 - Procede et appareil d'ennoblissement textile, du type jigger, mettant en ouvre des ondes electromagnetiques - Google Patents

Procede et appareil d'ennoblissement textile, du type jigger, mettant en ouvre des ondes electromagnetiques Download PDF

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EP0736116B1
EP0736116B1 EP95933463A EP95933463A EP0736116B1 EP 0736116 B1 EP0736116 B1 EP 0736116B1 EP 95933463 A EP95933463 A EP 95933463A EP 95933463 A EP95933463 A EP 95933463A EP 0736116 B1 EP0736116 B1 EP 0736116B1
Authority
EP
European Patent Office
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textile material
electromagnetic waves
bath
rolled
temperature
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP95933463A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP0736116A1 (fr
Inventor
Bertrand Meyer
Michel Colrat
Patrick Gayrine
Joric Marduel
Isabelle Devos
Françoise LANA
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Electricite de France SA
Institut Textile de France
Original Assignee
Electricite de France SA
Institut Textile de France
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Publication date
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Publication of EP0736116A1 publication Critical patent/EP0736116A1/fr
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06B—TREATING TEXTILE MATERIALS USING LIQUIDS, GASES OR VAPOURS
    • D06B13/00—Treatment of textile materials with liquids, gases or vapours with aid of vibration
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06B—TREATING TEXTILE MATERIALS USING LIQUIDS, GASES OR VAPOURS
    • D06B19/00—Treatment of textile materials by liquids, gases or vapours, not provided for in groups D06B1/00 - D06B17/00
    • D06B19/0005—Fixing of chemicals, e.g. dyestuffs, on textile materials
    • D06B19/007—Fixing of chemicals, e.g. dyestuffs, on textile materials by application of electric energy
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06B—TREATING TEXTILE MATERIALS USING LIQUIDS, GASES OR VAPOURS
    • D06B3/00—Passing of textile materials through liquids, gases or vapours to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing, impregnating
    • D06B3/32—Passing of textile materials through liquids, gases or vapours to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing, impregnating of open-width materials backwards and forwards between beaming rollers during treatment; Jiggers

Definitions

  • the present invention relates to textile finishing by the passage of a material given through a treatment bath, said material coiling on itself after its passage, said passage being carried out alternately in one direction and then in the other by successive winding and unwinding. More particularly the the present invention relates to an improved finishing process of this type as well as an apparatus intended for the implementation of said method, in particular a device known as the jigger.
  • the operating principle of the jigger is to unroll a piece of fabric wound on itself, in the form of a first roll, to make it move it through a heated treatment bath and then roll it up again on itself in the form of a second roll. Once the first drive is finished, the direction of movement is reversed so that the first rolls is reconstituted at the expense of the second, the tissue continuing to pass into the bath treatment.
  • the jigger has a number of controls for reversing the direction of rotation of the rollers, stopping operation after a number of passes determined in advance, the regulation of the speed of the rolls and fabric tension.
  • the jigger Compared to other fabric finishing machines, the jigger ranks among devices with short bathing ratio, material weight treated in relation to the volume of impregnation bath being low from 1 to 2. Its interest therefore mainly lies in saving water and energy.
  • the use of the jigger is not optimal in terms of kinetics of treatment: according to their findings, this would be due to a drop in the temperature of the treatment bath carried away by the textile during its drive and its winding, drop in temperature caused by the passage from the bath at a given temperature in the air at a lower temperature.
  • the aim that the applicants have set themselves is to propose a process improved which improves the treatment kinetics, in a device textile finishing of the jigger type.
  • the power of electromagnetic waves is determined, as a function of the optimal temperature of the reaction implemented, so as to maintain substantially equal to or above this temperature the temperature of the assembly made up of the rolled up textile material and the bath with which it is impregnated.
  • the applicants were able to verify that the action of the waves electromagnetic on the textile material, impregnated with the hot treatment bath, allows obtaining and maintaining the optimum temperature for the reaction used in the winding, optimal temperature which favors the reaction physico-chemical which is implemented during said treatment. They could see that this optimization of the temperature within the winding decreased, or even removed the heterogeneities which appeared until then, without the action of the waves electromagnetic. Much more they were able to verify that the method according to the invention had other advantages.
  • the first advantage is a decrease of the processing time which is necessary to obtain a determined effect, for example example to obtain the same degree of white during a bleaching or the same final shade when dyeing.
  • the second advantage consists in the possibility of improving the effect obtained, for example a degree of whiteness superior during bleaching, a more intense final shade when dyeing, greater elimination of dyes during soaping.
  • Others benefits flow from the precedents, namely the possibility of reducing concentrations of dye baths for a given final shade, a increased productivity ...
  • the optimal temperature of the reaction implemented roughly corresponds to the temperature of the treatment bath such that recommended by the producers of chemical reagents. So the power of the waves electromagnetic must be such that the action generated on the textile material consists in maintaining the temperature of the assembly constituted by the piece of fabric wound and the bath with which it is impregnated substantially equal to or greater than said optimal temperature.
  • the power of electromagnetic waves is of course proportional the quantity of materials treated, that is to say the textile material itself, in the bath with which it is impregnated and also at the running speed of this matter.
  • the application of electromagnetic waves is done simultaneously on the two wheels, that is to say on the textile material during its winding and unwinding.
  • the application of waves electromagnetic is done only on the roll which is in winding phase.
  • the electromagnetic waves proper being given that what is sought is primarily the thermal effect within the matter, it can be microwaves and high frequencies, in the ranges of industrial frequencies.
  • a textile finishing apparatus in particular of the jigger type, which includes an enclosure in which is arranged a winder-unwinder system with two directions of movement, a tank for the impregnation bath as well as a interlocking system allowing the flat textile material in movement to immerse in the bath.
  • This device also includes means of application electromagnetic waves which are capable of applying said waves to the flat textile material during winding and / or unwinding.
  • These means of applying electromagnetic waves consist of at least one generator and at least one waveguide, connected to said generator, and applying electromagnetic waves inside the enclosure, opposite the location of a roll so that said transmitted waves are directed towards it and across its entire width.
  • It can be waveguides, slotted or radiating antennas, making the full width of the width of the roll.
  • It may be a plurality of juxtaposed waveguides of the type through guides, aligned so that electromagnetic waves spokes cover the entire width of the roll.
  • the waves penetrate a small thickness, of the order of 1 cm, in a continuous area running the full width of the roll.
  • the power is determined in sort of recovering the temperature difference caused by the passage in the air of the material as it scrolls.
  • each waveguide can be equipped with extension of adaptation and / or focusing to direct the wave electromagnetic towards the roll and thus having an even more absorption localized waves by said rolls.
  • the device comprises means for controlling the generators capable of controlling the action of electromagnetic waves in function the width of the textile material. It is thus possible to use only the only through waveguides which are located opposite the roll and therefore optimize the power consumed.
  • the apparatus comprises an electronic control circuit which is connected to the system-winder-unwinder and to the means for applying electromagnetic waves, in particular generators; said circuit is programmed so as to control the speed of movement of the textile material so as to maintain maximum the power of electromagnetic waves.
  • an electronic control circuit which is connected to the system-winder-unwinder and to the means for applying electromagnetic waves, in particular generators; said circuit is programmed so as to control the speed of movement of the textile material so as to maintain maximum the power of electromagnetic waves.
  • the apparatus comprises at at least two slot or antenna waveguides or two sets of waveguides aligned outlets capable of transmitting electromagnetic waves corresponding over the entire width of each of the two rollers, each guide of waves being powered by a generator; in addition the device includes means generator control units capable of controlling and regulating the power of waves transmitted as a function of the direction of movement of the textile material.
  • the device advantageously comprises wave traps, mounted on the winding axes of the two rollers, on the access doors of the enclosure as well as on any organ mobile leaving the enclosure.
  • wave traps mounted on the winding axes of the two rollers, on the access doors of the enclosure as well as on any organ mobile leaving the enclosure.
  • These include quarter wave traps.
  • said traps are filled and / or associated with a dielectric, which does not absorb waves, and which simultaneously ensures the trapping of waves and liquid tightness.
  • the apparatus includes bath protection means capable of preventing the propagation of waves electromagnetic in said bath.
  • bath protection means capable of preventing the propagation of waves electromagnetic in said bath.
  • it is a plate possibly perforated, mounted on the tank, above the bath level and made in a material impermeable to electromagnetic waves, in particular metal non-magnetic.
  • a jigger is a device that has a device reel / unwinder of pieces of fabric, wide, double direction of rotation, a bin impregnation system and a lashing system allowing the part to be immersed fabric in the impregnation bath contained in the tank during its movement.
  • the device 2 winder / unwinder includes two shafts 3, 4 on which are arranged respectively the windings 5,6 of the piece of fabric, referred to as rolls. These trees are rotated by means not represented, in a coordinated manner.
  • the device 2 also includes a balance 7 movable about its axis 8, said balance 7 supporting each of its ends of the support rollers 9, 10.
  • the tank 11 is placed under the trees 3 and 4.
  • it has, in section, the shape of an isosceles trapezoid, with the small base which corresponds to the bottom 12 and the two sides which correspond to the lateral sides 13, 14 of the container 11.
  • the two lateral sides 13, 14 are curved in their upper part in an extension 13a, 14a intended to extend beyond the rollers 5, 6.
  • the lashing system 15 comprises three rollers 16, 17, 18 which are mounted inside the tank 11 and whose axes have the same direction as the shafts 3, 4. As can be clearly seen in Figure 1, two tying rollers respectively 16, 18 are placed near the bottom 12 of the tank 11 and the third roller 17 is arranged in height relative to the first two 16, 18.
  • the path of the piece of fabric is illustrated in Figure 1 by the arrows F. This is a winding of the first roll 5 from the second drive 6.
  • the shaft 4 drives the second wheel 6 in rotation in the direction of the arrow F; the fabric 19 coming from said second roll 6, passes over the support roller 10, immerses in the impregnation bath 20 contained in the tank 11, passes over the lashing system 15 respectively from the roller 18, towards the bottom 12 of the tray 11, then the roller 17 and finally the roller 16; the impregnated fabric 19 passes over the support wheel 9 and is wound to form the first roll 5 around the shaft 3.
  • the jigger 1 conventionally comprises heating means and regulating the impregnation bath 20, means for controlling the level of the bath in tank 11 with a complementary bath supply circuit.
  • the winder / unwinder device 2 is controlled to reverse the direction of rotation of the shafts 3, 4.
  • the pendulum 7, for its part, is adjusted so as to maintain constant application of the support rollers 9, 10 on the outer surface of the two rollers 5,6 so as to avoid the formation of folds and to obtain tension constant.
  • the means for driving the shafts 3, 4 are also regulated in speed to take account of the relative increase in the diameter of the rollers 5, 6 so that the speed of movement of the fabric 19 in the bath 20 is constant.
  • the jigger is provided with application means electromagnetic waves on the fabric 19 during its winding and / or its unfolding.
  • the device 2 winder / unwinder, tray 11 and the tying system 15 are placed in an enclosure 21 which delimits around these various elements 2, 11, 15 a space 22 which must be able to be isolated from the premises proper in which is the jigger 1.
  • the application of microwaves is obtained by to waveguides which are radiating guides 23, with slits or possibly with antennas.
  • These radiating guides 23 making the entire width of the width are placed inside the enclosure 21 near the trees 3, 4 so that the microwaves coming from these radiating guides 23 are preferably directed towards the outer surface fabric 19 constituting the rolls 5, 6 over the entire width thereof.
  • the preferential direction of the microwaves emitted by the four radiating guides two of them being located with regard to the first roll 5 and the other two with regard to the second roll 6.
  • the radiating guides 23 are supplied with the aid of microwave generators not shown, said generators being themselves connected to the means for controlling the jigger 1.
  • a plate 25, made of a reflective material microwaves, is placed in the tray 11 above the bath level impregnation 20. Its primary function is to prevent microwaves 24 may cause localized heating of the bath 20, which would disturb the correct operation of the temperature control means of the jigger 1.
  • This plate 25 is of course provided with slots 26 allowing the passage of the fabric 19. It can possibly be perforated in order to allow a better flow of the excess bath flowing from the fabric 19 during the winding up into the tank 11, and also the steam from the bath 20.
  • the jigger 1 was equipped with two microwave generators of 1.2 kW each capable of supplying respectively two radiating guides 23.
  • the tank 11 contained four liters of impregnation bath 20, adjustable by a supply circuit with a capacity of 20 liters. This laboratory jigger has allowed to carry out tests on a capacity of two kilos of material with bath ratios between 1: 2 and 1: 10.
  • the microwave application was produced by a battery of generators, each generator being connected to a waveguide 28 opening into the interior of the enclosure 21.
  • Each guide of waves 28 preferably comprises an extension 29 inside of the enclosure 21 capable of carrying out the adaptation and / or focusing of the wave on the roll.
  • the extensions 29 are arranged substantially vertical to the axis DD 'of rotation of the wheel. These extensions 29 are aligned as illustrated in Figure 9 so that the radiated electromagnetic waves are distributed on the surface of the roll 32 over a thickness which is of the order of 1 cm, over the entire width of said roll 32.
  • the action of microwave on roll 32 is focused on an area 33 making a weak width, a length equal to the width of the roll and a thickness reduced by around 1cm.
  • This zone 33 includes not only the textile material in progress treatment but also the treatment bath which was carried away by said material after passing through the tank.
  • the action of microwaves has the effect to heat this zone 33 so as to compensate for the loss of temperature due to the passage through the air of the material when it travels at relatively high speed. It is estimated that this temperature loss is generally of the order of 10 to 15 ° C. Since the microwave action takes place while the roll is driven in rotation, a hot zone 33 is created over the entire periphery of the rolls on a reduced thickness knowing that this area is renewed by contributions successive layers of textile material during winding. Plus the area surface 33, which is constantly heated by the action of microwaves, prevents the heat loss from the core 34 of the roll 32. So we can consider that the whole of the roll 32, consisting of the textile material to be treated and of the treatment bath which permeates it, is constantly maintained at the temperature optimal reaction for the proposed treatment. Under these conditions we get optimal kinetics for treatment.
  • each generator 29 is controlled by an electronic circuit 35 which is programmed in so that only the generators whose waveguides are used are located facing the roll.
  • the electronic circuit 35 is connected to the motor 36 reel drive - unwinder.
  • Electronic circuit 35 is programmed so as to determine the scrolling speed V according to the parameters specific to the textile material. Certain parameters are introduced by the operator in the electronic circuit, namely the width, the length of the piece, and the nature of the corresponding textile material. Other parameters are evaluated during experiments and programmed in the electronic circuit 35, namely the average carrying rate per nature of the textile material, the temperature difference ⁇ T for a given type of device.
  • the electromagnetic waves act mainly as energy supplement to heat more easily and maintain the textile material, as explained previously, the optimal temperature within the roll.
  • Cotton bleaching is obtained by oxidation of colored compounds naturally contained in the fiber. This was achieved using as a reagent hydrogen peroxide and operating for one hour at 98 ° C.
  • Curve A illustrates the whitening kinetics of a cotton fabric control
  • curve B shows that relating to treatment, in the same conditions, with microwave application, at a power of 2000 W for the duration of the treatment.
  • microwaves the degree of polymerization not being modified compared to a classic treatment.
  • the kinetics of dyes were evaluated by varying the potency microwave applied to generators in a range of 500 to 2,000 W.
  • the final shade of the witness is obtained in a time which is reduced by 50 % with an application of 1000 W of microwave; this reduction is still greater when applying 2,000 W.
  • the acetate dye is done with a dispersed dye, diffused in the fiber with surfactants and dispersants at a temperature of around 80 to 85 ° C.
  • the dyeing was carried out using a reactive dye, hot, which is the class most commonly used dye.
  • the operating conditions are classic in the dye by jigger: wetting of the fabric with a white bath at 40 ° C, addition dye and salt, temperature rise to 80 ° C, addition of carbonate and fixation for one hour.
  • FIG. 5 illustrates the kinetics of fixing the dye to the tissue of cotton. It highlights an acceleration of these kinetics as well as obtaining a more intense shade at the end of the dye.
  • the absorption coefficient K / S was measured at a wavelength of 430 nm for a golden yellow dye E2R. At the end of the dyeing, this coefficient was 4.7 for the control and 5.5 for the dyed fabric with microwave application at a power of 2000 W.
  • Polyamide dyeing is carried out using an acid dye; the bath is pH controlled and in temperature, of the order of 100 ° C., in order to ensure the optimal conditions for the reaction.
  • a difficulty in dyeing polyamide is to exhaust suitably the dye bath. This total exhaustion is all the more difficult to obtain that the shade to be dyed is dark.
  • a dye with a concentration of 4% in acidol black dye M-SRL was chosen from so as to increase the potential improvement in the dye yield expected by the dyeing process of the invention.
  • Soaping cotton after dyeing consists in eliminating the dye which is not fixed on the fiber. This is a rinse with very hot water, at 100 ° C, allowing good exchange of dye between the material and the bath. In this case this soaping was carried out after a conventional dyeing and not after a dyeing performed with microwave application.
  • FIG. 8 shows the evolution of the curves I relating to the witness and J relating to soaping with the application of microwaves.
  • microwaves makes it possible to reduce rinsing and generate less effluent.
  • the present invention is not limited to the exemplary embodiments which have have been described above in relation to the implementation of the method, as well as the precise description that was made of the jigger.
  • electromagnetic waves whether microwave or high frequency
  • the control circuit which allows automatic change of direction of rotation of shafts 3 and 4 will trigger the successive actuation of the generator (s) corresponding to (x) radiant guide (s) arranged opposite the roll during winding.
  • all the generators will be constantly on operation.
  • the method of the invention makes it possible to reduce or even to remove the dye heterogeneities between the start and the end of a room and between the two selvedges, these defects being due to losses and the heterogeneity of temperature on the matter.
  • the action of microwaves allows therefore also a better reproducibility of the dyes and more generally of all treatments applied by jigger.
  • microwaves in accordance with the present invention, can be implemented in a combi jigger type device in which are performed treatments at a temperature above 100 ° C, under pressure, by example for the treatment of polyester.

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Description

DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne l'ennoblissement textile par passage d'un matériau donné à travers un bain de traitement, ledit matériau s'enroulant sur lui-même après son passage, ledit passage étant réalisé alternativement dans un sens puis dans l'autre par enroulement et déroulement successifs. Plus particulièrement la présente invention concerne un procédé perfectionné d'ennoblissement de ce type ainsi qu'un appareil destiné à la mise en oeuvre dudit procédé, notamment un appareil connu sous la dénomination jigger.
Dans un jigger on peut réaliser tous types de traitements de pièces de tissu, parmi lesquels le blanchiment, la teinture, le dépouillement c'est-à-dire le savonnage du tissu après une teinture en colorant réactif.
Le principe de fonctionnement du jigger consiste à dérouler une pièce de tissu enroulée sur elle-même, sous forme d'une première roule, à la faire se déplacer à travers un bain de traitement chauffé, puis à l'enrouler de nouveau sur elle même sous forme d'une seconde roule. Une fois que la première roule est terminée, le sens de déplacement est inversé de manière à ce que la première roule se reconstitue au détriment de la seconde, le tissu continuant à passer dans le bain de traitement. Le jigger possède un certain nombre d'organes de commande pour l'inversion du sens de rotation des roules, l'arrêt du fonctionnement après un nombre de passes déterminé à l'avance, la régulation de la vitesse des roules et de la tension du tissu.
Par rapport aux autres appareils d'ennoblissement de pièces de tissu, le jigger se classe parmi les appareils à rapport de bain court, le poids de matières traitées par rapport au volume de bain d'imprégnation étant faible de 1 à 2. Son intérêt réside donc principalement dans les économies d'eau et d'énergie.
Cependant son emploi est limité en teinture à cause de problèmes d'hétérogénéités de traitement , qui peuvent se manifester par des variations de coloris, notamment en tête et en queue des pièces, c'est-à-dire dans les parties extrêmes sur le plan longitudinal ou encore d'une lisière au centre de la pièce. Cette hétérogénéité peut également se traduire d'une passe à l'autre par une mauvaise reproductibilité de l'effet obtenu, sur le textile, que ce soit en matière de teinture ou en matière de toucher.
ART ANTERIEUR DE LA TECHNIQUE
On a déjà proposé dans le document EP.A.0.063.203 d'appliquer simultanément des micro-ondes et de la vapeur saturée ou surchauffée pour le traitement d'une nappe de matière textile à l'intérieur d'une chambre confinée à l'intérieur de laquelle ladite nappe s' enroule sur elle-même par passage alternatif dans un sens puis dans l'autre par enroulement et déroulement successifs. Selon ce document antérieur l'action des micro-ondes, simultanément avec celle de la vapeur saturée ou surchauffée, donne un effet de traitement uniforme sur la longueur et l'épaisseur entière du matériau textile, ce qui pallie en partie les inconvénients précités.
Cependant dans les appareils industriels du type jigger il n'est pas prévu d'apport de vapeur saturée ou surchauffée . L'enseignement du document EP.A.0.063.203 nécessite donc la mise en oeuvre de moyens complémentaires, ce qui de plus n'est guère envisageable sur des matériels existants, et peut engendrer des phénomènes de condensation.
Selon les demandeurs l'emploi du jigger n'est pas optimal en terme de cinétique de traitement : selon leurs constatations , ceci serait dû à une baisse de la température du bain de traitement emporté par le textile lors de son entraínement et son enroulement , baisse de température provoquée par le passage depuis le bain à une température donnée dans l'air à une température inférieure.
OBJET ET RESUME DE L'INVENTION
Le but que se sont fixé les demandeurs est de proposer un procédé perfectionné qui améliore la cinétique de traitement, dans un appareil d'ennoblissement textile du type jigger .
Ce but est parfaitement atteint par le procédé de l'invention. De manière connue par le document EP.A.0.063.203, il s'agit d'un procédé d'ennoblissement textile dans lequel le matériau textile passe à travers un bain chauffé de traitement et s'enroule alternativement dans un sens et dans l'autre avec l'application d'ondes électromagnétiques sur ledit matériau textile pendant son enroulement et/ou son déroulement.
De manière caractéristique la puissance des ondes électromagnétiques est déterminée , en fonction de la température optimale de la réaction mise en oeuvre, en sorte de maintenir sensiblement égale ou supérieure à cette température optimale la température de l'ensemble constitué par le matériau textile enroulé et le bain dont il est imprégné.
Les demandeurs ont en effet pu vérifier que l'action des ondes électromagnétiques sur le matériau textile, imprégné du bain chaud de traitement, permet l'obtention et le maintien de la température optimale pour la réaction mise en oeuvre au sein de l'enroulement, température optimale qui favorise la réaction physico-chimique qui est mise en oeuvre lors dudit traitement. Ils ont pu constater que cette optimisation de la température au sein de l'enroulement diminuait, voire supprimait les hétérogénéités qui apparaissaient jusqu'alors, sans l'action des ondes électromagnétiques. Bien plus ils ont pu vérifier que le procédé selon l'invention présentait d'autres avantages. Le premier avantage consiste dans une diminution du temps de traitement qui est nécessaire pour l'obtention d'un effet déterminé, par exemple pour obtenir le même degré de blanc lors d'un blanchiment ou encore la même nuance finale lors d'une teinture. Le second avantage consiste dans la possibilité d'une amélioration de l'effet obtenu, par exemple un degré de blanc supérieur lors d'un blanchiment, une nuance finale plus intense lors d'une teinture, une élimination plus importante de colorants lors d'un savonnage. D'autres avantages découlent des précédents, à savoir la possibilité de réduire les concentrations de bains de teinture pour une nuance finale donnée, une augmentation de la productivité...
Lors du traitement la température optimale de la réaction mise en oeuvre correspond sensiblement à la température du bain de traitement telle que préconisée par les producteurs de réactifs chimiques. Ainsi la puissance des ondes électromagnétiques doit être telle que l'action générée sur le matériau textile consiste à maintenir la température de l'ensemble constitué par la pièce de tissu enroulée et le bain dont elle est imprégnée sensiblement égale ou supérieure à ladite température optimale.
Il est cependant à noter qu'une puissance trop importante provoquerait un échauffement préjudiciable, susceptible d'engendrer d' éventuelles migrations de réactifs, notamment de colorants en cas de teinture.
La puissance des ondes électromagnétiques est bien sûr proportionnelle à la quantité de matières traitées , c'est-à-dire à la matière textile proprement dite, au bain dont elle est imprégnée et également à la vitesse de défilement de cette matière.
Selon les demandeurs, une puissance des ondes électromagnétiques (P) appropriée pourrait répondre à la formule suivante : P = (5,434 m ΔT) . t-1 dans laquelle P est la puissance en kW, m la masse de la pièce en kg, ΔT l'écart de température en °C à compenser (généralement de l'ordre de 15°C) entre la température recherchée , égale ou supérieure à la température optimale et la température réelle du matériau sur l'enroulement , sans application des ondes électromagnétiques et t le temps moyen en seconde d'enroulement en une passe.
Selon une première variante de réalisation du procédé, l'application des ondes électromagnétiques se fait simultanément sur les deux roules, c'est-à-dire sur le matériau textile pendant son enroulement et son déroulement.
Selon une seconde variante de réalisation, l'application des ondes électromagnétiques se fait uniquement sur la roule qui est en phase d'enroulement.
En ce qui concerne les ondes électromagnétiques proprement dites, étant donné que ce qui est recherché est prioritairement l'effet thermique au sein de la matière, il peut s'agir de micro-ondes et de hautes fréquences, dans les gammes de fréquences industrielles.
C'est un autre objet de l'invention que de proposer un appareil perfectionné , spécialement conçu pour la mise en oeuvre du procédé précité.
Il s'agit d'un appareil d'ennoblissement textile, notamment du type jigger, qui comporte une enceinte dans laquelle est agencé un système enrouleur-dérouleur à double sens de déplacement, un bac pour le bain d'imprégnation ainsi qu'un système d'embarrage permettant au matériau plan textile en déplacement de plonger dans le bain.Cet appareil comporte également des moyens d'applications d'ondes électromagnétiques qui sont aptes à appliquer lesdites ondes sur le matériau plan textile en cours d'enroulement et/ou de déroulement.
Ces moyens d'application des ondes électromagnétiques consistent en au moins un générateur et au moins un guide d'ondes, raccordé audit générateur, et appliquant les ondes électromagnétiques à l'intérieur de l'enceinte, en regard de l'emplacement d'une roule en sorte que lesdites ondes transmises soient dirigées vers celle-ci et sur toute la largeur de celle-ci.
Il peut s'agir de guide d'ondes , à fentes ou à antennes rayonnantes, faisant toute la largeur de la largeur de la roule.
Il peut s'agir d'une pluralité de guides d'ondes , juxtaposés, du type guides débouchants , alignés de manière à ce que les ondes électromagnétiques rayonnées couvrent toute la largeur de la roule. Par exemple il s'agit de guides d'ondes , raccordés chacun à un générateur de faible puissance.
Les ondes pénètrent sur une faible épaisseur, de l'ordre de 1cm, dans une zone continue faisant toute la largeur de la roule. La puissance est déterminée en sorte de récupérer l'écart de température provoqué par le passage dans l'air du matériau lors de son défilement.
Avantageusement chaque guide d'ondes peut être équipé de prolongement d'adaptation et/ou de focalisation permettant de diriger l'onde électromagnétique vers la roule et d'avoir ainsi une absorption encore plus localisée des ondes par ladite roule.
Avantageusement l'appareil comporte des moyens de commande des générateurs aptes à commander l'action des ondes électromagnétiques en fonction de la laize du matériau textile. Il est ainsi possible de ne mettre en oeuvre que les seuls guides d'ondes débouchants qui sont situés en regard de la roule et donc d'optimiser la puissance consommée.
De plus , de préférence , l'appareil comporte un circuit électronique de commande qui est relié au système-enrouleur-dérouleur et aux moyens d'application des ondes électromagnétiques , notamment des générateurs ; ledit circuit est programmé en sorte de commander la vitesse de défilement du matériau textile de manière à maintenir maximale la puissance des ondes électromagnétiques. Selon cette disposition particulière, on réalise un pilotage automatique de l'appareil en faisant varier la vitesse d'entraínement du système enrouleur-dérouleur pour une puissance maximale des générateurs. Cette vitesse d'entraínement sera choisie maximale , afin de réduire le temps de traitement , pour une puissance de générateurs donnée , grâce à l'équation suivante : V =P. L5,434.m.ΔT dans laquelle L est la longueur du matériau à traiter et V la vitesse de défilement.
De préférence, quelque soit le mode de réalisation, l'appareil comporte au moins deux guides d'ondes à fentes ou à antennes ou deux jeux de guides d'ondes débouchants alignés aptes à transmettre les ondes électromagnétiques correspondantes sur toute la largeur de chacune des deux roules, chaque guide d'ondes étant alimenté par un générateur; de plus l'appareil comporte des moyens de commande des générateurs aptes à commander et à réguler la puissance des ondes transmises en fonction du sens de déplacement du matériau textile.
Afin d'éviter les fuites de rayonnement en dehors de l'enceinte, l'appareil comporte avantageusement des pièges à ondes, montés sur les axes d'enroulement des deux roules, sur les portes d'accès de l'enceinte ainsi que sur tout organe mobile sortant de l'enceinte. Il s'agit notamment de pièges quart d'onde. De préférence lesdits pièges sont remplis et/ou associés à un diélectrique, qui n'absorbe pas les ondes, et qui permet d'assurer simultanément le piégeage des ondes et l'étanchéité aux liquides.
On comprend que l'action des ondes électromagnétiques sur le matériau textile en cours d'enroulement et/ou de déroulement n'est pas destinée à chauffer le bain d'imprégnation, mais à maintenir une température optimale du matériau textile imprégné dudit bain sur l'une et/ou l'autre des roules, pendant les phases d'enroulement et/ou de déroulement. Afin d'éviter que les ondes électromagnétiques qui se propagent dans l'enceinte puissent interférer avec le chauffage du bain proprement dit, de manière avantageuse, l'appareil comporte des moyens de protection du bain, aptes à empêcher la propagation des ondes électromagnétiques dans ledit bain. Par exemple il s'agit d'une plaque éventuellement perforée, montée sur le bac, au-dessus du niveau du bain et réalisée dans un matériau imperméable aux ondes électromagnétiques notamment en métal amagnétique.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va être faite d'un exemple de réalisation d'un jigger comportant des moyens d'application de micro-ondes et de plusieurs exemples d'utilisation d'un tel jigger, illustré par le dessin annexé dans lequel :
  • la figure 1 est une représentation schématique du jigger de l'invention,
  • la figure 2 est une courbe illustrant l'évolution du degré de blanc dans le cas du blanchiment de coton,
  • les figures 3 et 4 sont des courbes illustrant la cinétique de teinture dans le cas d'une teinture d'acétate,
  • la figure 5 est une courbe illustrant la cinétique de teinture dans le cas d'une teinture de coton,
  • la figure 6 montre l'évolution des rendements tinctoriaux dans le cas d'une teinture trichromique du coton,
  • la figure 7 est une courbe illustrant la cinétique de teinture dans le cas d'une teinture de polyamide,
  • la figure 8 est une courbe montrant la cinétique de savonnage , dans le cas d'ennoblissement après teinture de coton des colorants réactifs.
  • la figure 9 est une représentation schématique partielle en coupe du jigger de l'invention.
DESCRIPTION PLUS DETAILLEE
Traditionnellement un jigger est un appareil qui comporte un dispositif enrouleur/dérouleur de pièces de tissu, au large, à double sens de rotation, un bac d'imprégnation et un système d'embarrage permettant de faire plonger la pièce de tissu dans le bain d'imprégnation contenu dans le bac lors de son déplacement.
Ces trois éléments sont illustrés sur la figure 1 qui représente le jigger 1 de l'invention. Le dispositif 2 enrouleur/dérouleur comprend deux arbres 3, 4 sur lesquels sont disposés les enroulements respectivement 5,6 de la pièce de tissu, dénommés roule. Ces arbres sont entraínés en rotation par des moyens non représentés, de manière coordonnée. Le dispositif 2 comprend également un balancier 7 mobile autour de son axe 8, ledit balancier 7 supportant à chacune de ses extrémités des roulettes d'appui 9, 10.
Les axes de rotation des deux arbres 3, 4 des roulettes d'appui 9, 10 ainsi que l'axe 8 du balancier 7 sont tous parallèles les uns aux autres.
Le bac 11 est disposé sous les arbres 3 et 4. Dans l'exemple illustré, il a, en section, la forme d'un trapèze isocèle, avec la petite base qui correspond au fond 12 et les deux côtés qui correspondent aux flancs latéraux 13, 14 du bac 11.
Les deux flancs latéraux 13, 14 sont incurvés dans leur partie haute dans un prolongement 13a, 14a destiné à s'étendre au-delà des roules 5, 6.
Le système d'embarrage 15 comprend trois rouleaux 16, 17, 18 qui sont montés à l'intérieur du bac 11 et dont les axes ont la même direction que les arbres 3, 4. Comme cela apparaít clairement à la figure 1, deux rouleaux d'embarrage respectivement 16, 18 sont placés à proximité du fond 12 du bac 11 et le troisième rouleau 17 est disposé en hauteur par rapport aux deux premiers 16, 18.
Le parcours de la pièce de tissu est illustré sur la figure 1 par les flèches F. Il s'agit en l'occurrence d'un enroulement de la première roule 5 à partir de la seconde roule 6.
L'arbre 4 entraíne la seconde roule 6 en rotation dans le sens de la flèche F ; le tissu 19 provenant de ladite seconde roule 6, passe sur la roulette d'appui 10, plonge dans le bain d'imprégnation 20 contenu dans le bac 11, passe sur le système d'embarrage 15 respectivement depuis le rouleau 18, vers le fond 12 du bac 11, puis le rouleau 17 et enfin le rouleau 16 ; le tissu 19 imprégné passe sur la roulette d'appui 9 et s'enroule pour former la première roule 5 autour de l'arbre 3.
Le jigger 1, de manière classique comporte des moyens de chauffage et de régulation du bain d'imprégnation 20, des moyens de contrôle du niveau du bain dans le bac 11 avec un circuit d'alimentation complémentaire en bain.
Une fois que la pièce de tissu 19 est passée intégralement sur la première roule 5, le dispositif enrouleur/dérouleur 2 est commandé pour inverser le sens de rotation des arbres 3, 4. Le balancier 7, est, quant à lui, réglé en sorte de maintenir une application constante des roulettes d'appui 9, 10 sur la surface extérieure des deux roules 5,6 de manière à éviter la formation de plis et à obtenir une tension constante.
Les moyens d'entraínement des arbres 3, 4 sont également régulés en vitesse pour tenir compte de l'augmentation relative du diamètre des roules 5, 6 de sorte que la vitesse de déplacement du tissu 19 dans le bain 20 soit constante.
Conformément à l'invention, le jigger est muni des moyens d'application d'ondes électromagnétiques sur le tissu 19 pendant son enroulement et/ou son déroulement.
Dans l'exemple décrit, il s'agit de micro-ondes de type industriel, c'est-à-dire avec des fréquences agréées, à savoir 2 450 Mhz, 915 Mhz, 433 Mhz. Il pourrait également s'agir de hautes fréquences de type industriel de fréquences 13,56 Mhz ; 27,12 Mhz ; 40,68 Mhz.
Le dispositif 2 enrouleur/dérouleur, le bac 11 et le système d'embarrage 15 sont placés dans une enceinte 21 qui délimite autour de ces différents éléments 2, 11, 15 un espace 22 qui doit pouvoir être isolé du local proprement dit dans lequel se trouve le jigger 1.
Dans l'exemple illustré, l'application des micro-ondes est obtenue grâce à des guides d'ondes qui sont des guides rayonnants 23, à fentes ou éventuellement à antennes. Ces guides rayonnants 23 faisant toute la largeur de la laize, au nombre de quatre dans l'exemple illustré, sont placés à l'intérieur de l'enceinte 21 à proximité des arbres 3, 4 de manière à ce que les micro-ondes provenant des ces guides rayonnants 23 soient dirigés préférentiellement vers la surface extérieure du tissu 19 constituant les roules 5, 6 sur toute la laize de celles-ci. Sur la figure 1 on a représenté sous la forme d'ondulations 24 la direction préférentielle des micro-ondes émises par les quatre guides rayonnants, deux d'entre eux étant situés au regard de la première roule 5 et les deux autres au regard de la seconde roule 6.
Les guides rayonnants 23 sont alimentés à l'aide de générateurs micro-ondes non représentés, lesdits générateurs étant eux-mêmes connectés aux moyens de commande du jigger 1. Une plaque 25, réalisée dans un matériau réfléchissant les micro-ondes, est disposée dans le bac 11 au dessus du niveau du bain d'imprégnation 20. Elle a pour fonction première d'éviter que les micro-ondes 24 puissent provoquer un échauffement localisé du bain 20, qui viendrait perturber le bon fonctionnement des moyens de régulation de température du jigger 1. Cette plaque 25 est bien sûr pourvue de fentes 26 permettant le passage du tissu 19. Elle peut éventuellement être perforée de manière à permettre un meilleur écoulement du bain excédentaire s'écoulant du tissu 19 lors de l'enroulement jusque dans le bac 11, et aussi la vapeur d'eau provenant du bain 20.
Dans l'exemple précis de réalisation d'un jigger 1 de petite dimension, apte à traiter des pièces de tissu 19 de 40 centimètres de laize, le jigger 1 était équipé de deux générateurs micro-ondes de 1,2 kW chacun apte à alimenter respectivement deux guides rayonnant 23.
Le bac 11 contenait quatre litres de bain d'imprégnation 20, ajustable par un circuit d'alimentation d'une contenance de 20 litres. Ce jigger de laboratoire a permis de réaliser des essais sur une capacité de deux kilos de matière avec des rapports de bain compris entre 1 : 2 et 1 : 10.
Dans l' exemple illustré à la figure 9, l'application de micro-ondes était réalisée grâce à une batterie de générateurs , chaque générateur étant raccordé à un guide d'ondes 28 débouchant à l'intérieur de l'enceinte 21. Chaque guide d'ondes 28 comporte préférentiellement un prolongement 29 à l'intérieur de l'enceinte 21 apte à réaliser l'adaptation et/ou la focalisation de l'onde sur la roule.
Les prolongements 29 sont disposés sensiblement à la verticale de l'axe DD' de rotation de la roule . Ces prolongements 29 sont alignés comme illustré à la figure 9 de manière à ce que les ondes électromagnétiques rayonnées soient réparties en surface de la roule 32 sur une épaisseur qui est de l'ordre de 1cm, sur toute la largeur de ladite roule 32. Ainsi, à un instant donné , l'action des micro-ondes sur la roule 32 est concentrée sur une zone 33 faisant une faible largeur , une longueur égale à la laize de la roule et une épaisseur réduite de l'ordre de 1cm. Cette zone 33 comprend non seulement le matériau textile en cours de traitement mais également le bain de traitement qui a été emporté par ledit matériau après passage dans le bac. L'action des micro-ondes a pour effet d'échauffer cette zone 33 de manière à compenser la perte de température due au passage dans l'air du matériau lors de son défilement à relativement grande vitesse. On estime que cette perte de température est généralement de l'ordre de 10 à 15°C. Etant donné que l'action des micro-ondes se déroule alors que la roule est entraínée en rotation, il se crée une zone chaude 33 sur toute la périphérie de la roule sur une épaisseur réduite sachant que cette zone est renouvelée par apports successifs de couche de matériau textile lors de l'enroulement. De plus la zone superficielle 33 , qui est constamment chauffée par l'action des micro-ondes , empêche la déperdition de chaleur du coeur 34 de la roule 32. Ainsi on peut considérer que l'ensemble de la roule 32, constitué du matériau textile à traiter et du bain du traitement qui l'imprègne , est maintenu constamment à la température optimale de réaction pour le traitement envisagé. Dans ces conditions on obtient une cinétique optimale pour le traitement.
Dans le but d'optimiser également la consommation d'énergie, chaque générateur 29 est commandé par un circuit électronique 35 qui est programmé en sorte que ne soient mis en oeuvre que les seuls générateurs dont les guides d'ondes sont situés face à la roule. Ainsi dans le cas du traitement de pièces de tissu ayant une laize inférieure à la dimension maximale de l'appareil, on réduit la consommation énergétique.
Afin d'optimiser également le temps de traitement et partant du principe qu'un appareil est équipé d'une batterie de générateurs d'une puissance donnée , on pilote automatiquement le fonctionnement du jigger en faisant varier la vitesse de défilement du matériau textile en sorte de maintenir à son maximum la puissance des générateurs 27. Pour cela le circuit électronique 35 est raccordé au moteur 36 d'entraínement de l'enrouleur - dérouleur. Le circuit électronique 35 est programmé en sorte de déterminer la vitesse V de défilement en fonction des paramètres propres à la matière textile. Certains paramètres sont introduits par l'opérateur dans le circuit électronique, à savoir la laize, la longueur de la pièce , et la nature du matériau textile correspondant. D'autres paramètres sont évalués lors d'expériences et programmés dans le circuit électronique 35, à savoir le taux d'emport moyen par nature de matière textile, l'écart ΔT de température pour un type donné d'appareil.
La vitesse V de défilement est donc choisie maximale , pour réduire le temps de traitement, pour une puissance en micro-ondes utilisable maximale, ce qui permet d'obtenir la correction de température dans le délai le plus court possible, grâce à l'équation suivante : V= P.L/4,18 x 1,3 x m x ΔT
Selon le procédé de l'invention, les ondes électromagnétiques agissent principalement comme compléments d'apport énergétique pour chauffer plus facilement le matériau textile et maintenir, comme cela a été expliqué précédemment , la température optimale au sein de la roule.
Dans les exemples qui vont être décrits ci-après, les effets positifs de l'application des micro-ondes ont été mis en évidence d'une part grâce à des prélèvements systématiques et réguliers d'échantillons de la matière traitée, au cours du traitement, et analyse desdits échantillons et d'autre part par prélèvements systématiques du bain et analyse de celui-ci, notamment par spectrocolorimètrie.
Premier exemple : blanchiment du coton.
Le blanchiment du coton est obtenu par oxydation des composés colorés naturellement contenus dans la fibre. Ceci a été réalisé en utilisant comme réactif l'eau oxygénée et en opérant pendant une heure à 98° C.
On a reporté sur la figure 2 l'évolution du degré de blanc, mesurée par le coefficient de blancheur CIE, en fonction du temps de traitement.
On a reporté sur le même graphique l'évolution du degré de polymérisation (DP).
La courbe A illustre la cinétique de blanchiment d'un tissu de coton témoin, tandis que la courbe B montre celle relative au traitement, dans les mêmes conditions, avec application de micro-ondes, à raison d'une puissance de 2000 W pendant toute la durée du traitement.
On constate une diminution du temps de traitement de 50 % qui est nécessaire à l'obtention d'un même degré de blanc, grâce à l'apport des micro-ondes, conformément au procédé de l'invention. De plus le degré de blanc, obtenu en fin de traitement, est supérieur de près de 20 % avec apport de micro-ondes.
En outre aucune dégradation n'est apparue du fait de la mise en oeuvre des micro-ondes, le degré de polymérisation n'étant pas modifié par rapport à un traitement classique.
Il ressort de cet essai que le procédé mettant en oeuvre les ondes électromagnétiques semble mieux exploiter le potentiel oxydant de la formulation utilisée. Si l'exigence du degré de blanc n'est pas primordial, par exemple lorsqu'il s'agit d'une préparation en vue d'une teinture on peut réduire les quantités de produits chimiques nécessaires , eau oxygénée ou soude, ainsi que le temps de traitement. Dans un tel cas, on devrait obtenir une diminution du degré de polymérisation plus faible que dans le procédé classique.
Deuxième exemple : teinture de l'acétate
Les cinétiques de teintures ont été évaluées en faisant varier la puissance micro-ondes appliquée aux générateurs dans une fourchette de 500 à 2 000 W.
Dans les courbes relatives à la cinétique de teinture, qui font l'objet du présent exemple et des suivants, on a porté en ordonnée le coefficient d'absorption K/S qui est relatif à la longueur d'ondes correspondant à la couleur choisie. Par exemple pour un bleu, on mesure le coefficient d'absorption à 640 nm. Les résultats qui sont observés à l'examen de ces courbes montrent globalement le même phénomène, à savoir que la cinétique de teinture est accélérée en fonction de l'apport plus ou moins important des micro-ondes et que la nuance finale obtenue est plus intense avec l'apport de micro-ondes. Ainsi l'ennoblisseur peut soit opter pour accroítre la productivité de son installation soit améliorer la qualité de son traitement.
S'agissant de la teinture de l'acétate, réalisée avec un colorant bleu dispersol BN, des essais comparatifs ont été menés avec un tissu témoin sans micro-ondes (courbe C) et avec trois puissances différentes de micro-ondes : 500 W (courbe D) , 1000 W (courbe E) et 2 000 W (courbe F).
La comparaison des quatre courbes permet de constater que pour une même concentration du bain en colorant, à savoir 3 % dans le cas présent, l'accélération de la cinétique de teinture est fonction de la puissance micro-ondes mise en oeuvre.
La nuance finale du témoin est obtenue en un temps qui est réduit de 50 % avec une application de 1 000 W de micro-ondes ; cette réduction est encore plus importante lorsqu'on applique 2 000 W.
De plus on constate que la nuance finale, lors de l'action de micro-ondes est nettement plus intense que sur le témoin, avec la même formulation. Cet effet a pu être vérifié par les demandeurs en réalisant des teintures comparatives avec micro-ondes dans lesquelles les bains avaient une concentration en colorant réduite par rapport au témoin. Ceci est illustré à la figure 4 qui concerne une teinture acétate en bleu dispersol BN comme précédemment mais où les courbes D' et E' concernent des teintures avec des bains respectivement à 2 % et 2,5 % de colorant avec une puissance de 2 000 W micro-ondes.
Ainsi il apparaít clairement que la mise en oeuvre du procédé de l'invention permet de réduire de l'ordre de un tiers la quantité de colorant qui est nécessaire à l'obtention d'une nuance déterminée. Cette réduction de la quantité de colorant n'affecte pas l'accélération de la cinétique du traitement.
Dans tous les cas les solidités au lavage n'ont pas été modifiées.
La teinture de l'acétate se fait avec un colorant dispersé, diffusé dans la fibre par des tensio-actifs et dispersants à une température de l'ordre de 80 à 85 °C.
Troisième exemple : teinture du coton
La teinture a été réalisée à l'aide d'un colorant réactif, à chaud, qui est la classe de colorant la plus utilisée actuellement. Les conditions opératoires sont classiques dans la teinture par jigger : mouillage du tissu avec un bain blanc à 40° C, ajout du colorant et du sel, montée en température jusque 80 °C, ajout du carbonate et fixation pendant une heure.
La figure 5 illustre la cinétique de fixation du colorant sur le tissu de coton. Elle met en évidence une accélération de cette cinétique ainsi que l'obtention d'une nuance plus intense en fin de teinture. Le coefficient d'absorption K/S était mesuré à une longueur d'ondes de 430 nm pour un colorant jaune or E2R. En fin de teinture ce coefficient était de 4,7 pour le témoin et 5,5 pour le tissu teint avec application de micro-ondes à raison d'une puissance 2000 W.
Les demandeurs ont pu également vérifier que l'action des micro-ondes ne modifie en rien la substantivité du colorant vis-à-vis du coton. En effet, en mesurant la concentration en colorant restant dans le bain de teinture à partir de l'addition de carbonate, ils ont constaté que cette concentration était identique avec ou sans application de micro-ondes. En conclusion il ressort que l'action des micro-ondes n'influe que le taux de fixation du colorant et non pas sa substantivité vis-à-vis du coton.
Des essais complémentaires ont permis de mettre en évidence l'interaction existant entre différents colorants du même type et l'influence de l'action des micro-ondes. Ces essais sont illustrés à la figure 6 qui montre l'augmentation des rendements tinctoriaux obtenus par application des micro-ondes conformément au procédé de l'invention dans le cadre d'une teinture trichromique en colorants réactifs. Ces rendements tinctoriaux sont évalués par colorimétrie sur le tissu teint. Les colorants mis en oeuvre dans cette trichromie étaient respectivement le jaune or E2R, le bleu HERD et le rouge E7BN. On a porté sur la figure 6 en ordonnée le rendement tinctorial de chacun des colorants en prenant comme base 100 le rendement tinctorial du témoin. On constate une augmentation du rendement tinctorial de l'ordre de 20 % pour le jaune et le bleu et une augmentation du rendement tinctorial de l'ordre de 40 % pour le rouge.
Quatrième exemple : teinture du polyamide
La teinture du polyamide est réalisée en colorant acide ; le bain est contrôlé en pH et en température, de l'ordre de 100°C, afin d'assurer les conditions optimales de la réaction. Une difficulté de la teinture du polyamide est d'épuiser convenablement le bain de teinture. Cet épuisement total est d'autant plus difficile à obtenir que la nuance à teindre est foncée. Dans l'exemple présent, une teinture avec une concentration de 4 % en colorant noir acidol M-SRL a été choisie de manière à augmenter l'amélioration potentielle du rendement tinctorial attendu par le procédé de teinture de l'invention. De plus on a volontairement différé d'une dizaine de minutes la mise en application des micro-ondes par rapport au début de la teinture, ce qui permet d'avoir un point de comparaison fiable entre le témoin et la teinture selon le procédé.
La comparaison entre la courbe G correspondant au témoin et la courbe H correspondant au tissu polyamide teint avec application du micro-ondes, illustrées sur la figure 7, montre les mêmes effets que précédemment à savoir l'accélération de la cinétique de teinture et l'augmentation de la nuance finale obtenue, et ce malgré l'action différée des micro-ondes.
Cinquième exemple : le savonnage du coton
Le savonnage du coton après teinture consiste à éliminer le colorant non fixé sur la fibre. Il s'agit d'un rinçage à l'eau très chaude, à 100° C, permettant un bon échange du colorant entre la matière et le bain. Dans le cas présent ce savonnage a été réalisé après une teinture classique et non après une teinture pratiquée avec application de micro-ondes.
Pour le suivi du savonnage, on a mesuré en continu la concentration en colorant du bain de savonnage qui contient le colloïde protecteur. Comme précédemment l'action des micro-ondes a été différée pour contrôler la correspondance entre le traitement du témoin et le traitement avec application des micro-ondes. La durée du savonnage a été volontairement allongée pour vérifier la saturation du bain de lavage, c'est-à-dire l'élimination totale du colorant non fixé.
Sur la figure 8 on a représenté l'évolution des courbes I relative au témoin et J relative au savonnage avec application de micro-ondes.
L'examen de ces courbes montre que l'action des micro-ondes est particulièrement performante en début de traitement. En effet au bout d'une durée de 30 minutes, qui est une durée conventionnelle pour un savonnage, on constate que l'action des micro-ondes permet d'éliminer un tiers de colorant en plus, ramenant de 40 à 20 % la quantité de colorant non fixée à éliminer au rinçage final.
Ainsi l'application des micro-ondes permet de diminuer les rinçages et de générer moins d'effluents.
La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui ont été décrits ci-dessus relativement à la mise en oeuvre du procédé, de même qu'à la description précise qui a été faite du jigger. En particulier l'application des ondes électromagnétiques, que ce soit micro-ondes ou hautes fréquences, peut intervenir soit uniquement sur la roule qui est en cours de formation, à savoir la première roule 5 dans l'exemple illustré, soit sur les deux roules en phase d'enroulement et de déroulement. Dans le premier cas le circuit de commande qui permet le changement automatique de sens de rotation des arbres 3 et 4 déclenchera l'actionnement successif du ou des générateurs correspondant au(x) guide(s) rayonnant(s) disposé(s) en regard de la roule en cours d'enroulement. Par contre dans le second cas, tous les générateurs seront constamment en fonctionnement.
Les demandeurs ont d'ailleurs constaté qu'il n'y avait pas de différence notable entre ces deux variantes de fonctionnement et que ce qui importait, était principalement la puissance totale en ondes électromagnétiques envoyées sur le matériau textile.
Il est également à noter que le procédé de l'invention permet de réduire voire de supprimer les hétérogénéités de teinture entre le début et la fin d'une pièce et entre les deux lisières, ces défauts étant dus aux déperditions et à l'hétérogénéité de température sur la matière. L'action des micro-ondes permet donc aussi une meilleure reproductibilité des teintures et plus généralement de tous les traitements appliqués par jigger.
Par ailleurs , l'action des micro-ondes, conforme à la présente invention, peut être mise en oeuvre dans un appareil du type combi jigger dans lequel sont réalisés des traitements à une température supérieure à 100°C, sous pression, par exemple pour le traitement de polyester.

Claims (12)

  1. Procédé d'ennoblissement textile dans lequel le matériau textile passe à travers un bain chauffé de traitement et s'enroule alternativement dans un sens et dans l'autre,avec l'application d'ondes électromagnétiques sur ledit matériau textile pendant son enroulement et/ou son déroulement, caractérisé en ce que la puissance des ondes électromagnétiques est déterminée, en fonction de la température optimale de la réaction mise en oeuvre, en sorte de maintenir sensiblement égale ou supérieure à cette température optimale la température de l'ensemble constitué par le matériau textile enroulé et le bain dont il est imprégné.
  2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la puissance des ondes électromagnétiques a une valeur approchée par la formule suivante : P = (5,434 m ΔT) . t-1 dans laquelle P est la puissance en kW, m est la masse en kg du matériau textile en cours de traitement, ΔT est l'écart de température en °C entre la température recherchée, égale ou supérieure à la température optimale, et la température réelle du matériau textile enroulé, sans application d'ondes électromagnétiques et t le temps moyen en seconde d'enroulement du matériau en une passe.
  3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que, pour une puissance (P) donnée, on fait varier la vitesse (V) de défilement du matériau selon la formule suivante V = P.L/5,434 m Δ T , dans laquelle L est la longueur du matériau à traiter.
  4. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que l'application des ondes électromagnétiques se fait uniquement sur le matériau textile en phase d'enroulement.
  5. Appareil d'ennoblissement textile, notamment du type jigger, qui comporte d'une part une enceinte (21) dans laquelle sont agencés un système enrouleur-dérouleur (2) à double sens de déplacement, un bac (11) pour le bain (20) d'imprégnation ainsi qu'un système d'embarrage (15) permettant au matériau textile (19) en déplacement de plonger dans le bain (20) et d'autre part des moyens d'applications d'ondes électromagnétiques qui sont aptes à appliquer lesdites ondes sur le matériau textile en cours d'enroulement et/ou de déroulement,caractérisé en ce que les moyens d'application des ondes électromagnétiques consistent en au moins un générateur et au moins un guide d'ondes, raccordé audit générateur, et débouchant à l'intérieur de l'enceinte (21) en regard de l'emplacement prévu pour l'enroulement du matériau textile en sorte que les ondes électromagnétiques transmises soient dirigées vers celui-ci et sur toute la largeur de celui-ci.
  6. Appareil selon la revendication 5 caractérisé en ce qu'il comporte au moins un guide d'onde à fentes ou à antennes rayonnantes faisant toute la largeur de l'enroulement.
  7. Appareil selon la revendication 5 caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de guides d'ondes débouchants juxtaposés (23), éventuellement équipés d'un prolongement (29) d'adaptation et/ou de focalisation des ondes.
  8. Appareil selon l'une des revendications 5 à 7 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de commande des générateurs aptes à commander l'action des ondes électromagnétiques en fonction de la laize du matériau textile.
  9. Appareil selon l'une des revendications 5 à 8 caractérisé en ce qu'il comporte un circuit électronique de commande relié au système enrouleur-dérouleur et aux moyens d'application des ondes électromagnétiques, programmé en sorte de commander la vitesse de défilement du matériau textile en sorte de maintenir maximale la puissance des ondes électromagnétiques.
  10. Appareil selon la revendication 5 caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux guides d'ondes ou deux jeux de guides d'ondes alignés aptes à transmettre les ondes électromagnétiques correspondantes sur toute la largeur de chacun des deux enroulements du matériau textile, chaque guide d'ondes étant alimenté par un générateur ; ainsi que des moyens de commande des générateurs aptes à commander et à réguler la puissance des ondes transmises en fonction du sens de déplacement du matériau textile.
  11. Appareil selon la revendication 5 caractérisé en ce qu'il comporte des pièges à ondes, montés sur les axes d'enroulement du matériau textile, sur les portes d'accès de l'enceinte et/ou sur tout organe mobile sortant de l'enceinte.
  12. Appareil selon la revendication 5 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de protection du bain, aptes à empêcher la propagation des ondes électromagnétiques dans ledit bain, notamment une plaque (25) éventuellement perforée, montée sur le bac, au-dessus du niveau du bain et réalisée dans un matériau réfléchissant les ondes électromagnétiques.
EP95933463A 1994-09-29 1995-09-29 Procede et appareil d'ennoblissement textile, du type jigger, mettant en ouvre des ondes electromagnetiques Expired - Lifetime EP0736116B1 (fr)

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