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I-I
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CES
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2519354A1
Family ID 8087616
Probable Assignee Barriquand
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title INSTALLATION D'ESSORAGE, DE SECHAGE ET/OU DE TEINTURE, DE
MATIERES FIBREUSES OU POREUSES
EN Title EQUIPMENT FOR DRYING DENSE OR WOUND FIBROUS MATERIALS - BY
COMBINATION OF THROUGH DRAUGHTS AND HIGH FREQUENCY INDUCTION HEATING
Abstract
_________________________________________________________________
INSTALLATION D'ESSORAGE, DE SECHAGE ETOU DE TEINTURE DE MATIERES
FIBREUSES OU POREUSES.
ELLE COMPREND: DES MOYENS DE CIRCULATION D'UN GAZ 8 A 15 ET 18, 19 A
TRAVERS LES MATIERES A TRAITER, AFIN DE DEBARRASSER CES DERNIERES
D'UNE PARTIE DE LEUR water; DES MOYENS D'APPLICATION D'UN CHAUFFAGE
PAR RAYONNEMENT HAUTE-FREQUENCE OU HYPERFREQUENCE POUR VAPORISER UNE
AUTRE PARTIE DE L'water DESDITES MATIERES, LA VAPEUR ETANT EVACUEE PAR
LESDITS MOYENS DE CIRCULATION DU GAZ.
APPLICATION A L'ESSORAGE, AU SECHAGE ET A LA TEINTURE DES RUBANS DE
PEIGNEE, DES AMAS ET BOURRES DE FIBRES, DES FILS, DES PIECES DE TISSUS
TISSES OU TRICOTES.
Equipment for purging, drying and/or dyeing fibrous or porous
materials comprises a chamber in which the matl. to be treated can be
suspended and a gas circulated through the matl. while at least part
of the moisture in the matl. is vapourised by high or ultra high
frequency heating. The circulating gas acts as a carrier to remove the
vapours produced. May be used to treat textile fibres before and/or
after spinning or weaving processes, including "tops" or other fibres
supported on bobbins, esp. relatively dense fibrous matls., without
using high pressures or flow rates through the material, by using a
combination of gas flow and induced heating.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention est relative a une installation pour l'essorage,
le sechage et/ou la teinture de matieres fibreuses ou poreuses.
Elle s'applique a l'essorage et au sechage de matieres fibreuses les
plus diverses et quelle que soit la forme sous laquelle elles se
presentent.
L'invention s'applique aux matieres fibreuses textiles avant filature
(sous forme de bourre), en cours de filature (sous forme de rubans de
peignee ou"tops"), ou apres filature (sous forme de fils) et mGme a
des produits tisses ou tricotes. Elle s'applique egalement aux
matieres non textiles fibreuses ou poreuses. L'invention est
particulierement adaptee a l'essorage et au sechage de matieres
fibreuses se presentant sous la forme de bobines, telles que les
bobines de rubans de peignee appelees aussi "tops" obtenues aux
differentes etapes du demelage ou cardage des fibres a partir des
bourres ou amas de fibres.
On connait deja des installations associant des machinesd'essorage a
circulation d'air ou a centrifugation avec des sechoirs a circulation
d'air ou a rayonnement haute ou hyper frequence. Toutefois, ces
installations requierent des operations de manutention importantes en
temps et en main-d'oeuvre pour le transfert des matieres a traiter
d'une machine a l'autre.
La Demanderesse a par ailleurs realise des machines d'essorage et de
sechage dans lesquelles ces deux operations sont realisees dans une
enceinte unique par circulation forcee d'air, alternativement de
l'exterieur vers l'interieur, et inversement, de la matiere a traiter
avec chauffage eventuel de l'air au moins pendant la phase de sechage,
a travers des matieres textiles peu denses ou presentant une epaisseur
relativement faible de matiere a traverser.
De telles machines pourraient en principe etre utilisees pour le
traitement de matieres plus denses ou presentant une epaisseur a
traverser plus importante.
Toutefois, dans une telle utilisation, les conditions operatoires
requierent l'utilisation de puissances energetiques elevees non
compatibles avec une exploitation industrielle, qui ne seraient pas
sans incidence sur la qualite des produits obtenus.
On connait egalement des machines pour l'essorage et le sechage de
produits fibreux ou poreux fonctionnant selon un autre procede,
suivant lequel les matieres sont soumises a une circulation d'air par
depression ou aspiration, ainsi qu'a un rayonnement haute frequence ou
hyperfrequence. L'application du vide partiel a pour effet de
debarrasser la matiere de la majeure partie de son water (essorage),
tandis que le ravonnement vaporise l'water residuelle (sechage) dans
des zones moins accessibles telles que les espaces inter-fibres. Une
telle machine a succion et a rayonnement n'est utilisable que pour le
traitement de faibles quantites de matiere, ce qui la rend
insuffisante pour une exploitation industrielle.
Le but de la presente invention est de realiser une installation
d'essorage,de sechage et/ou de teinture qui ne presente pas les
inconvenients precites en ce qu'elle permet le traitement de matieres
plus denses ou presentant une epaisseur a traverser plus importante
tout en evitant les risques de dommages sur la qualite des ma-
tieres,tels que les risques de migration et de jaunissement grace a
l'emploi simultane ou successif d'un ou plusieurs moyens d'action
tendant a abaisser le taux d'humidite de la matiere a traiter.Un autre
avantage de la presente invention reside dans la diminution sensible
des temps de traitement sans faire appel a des procedes d'action de
trop forte intensite, par exemple une forte pression de la circulation
forcee de gaz, qui serait prejudiciable aux qualites physiques des
fibres, des rubans ou des fils.
La presente invention offre egalement l'avantage d'effectuer, le cas
echeant, l'operation de sechage a une temperature sensiblement
inferieure a celle a laquelle sont effectuees les operations de
sechage dans les machines de l'Art anterieur, evitant ainsi tout
risque de prejudice sur les qualites physiques et/ou chimiques des
fibres.
La presence de plusieurs moyens tendant a diminuer le taux d'humidite
de la matiere, permet de choisir dans une certaine mesure la
temperature de sechage et de permettre, en consequence, d'effectuer
simultanement certains traitements de teinture ou de fixation
d'apprets par l'action de la chaleur.
Pour atteindre ce but, l'installation d'essorage, de sechage et/ou de
teinture de matieres fibreuses ou poreuses selon la presente
invention, comporte en combinaison - des moyens de circulation d'un
gaz travers lesdites
matieres afin de les debarrasser d'une partie de leur
water, - des moyens d'application d'un rayonnement haute ou hyper
frequence sur lesdites matieres pour vaporiser une autre
partie de l'water, lesdites vapeurs etant evacuees par
lesdits moyens de circulation du gaz.
Les moyens de circulation du gaz sont avantageusement des moyens de
circulation forcee d'un gaz sous pression traversant les matieres a
traiter dans un sens allant de l'exterieur vers l'interieur desdites
matieres, ou dans le sens inverse, lesquels moyens peuvent
avantageusement cooperer avec des moyens de production d'un vide
partiel dans la cuve de traitement, permettant une aspiration ou
succion des fluides. Les moyens de circulation forcee et les moyens de
production du vide peuvent etre mis en oeuvre cumulativement au cours
du cycle de traitement, en alternance seulement.
Les moyens de production d'un vide sont mis en oeuvre
preferentiellement au cours de la premiere phase (essorage).
Alternativement, l'essorage peut etre realise par la circulation
forcee du gaz dans le sens allant de l'exterieur des matieres vers
l'interieur, L'essorage peut aussi etre realise par la mise en oeuvre
des deux moyens successivement.
De facon preferentielle egalement, les moyens de production du
rayonnement sont mis en oeuvre pendant la seconde phase (sechage),
simultanement avec la circulation forcee du gaz dans le sens allant de
l'interieur vers l'ex- terieur des matieres. De preference; le gaz est
chauffe a une temperature predeterminee pour le sechage, au moyen d'un
rechauffeur. Un tel chauffage s'avere d'autant plus necessaire que les
quantites de matiere a traiter sont importantes.
De maniere preferentielle egalement, des moyens sont prevus pour
supporter une multiplicite de piles de volumes unitaires de matiere a
traiter, tels que des bobines de rubans de peignee ou analogues.
Lesdits moyens de support des piles peuvent etre entraines en rotation
autour d'un axe parallele a la (ou les) pile(s). Dans le cas d'une
cuve cylindrique, les moyens de support des piles (dispositif
porte-matiere) sont entraines en rotation autour de l'axe longitudinal
de la cuve.
Dans le but de realiser une economie d'energie, il est prevu un
echangeur de chaleur pour realiser la recuperation des calories du gaz
de sortie de la cuve de traitement au profit du gaz d'entree
alimentant les moyens de circulation forcee du gaz.
Selon un perfectionnement, il est prevu une conduite de derivation
(by-pass) dudit echangeur de chaleur pour le recyclage d'une partie du
gaz chaud et humide de sortie de la cuve de traitement dans les moyens
de circulation force, afin de rendre homogene en fin de traitement le
taux de reprise d'humidite final des matieres.
Dans une atmosphere a temperature et humidite donnees, chaque matiere
textile tend selon sa nature a fixer un pourcentage determine d'water
par rapport a sa masse seche. Ce taux est appele taux de sorption ou
taux de reprise, et ce taux influence directement les proprietes
physiques de la matiere textile: masse, tenacite, elasticite,
resistance electrique, etc... Ce taux est tres important pour les
etapes ulterieures (filature, tricotage, tissage), s'il s'agit de
matieres fibreuses.
De nombreuses possibilites existent pour faire concourir les
differents moyens d'action tendant a absorber l'humidite des matieres
juqu'a un taux d'humidite de l'ordre de 17,5 % + 1,5 t.
Les differentes possibilites peuvent etre utilisees afin de rechercher
la solution optimale au regard du temps de traitement et/ou de
l'economie d'energie et/ou de l'efficacite du traitement.
En fin de traitement, le recyclage d'une partie de l'air chaud et
humide de sortie de la cuve de traitement comme on l'a indique
ci-dessus, permet d'obtenir un taux d'humidite uniforme a l'interieur
de la matiere traitee. Associee aux avantages deja mentionnes plus
haut, cette possibilite confere un grand interet a l'installation
industrielle selon la presente invention, notamment dans la fourniture
des rubans de peignee aux filatures dont l'air est conditionne afin de
respecter un certain degre d'hygroscopicite.
L'invention sera mieux comprise a l'aide du com plement de description
qui va suivre, qui se refere a un exemple de realisation non limitatif
de l'objet de l'invention, accompagne des dessins annexes dans
lesquels - la figure 1 est un plan schematique de l'installation
d'essorage, de sechage et/ou de teinture selon l'inven
tion, - la figure 2 est une vue en coupe schematique de la cuve
de traitement et du dispositif portant la matiere, dans
le cas d'une application de l'invention au traitement
d'une multiplicite de piles de volumes unitaires de ma
tiere a traiter, - la figure 3 est une vue schematique en coupe
transversa
le selon la ligne I-I de la figure 1 montrant la dispo
sition d'un volume unitaire de matiere a traiter a l'in
terieur de la cuve de traitement, et les dispositifs de
reflexion et de repartition des rayonnements haute ou
hyperfrequence, - la figure 4 est une vue schematique en coupe
transver
sale selon la ligne II-II de la figure 2, montrant la
disposition des piles de volumes unitaires de matiere a
traiter et les dispositifs de reflexion et de reparti
tion des rayonnements haute ou hyperfrequence.
L'installation d'essorage, de sechage et/ou de teinture telle que
representee sur le dessin de la figure 1, comporte une cuve de
traitement 1, de preference cylindrique, fermee a sa partie superieure
par un couvercle amovible 2 et assurant une fermeture etanche.
A l'interieur de la cuve de traitement est represente schematiquement
un element porte-matiere 3, solidaire d'une colonne creuse 4, de
preference cylindrique, dont la paroi est munie d'une multiplicite
d'ouvertures 5 pour permettre le passage de l'air entre le volume
interieur de la colonne 4 et le volume interieur de l'element
porte-matiere 3. De la meme facon, des ouvertures 6 sont prevues sur
la surface peripherique de l'element portematiere 3, pour permettre le
passage de l'air entre le volume interieur dudit element porte-matiere
et l'espace interieur de la cuve de traitement 1.
L'ensemble forme par la colonne 4 et l'element porte-matiere 3
constitue le dispositif porte-matiere, qui peut etre statique ou anime
d'un mouvement de rotation autour de son axe longitudinal, au moyen du
dispositif d'entrainement en rotation 7 de type adequat et connu en
soi.
L'installation comprend des moyens de production d'une circulation
d'air a travers la matiere placee dans l'element porte-matiere 3. Au
moyen de commandes appropriees, la circulation d'air peut s'effectuer
de l'interieur vers l'exterieur de la matiere ou en sens inverse.
Ces moyens comprennent une conduite d'entree d'air a la pression
atmospherique 8, un moyen de compression de l'air 9, qui peut etre un
ventilateur ou un surpresseur, un rechauffeur 10, a la sortie duquel
sont prevues deux canalisations: une canalisation 11 d'alimentation de
la cuve de traitement l,et une canalisation 12 d'alimentation de la
colonne 4 du dispositif porte-matiere, sur chacune desquelles est
montee une vanne d'ouverture et de fermeture, respectivement iia et
12a.
I1 est egalement prevu deux canalisations de sortie, respectivement 13
pour la cuve de traitement et 14 pour le dispositif porte-matiere,
munies chacune d'une vanne d'ouverture et de fermeture, respectivement
13a et 14a.
En aval desdites vannes 13a et 14a, les deux canalisations de sortie
13 et 14 forment une canalisation commune d'echappement 15 qui
alimente l'echangeur de chaleur 16 pour la recuperation des calories
de l'air de ladite conduite d'echappement 15.
Une partie de l'air de la conduite d'echappement 15 peut etre
directement remit en circulation forcee au moyen de la conduite 17,
dont le passage est commande par la vanne d'ouverture et de fermeture
17a.
L'installation comprend egalement des moyens de succion de l'air de la
cuve de traitement comprenant une conduite 18 en communication avec la
colonne du dispositif porte-matiere, une vanne d'ouverture et de
fermeture 18a, et un moyen de production de vide 19 au moins partiel,
tel qu'un vase de depression ou une pompe a vide.
L'installation comprend,de plus, des moyens de chauffage par
application de rayonnements haute ou hyperfrequence, connus en soi,
representes schematiquement sur les dessins. Ces moyens comprennent un
generateur 20, des applicateurs de rayonnement 21 et des dispositifs
de reflexion et de repartition 22, representes schematiquement sur le
dessin des figures 3 et 4. Ces dispositifs de re
flexion et de repartition sont tres utiles dans le cas d'une
multiplicite de piles de volumes unitaires de matiere a
traiter, comme le prevoit la variante ci-apres.
Selon une variante representee sur le dessin des
figures 2 et 4, le dispositif porte-matiere comprend une multiplicite
de colonnes 4a a 4d, recevant chacune une pile
d'elements porte-matiere, respectivement 3a a 3d, pour le
traitement d'une multiplicite de piles de volumes unitaires
de matiere a traiter. Chaque colonne comporte plusieurs
elements unitaires porte-matiere empiles.
Sur le dessin de la figure 4, on a represente une vue schematique en
coupe transversale de la disposition de
la matiere sur quatre piles 4a a 4d. I1 s'agit d'un exemple non
limitatif, le nombre de piles pouvant etre inferieur ou superieur
selon les dimensions donnees a la cuve de
traitement.
Excepte la conformation du dispositif portematiere, l'installation
pour l'essorage, le sechage et/ou la teinture d'une multiplicite de
piles de volumes unitai -res-ie-matiere, comprend les memes moyens que
l'installa- tion decrite ci-dessus pour un volume unitaire de matiere
a traiter.
Le fonctionnement de l'installation sera decrit en se reportant
principalement au dessin de la figure 1, pour le traitement d'un
volume unitaire de matiere a traiter.
La matiere etant placee dans l'element portepiece, sous la forme d'une
bobine de ruban de peignee par exemple, et le couvercle 2 de la cuve
de traitement 1 etant ferme, la matiere est soumise a une circulation
d'air sensiblement transversale, dans le sens allant de ltexte- rieur
de ladite matiere vers l'interieur. La circulation d'air est obtenue
en fermant les vannes 12a, 13a et 18a.
L'air comprime par le moyen de compression 9, qui peut etre rechauffe
par le rechauffeur 10, est introduit dans la cuve de traitement par la
canalisation 11, traverse la matiere a traiter et est evacue par la
colonne 4, et les canalisations 14 et 15.
La circulation forcee d'air sous pression debarrasse la matiere d'une
majeure partie de son water, par compression et entrainement.
Alternativement ou successivement, la circulation d'air et par
consequent l'enlevement d'une partie de l'water contenue dans la
matiere, peut etre obtenue par depression dans la cuve au moyen du
dispositif de production de vide 19 en ouvrant les vannes 18a et 13a,
et en fermant les vannes iia, 12a et 14a.
Simultanement a la circulation d'air produite par l'un ou l'autre
moyen indique ci-dessus, la matiere est egalement soumise a un
rayonnement haute ou hyperfrequence qui vaporise l'eau,et plus
particulierement celle retenue dans les espaces interfibres ou qui
adhere aux fibres et que peut difficilement atteindre la circulation
d'air.
Dans une seconde phase, on procede au sechage, de preference au-moyen
de la circulation forcee d'air dans le sens inverse de celle
precedemment decrite, en ouvrant les vannes 12a et 13a et en fermant
les vannes pila, 14a et 18a. De cette facon, l'air comprime par le
moyen de compression 9, chauffe par le rechauffeur 10, est introduit
par la canalisation 12 dans la colonne 4 du dispositif portematiere et
traverse sensiblement transversalement la matiere a traiter dans le
sens allant de l'interieur vers l'exterieur de ladite matiere a
traiter. L'air s'echappe de la cuve de traitement par la canalisation
13, puis la canalisation d'echappement 15.
Pendant cette phase de sechage, on maintient l'application du
rayonnement haute ou hyperfrequence sur la matiere a traiter. Une
partie des calories de l'air chaud de la conduite d'echappement 15 est
recuperee au moyen de l'echangeur de chaleur air-air 16 pour chauffer
l'air de la conduite d'alimentation 8. Une telle disposition offre
l'avantage d'une economie d'energie.
Lorsque le taux d'humidite requis de la matiere est atteint, on ouvre
la vanne 17a. Une partie de l'air chaud et humide de la conduite 15
d'echappement,est recycle dans la circulation forcee d'air, pour etre
applique de nouveau sur les matieres a traiter, afin d'homogeneiser le
taux de reprise d'humidite final'desdites matieres.
En variante, on peut differer la mise en oeuvre des moyens de
chauffage par rayonnement haute ou hyperfrequence apres une premiere
periode dite d'essorage. Pour cette premiere periode d'essorage, on
recourt aux moyens de circulation forcee d'air dans le sens allant de
l'exterieur vers l'interieur de la matiere, soit aux moyens de
circulation d'air par depression, soit successivement aux premiers et
aux seconds moyens de circulation.
On peut egalement effectuer cette operation d'essorage en utilisant
une circulation forcee d'air dans le sens allant de l'-interieur
versol'exterieur de la machine, en alternance soit avec une
circulation forcee dans l'autre sens, soit avec une circulation par
depression.
Ainsi que cela ressort de ce qui precede, l'invention ne se limite
nullement a ceux de ses modes de realisation et d'application qui
viennent d'etre decrits de facon plus explicite; elle en embrasse au
contraire, toutes les variantes qui peuvent venir a l'esprit du
technicien en la matiere, sans s'ecarter du cadre, ni de la portee, de
la presente invention.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
10- Installation d'essorage, de sechage et/ou de teinture de matieres
fibreuses ou poreuses, au moins une unite de volume desdites matieres
etant placee dans une cuve de traitement, caracterisee en ce qu'elle
comprend en combinaison: - des moyens de circulation d'un gaz (8 a 15
et 18,19) a travers lesdites matieres afin de les debarrasser d'une
partie de leur water; - des moyens d'application d'un rayonnement
haute-frequence ou hyper-frequence (20,21,22) sur lesdites matieres
pour vaporiser une autre partie de leur water, lesdites vapeurs etant
evacuees par lesdits moyens de circulation du gaz.
2 - Installation selon la Revendication 1, caracterisee en ce que
lesdits moyens de circulation d'un gaz sont des moyens de circulation
forcee (8 a 15) d'un gaz sous pression traversant les matieres a
traiter dans un sens allant de l'exterieur desdites matieres vers
l'interieur ou dans le sens inverse.
30- Installation selon la Revendication 2, caracterisee en ce que
lesdits moyens de circulation d'un gaz comprennent, en outre, des
moyens de production d'un vide partiel (18,19) dans la cuve de
traitement (1).
4 - Installation selon la Revendication 3, caracterisee en ce que
lesdits moyens de production d'un vide partiel (18,19) communiquent
avec la partie interieure des unites de volume de matiere a traiter,
de maniere a realiser une aspiration de l'exterieur vers l'interieur
desdites matieres a traiter.
5 - Installation selon la Revendication 1, caracterisee en ce qu'elle
comprend des moyens (3,4,3a a 3d, 4a a 4d) pour supporter au moins une
pile de plusieurs volumes unitaires de matiere a traiter.
60- Installation selon la Revendication 5, caracterisee en ce que
lesdits moyens pour supporter la matiere a traiter sont animes d'un
mouvement de rotation d'axe paral lele a l'axe de la(ou des) pile(s)
de matiere a traiter.
7 - Installation selon la Revendication l, caracterisee en ce qu'il
est prevu un echangeur de chaleur (16) pour realiser un transfert de
chaleur du gaz de sortie de la cuve de traitement vers le gaz d'entree
qui alimente les moyens de circulation forcee du gaz.
80- Installation selon la Revendication 1, caracterisee en ce qu'il
est prevu une conduite de derivation (17) pour le recyclage d'une
partie du gaz chaud et humide de sortie de la cuve de traitement (1)
directement dans les moyens de circulation forcee, afin de rendre
homogene en fin de traitement le taux de reprise final des matieres.
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