Brevet FR2004711A1 — publié le 19691128

i 2004711 La présente invention a trait à un fil, composé de filaments continus thermoplastiques et gonflé , ayant un comportement amélioré au touffetage. les filaments composant le fil ont des frisures en forme de sinusoïdes, dont les sommets sont distri-5 bués au hasard les uns par rapport"- aux autres dans les filaments. Les filaments sont, suivant l'invention, déplacés latéralement pour être enmêlés les uns avec les autres. Quand le fil est soumis à une tension normale pour le touffetage, il prend un aspect non gonflé, lisse et compact, sans perdre, du fait des filaments 10 emmêlés, sa cohésion ou son potentiel de gonflement. L'invention a pour objet un appareil et un procédé de traitement de fil à filaments synthétiques continus et ayant un certain frisage latent ou, ce qui revient au même, un certain gonflement potentiel, qui peut être réalisé au moins en partie avant que 15 le fil ne soit mis en oeuvre sur tissu touffété, état dans lequel on pourra développer encore davantage son gonflement. De préférence, le procédé et l'appareil de l'invention, s'appliquent à des fils dont la texture comporte une multiplicité de filaments et qui ont encore, après traitement suivant l'invention, un certain po-20 tentiel de frisage utilisable, en particulier, pour la production de tissus touffétés d'ameublement, de carpettes, etc..» De nombreux types de fils, panai les plus répandus, utilisés à la production de tissus touffétés d'ameublement, de carpettes, etc...ont un certain frisage potentiel ou latent qui est ré-25 alisé à plein durant les traitements d'apprêtage ou de teinture, appliqués aux tissus touffétés au moyen de ces fils; Avant ces traitements des tissus touffétés, le fil est plus ou moins compact plutôt que gonflé. Oes fils à gonflement latent peuvent être fabriqués par un procédé d'étirage à chaud et de "texturation" sur 30 engrenages, procédé tel que celui décrit par le brevet français 1.306.530, déposé le 21 Novembre 1961. Les fils de ce brevet de l'art antérieur ont trouvé de larges débouchés industriels mais, à la suite de l'augmentation de la vitesse du travail des machines à touffeter des équipements indus-35 triels, on a constaté que des fils, dont la texture n'était pas du.tout gonflée, ne passaient pas sans provoquer un nombre inadmissible de défauts de touffetage dans les tissus finis. Un moyen déjà connu d'adapter des fils à frisage potentiel à l'opération de 69 06':61 2 2004711 venue plus dure de touffetage, est de "prégonfler le fil et de lui appliquer en surface un apprêt avant touffetage. Un tel procédé est décrit dans le brevet des E.U.A. .U0 3.299.485. De récentes modifications des machines à touffeter ont im-5 posé des exigences encore plus strictes sur le comportement des fils au touffetage, auxquelles les fils de l'art antérieur ne répondent pas entièrement. L'aiguille classique à touffeter avec oeilleton a été remplacée dans une large mesure par une aiguille creuse, suivant l'axe de laquelle le fil est amené à passer, en-10 traîné en partie par un courant d'air. Oette innovation permet d'accroître fortement la vitesse de touffetage, c'est-à-dire la productivité de chaque machine, à condition que le fil alimentant la machine sôit apte à subir ces nouvelles conditions de travail. Le fil de l'invention est éminemment apte à l'emploi sur ces ma-15 chines à touffeter à grande vitesse. Le fil de la présente invention a un comportement amélioré au touffetage. Il se caractérise par le fait que ces filaments comportent,; conférées au fil par son passage dans un engrenage, des frisures en forme de sinusoïdes, .dont les sommets sont dis-"20' - tribués au hasard les uns par rapport aux autres dans les filaments. Les filaments continus composant le fil s.ont, suivant l'invention, déplacés latéralement pour s'enmêler chacun avec d'autres. Pour des tensions, par Exemple, de 0,02 à 0,8 grammes par denier, le fil prend"un aspect non gonflé, lisse et compact, sans 25 perdre s'a cohésion entre filaments due à l'emmêlement réalisé entre ceux-ci ou son potentiel de gonflement. Mais, sous une tension suffisante pour contraindre le fil au-delà de sa limite d'élasticité, le fil perd cette cohésion entre filaments. Le fil est, de préférence, composé d'au moins deux brins, suffisamment enmêlés 30 pour donner l'apparence d'un fil à brin unique. Les filaments ont, de préférence, une section droite multilobée. Le.gonflement potentiel du fil n'est qu'en partie réalisé et l'aspect pleinement gphflé du fil ne sera développé qu'après touffetage sur tissu, quel que soit l'article fini fabriqué de cette.façon. ;• 35 Le procédé suivant 1'invention^ qui va être décrit, vise à'traiter un fil en filaments continus, thermqplaspiques synthétiques, en vue de réaliser en partie.le potentiel de gonflement, conféré"au fil par son passage dans un engrenage. Le procédé con 69 06261 3 2004711 siste, en partant d'un fil à filaments thermoplastiques continus, étiré, sans torsion ou presque, et ayant acquis un certain potentiel de gonflement qui lui a été conféré par son passage dans un engrenage, à le faire passer dans une zone confinée, avec un taux 5 de suralimentation d'au moins 15 /°. Contre le fil traversant cette zone, on dirige un certain nombre de petits jets de fluide chauffant, à grande vitesse. Ges jets débouchent dans ladite zone par des orifices, échelonnés à faible distance l'un de l'autre, en direction du chemin suivi par le fil dans la zone et orientés tout 10 autour de ce chemin. Il en résulte que le gonflement potentiel du fil se réalise en partie et que ses filaments s'emmêlent, ces nouvelles caractéristiques donnent au fil un meilleur comportement au touffetage. La suralimentation en fil est normalement de l'ordre de 15 à 60 c/a. le fluide utilisé est, de préférence, de la vapeur à une 15 température de 160 à 235°G, faisant mouvement à un débit massique de 0,105 à 0,385 kg/min. et par centimètre carré de section droite des orifices de vapeur. Un appareil sera également décrit qui a pour but de réaliser en partie ledit gonflement potentiel du fil à filaments continus et 20 d*««mêler ces filaments. L'appareil comporte un gicleur conçu pour donner passage à ce fil. Au gicleur est associé un élément d'alimentation en fluide chauffant à partir d'une source de ce fluide. Un certain nombre de conduits font communiquer ledit élément d'alimentation en fluide chauffant avec l'espace intérieur du gicleur 25 compris entre ses deux extrémités respectivement d'admission et d'évacuation du fil, pour diriger sur celui-ci un certain nombre de petits jets rapides de fluide chauffant. Les orifices sont é-chelonnés à faible distance l'un de l'autre en direction du chemin-suivi par le fil et orientés tout autour de ce ehemin. 30 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la descrip tion détaillée qui suit, ainsi qu'à l'examen des dessins annexés correspondants, dans lesquels: - La figure 1 est une vue schématique d'une forme préférée de réalisation d'un équipement permettant la mise en oeuvre du pro- 35 cédé suivant l'invention» - la figure 2 est une vue schématique d'une variante de cet équipement préféré. - la figure 3 est une vue en coupe à plus grande échelle 69 06261 4 2004711 d'un appareil suivant l'invention, coupe prise selon la ligne 3-3 de la figure 1 et montrant les détails de la structure interne de l'appareil. - La figure 4 est une vue en perspective, un quadrant ayant 5 été coupé et enlevé, d'une buse à injection suivant 1'invention,etî - La figure 5 est une vue par côté d'un fil multi-filaments, suivant l'invention, tel qu'il se présente après traitement par le procédé et l'appareil, suivant l'invention. La figure 1 montre deux bobines 1, 2 d'alimentation en fil J^Q à filaments thermoplastiques continus, non étirées, disposées sur un bâti ou râtelier classique, dans des emboîtages 3, 4 respectivement. Les brins venant des deux bobines passent .séparément dans des 5,6 puis ensemble dans un gulae en queujr ae cochon oeilletons ou guides en queue de cochon/ou guide de renvoi, 7.Les AS brins réunis pour former un fil 8 passent autour d'un galet entrai-* né d'entrée 9, avec galet fou associé d'appui 11, puis autour d'une broche ou cylindre chauffé 13. De la broche 13, le fil échauffé va à une "pince" constituée par deux rouleaux étireurs dentés 15, 16, qui engrènent l'un avec l'autre et sont entraînés à une vites-se périphérique qui vaut plusieurs fois celle du rouleau d'entrée 9, de sorte que le fil échauffé subit une extension d'orientation, alors qu'il est encore chaud; il est alors déformé et est ensuite refroidi au moment où il passe entre les rouleaux dentés. Les rouleaux dentés peuvent être positivement refroidis par un courant d'air à faible vitesse délivré par un ajutage 17. Le fil sortant de la aone A d'étirage à chaud et defifisage sur engrenage, possède maintenant unffisage ou gonflement potentiel que l'on peut réaliser en échauffant le fil dans une passe à faible tension, à la manière bien connue. Ii® fil à frisage latent, maintenant désigné par le repère." 18, traverse une chambre 20 de pré-gonflement» emmêlement des filaments, en suivant l'axe géométrique de cette chambre, dans laquelle un jet de fluide chauffant à grande vitesse, dirigé contre le fil en mouvement, modifie les positions relatives des filaments et é-35" chauffe en même temps le fil en vue de réaliser son gonflement potentiel. Le fil "pré-gonflé", maintenant désigné par le repère 21, passe sur un rouleau entraîné classique de sortie 22, associé pour former une pince, à un rouleau fou d'appui 23. De là, le fil va se renvid.^r sur une bobine 24 pour former un enroulement terminé 25 de 69 06261 5 2004711 de fil pré-gonflé et à filaments eamêlés. On peut utiliser pour renvider le fil, soit une bobine entraînée par sa surface, soit un bobinoir entraîné par un axe, soit tout autre système renvi-deur classique (non représenté), le fil peut encore être recueil-5 li dans une boîte à étoupe avec dispositif d'entraînement convenable . la structure et le mode de fonctionnement du pré-gonfleur-emmêleur de filaments 20, seront mieux compris en se reportant à la figure 3, qui le représente en coupe longitudinale prise selon 10 . la ligne 3-3 de la figure 2. Oe pré-gonfleur est constitué par un corps composite et par une buse 26 interchangeable, le corps présente une enveloppe extérieure 27 qui peut être cylindrique, ou avoir une section droite carrée, rectangulaire ou autre, selon les besoins, pour pouvoir être incorporée à un équipement existant. 15 Disposée coaxialement à l'enveloppe extérieure 27, une paroi cylindrique intérieure 28, entoure un espace qui est ouvert à sa partie basse, laquelle se prolonge au-delà de l'extrémité inférieure de l'enveloppe; l'espace intérieur à la paroi 28, est fermé à son extrémité supérieure par une pièce terminale cylin-20 drique 29,laquelle fait corps avec un élément terminal 30 assurant la fermeture supérieure de l'espace annulaire compris entre la cloison 28 et l'enveloppe 27. la partie basse de cette face annulaire est fermée par un élément terminal 31, qui épouse la surface extérieure de la paroi 28. ïous les joints entre éléments 25 terminaux de fermeture et l'enveloppe ou la paroi intérieure, sont soudés ou scellés de toute autre manière convenable, de façon que ces joints soient rendus résistants et étanches. Par analogie a-vec les échangeurs à tubes coaxiaux, l'espace annulaire ouvert compris entre la surface extérieure de la paroi intérieure et 30 la surface intérieure de 1'enveloppe, peut être appelé "espace enveloppant" et l'espace intérieur à ladite paroi "espace enveloppé". Deux demi-accouplements 33, 34, s'ouvrent dans l'espace enveloppant pour constituer une entrée et une sortie respectivement de fluide chauffant. Une tige filetée 35, soudée extérieu-35 rement à ladite enveloppe, constitue un moyen commode de fixer le pré-gonfleur-emmêleur à une console porteuse ou au bâti d'une machine. Une ouverture 36, coaxiale à l'espace enveloppé, est per 69 06261 6 2004711 cée dans la pièce terminale de fermeture supérieure 30. Le diamètre intérieur de ladite ouverture se réduit brusquement à environ mi-hauteur, en direction axiale de la pièce, pour former un épau- lement annulaire 37 qui supporte une buse à injection 26. La- 5 dite ouverture va ensuite en s'évasant vers le bas pour former une surface tronconique 38 s'ouvrant dans ledit espace enveloppé. Un certain nombre de canaux radiaux 40, percés dans la paroi de la pièce terminale, donnent passage à un fluide chauffant passant de l'espace enveloppant à l'espace enveloppé. La buse à injection 10 26, interchangeable est disposée dans l'ouverture de la pièce terminale, de façon à y être étroitement calée; elle s'appuie sur un joint annulaire d'étanchéité en métal mou, par exemple, en aluminium, lui-même posé sur l'épaulement 37. Un autre joint annulaire d'étanchéité en matériau similaire, est disposé à l'extrémité su-15 périeure de la buse; les deux joints et la buse sont soumis à une compression les obligeant à s'appliquer étroitement l'un contre l'autre au moyen d'une bague suiveuse ou chapeau 41, rigidement tenue à poste par des vis 42 à tête plate. la structure de la buse d'injection 26 ressortplus claire--'20 ment de la vue en perspective de la figure 4, laquelle montre que le canal coaxial destiné à guider le fil subissant le traitement, est constitué par une entrée tronconique converjente'43, se prolongeant par un court perçage cylindrique 44, à l'extrémité inférieure duquel fait suite une sortie tronconique divergente 45. Sur la 25 plus grande partie de la hauteur de la buse, celle-ci est de diamètre extérieur réduit, de manière à former un évidement annulaire 46 qui se présente en face des canaux radiaux 40 du corps composite représenté à la figure 3. Le bord extérieur de l'extrémité supérieure de la buse est chanfreine, en surface conique, - la-30 quelle coopère au centrage et à la réalisation de l'étanchéité du joint annulaire supérieur. Un certain nombre de conduits 47 échelonnés, aussi bien en direction axiale de la buse qu'en direction périphérique, fait communiquer 1'évidement annulaire 46 avec le perçage cylindrique 35 médian 44. Il va de soi, que pour plus de commodité d'usinage, ces conduits peuvent comprendre chacun un perçage d'entrée suralésé qui se raccorde coaxialement à un orifice de sortie de petit diamètre débouchant dans la face latérale du perçage médian de la 69 06261 7 2004711 buse. Les axesgéométriques des conduits 47 peuvent être dirigés perpendiculairement à celui du perçage médian de la buse, mais ces conduits sont, de préférence, inclinés sur ce dernier axe, de façon que la vitesse du fluide chauffant ait une composante notable 5 en direction—----- axiale du perçage médian de la buse. Si on prend comme sens positif celui du mouvement du fil, on peut ' dire que les axes géométriques des conduits 47, font, de préférence, un angle obtus de 100 à 175° avec l'axe du perçage médian de la buse. Le diamètre de ce perçage médian dépend, bien entendu, de 10 la grosseur du fil ou câble traité. En général, le diamètre du perçage médian doit être compris dans l'intervalle de 2 à 10 fois le diamètre nominal du fil traité; si le perçage médian est trop large, il tend à développer sporadiquement de la torsion dans le faisceau de filaments ainsi que des boucles fermées à brins de 15 croisement jointifs indésirables dans les filaments élémentaires; on peut aussi avoir intérêt à donner au perçage médian une faible conicité. D'un autre côté, le diamètre des orifices de sortie des conduits 47, doit être de l'ordre de un dixième à la moitié du dia mètre du perçage médian. Il est généralement utile, surtout dans 20 le cas de fil ou câble relativement gros, que l'un au moins des conduits de fluide, débouche dans le perçage médian juste en amont du tronc de cône divergent de sortie» Les angles d'ouverture des deux parties tronconiques, convergente d'entrée et divergente de sortie, de la buse à injection, 25 peuvent être égaux; mais dans le cas de fil ou câble relativement gros, ces deux angles peuvent différer l'un de l'autre. Pour empêcher une turbulence indésirable, l'angle du tronc de cône divergent de sortie est pris égal ou inférieur à l'angle de divergence de la pièce terminale de fermeture supérieure du corps du pré-gon-30 fleur (surface 38 à la figure 3). Les angles d'ouverture des deux troncs de cône convergent et divergent de la buse, doivent être compris dans l'intervalle d'environ 15 à environ 95°. Gomme l'indique le repère 48 des figures 1 et 3, un conduit en métal, dont l'avant est ouvert, est monté directement au-des-35 sous du prégonfleur-emmêleur ou filament. Une canalisation d'aspiration 50 (figure 3) est connectée audit conduit, de façon que les composés volatils ou l'humidité s'échappant de la sortie du prégonfleur-emmêleur, soient extraits de l'espace de travail. La sour 69 06261 8 200471i ce de dépression reliée a la canalisation 50 peut être le côté aspiration d'un aspirateur ordinaire, muni en amont d'un condenseur et d'un purgeur à condensation. Une trompe à eau, un éjecteur-con-denseur à vapeur et eau, bien que de faible rendement, sont des 5 sources de dépression très intéressantes, surtout quand on se sert de vapeur comme fluide chauffant dans le prégonfleur-emmêleur de -filaments. Le principal courant de déchets gazeux est normalement de sens descendant à partir du prégonfleur-emmêleur en action du fait de l'entraînement de fluide par le fil en mouvement. 10 La figure 2, qui est une vue schématique d'une seconde for me préférée de réalisation du dispositif suivant l'invention, est facile à comprendre si on la compare à la figure 1. Dans cette seconde forme de réalisation on traite par le procédé suivant l'invention, un certain nombre de fils ayant déjà un frisage ou gon- 15 flement latent pour obtenir un fil unique gonflé et pourvu de co-, - . „ , -, , , - ,. - ,dâns .des emboîtages „ . hesxon. Partant de bobxnes dxsposees/classxques pour râteliers, des fils 51, 52 passent par des guides,/2axiaux et sont amenés à se réunir dans un guide commun 53. Le fil 54 qui en résulte est amené à passer dans la "pince" formée par des rouleaux d'entrée 55, 56, qui 20 font entrer le fil dans un prégonfleur-emmêleur de filaments 20, où les filaments composants sont amenés à être déplacés latéralement l'un par rapport à l'autre et sont échauffés par des jets à grande vitesse de fluide chauffant, de façon à réaliser partiellement le frisage latent des filaments. Le fil résultant 57, gonflé 25 et ayant acquis de la cohésion nécessaire, passe dans la pince des rouleaux de sortie 58, 60 et il est renvidé sur une bobine 61 ou un cône par un dispositif envideur-classique. La forme de réalisation de la figure 2 est, en particulier, utilisable dans tous les cas où il est industriellement possible de 30 conserver en stock du fil ayant un certain potentiel de frisage.On peut produire une large gamme de grosseurs de fils prégonflés et pourvus de cohésion, suivant la demande du marché, en prenant simplement le nombre voulu de brins constitués par le fil à frisage potentiel en stock. Il est tout à fait faisable et économiquement 35 possible de produire des fils traités dont les grosseurs vont d'un denier de quelques centaines d'unités pour un brin unique, à plusieurs milliers pour un certain nombre de brins associés, la buse à injection (figure 3) étant choisie,dans chaque cas, du calibre 69 06261 9 2004711 approprié. Au lieu d'alimenter le dispositif en fil thermoplastique non étiré à partir de bobines 1, 2, il est clair que l'on peut prendre ce fil directement à la sortie des trous de filières d'un 5 équipement classique de filière, en réalisant ainsi un processus direct et continu de production de fil fini prégonflé et pourvu de cohésion. On élimine par ce processus un certain nombre de manipulations intermédiaires. La figure 5 est une vue à grande échelle d'un fil pré-gon-lo fié et pourvu de cohésion, produit suivant le procédé de 1'invention et tenu sous faible tension. Les filaments constituant le fil ne^forit que Raccrocher l'un à l'autre du fait du degré modéré d'entrecroisement latéral de ces filaments. Sous tension modérée, telle que celle intervenant dans les phases de touffetage ou de tis-15 sage, le fil gonflé voit son diamètre diminuer de 100 à 200 fa, et prendre un aspect compact et lisse, mais il reprend son corps et conserve sa cohésion quand on supprime la tension appliquée. Si on applique une tension notable, suffisante pour contraindre le fil au-delà de sa limite nominale d'élasticité, correspondant à 20 une extension complète des frisures, le fil reprend son corps quand on supprime la tension appliquée, mais il a perdu sa cohésion. Si deux fils ou davantage sont appliqués l'un contre l'autre, ils tendent à se séparer lorsqu'une tension notable leur a été appliquée, puis supprimée. Ces observations conduisent à un 25 essai d'exécution simple pour vérifier que le processus prégon-flement-effi-mêlage des filaments a été correctement exécuté. Un opérateur expérimenté applique simplement à la main une tension modérée, de l'ordre de 0,05 à 0,2 grammes par denier sur un bout de fil traité, puis la supprime. Si les filaments viennent à se 30 séparer, c'est que l'emaêlement est insuffisant. L'opérateur effectue alors les corrections voulues aux conditions de traitement. Si, au contraire, les filaments ont tendance à rester accrochés les uns aux autres après qu'une tension notable a été appliquée au fil, puis supprimée, c'est que l'e®mêlement des filaments 35 est excessif. Bien entendu, le degré correct d'emmêlement des filaments peut également être déterminé par l'emploi d'un dispositif conçu pour appliquer à un tronçon de fil une tension mesurée avec précision. Dans tous les cas, les conditions de trai 69 06261 10 2004711 tement sont ajustées d'après les résultats obtenus, le degré d*emmêlement des filaments dépend beaucoup des vitesses linéaires relatives du fil à son entrée et à sa sortie du prégonfleur-emmêleur des filaments ainsi que de la vitesse de passage du fluide 5 chauffant dans la buse à injection. Oes différents points seront discutés plus loin. Il convient de noter que, comme l'indique la figure 5, le fil traité suivant le procédé de l1invention, ne renferme que peu i de boucles fermées sur les filaments. Un grand nombre desboucles 10fermées de filaments^6semble faire apparaître la figure 5 sont simplement dues à l'effet de la projection sur le plan de la figure et ne sont pas de véritables boucles fermées. La création dans le fil de boucles fermées de diamètre relativement grand est à éviter en raison d'au moins deux effets nuisibles. Sauf dans le cas 15 de boucles fermées minuscules, ces boucles ne se forment que dans des conditions de traitement qui conduisent à une cohésion excessive des filaments entre eux, comme 1'indique 1'essai manuel décrit ci-dessus. Non seulement l'existence de boucles à la surface extérieure du fil gêne fortement le passage du fil à travers les 20 aiguilles de touffetage, mais l'aspect du tissu touffété fini s'en trouve affecté défavorablement. Lors des phases d'apprêtage et de teinture du tissu touffeté, le gonflement potentiel résiduel se développe à plein, en sorte qu'à la manière voulue chaque "touffe" tend à se rabattre légèrement tout autour d'elle et à s'éten-25 dre ou à s'épanouir. Mais si le fil a trop de cohésion, les filaments internes les plus contraints ne réalisent pas à plein leur potentiel de frisage et les touffes ont tendance à paraître crispées ou maigres, alors que les boucles libres de surface gonflent librement en donnant ——r—'-r-à chaque touffe un aspect quelque 50 peu bouffant qui altère là' définitioii' du touffetage et celle du dessin du tissu, deux des qualités esthétiques les plus importantes déterminant commercialement l'attrait d'un tissu touffeté. Une caractéristique très importante des fils traités, suivant l'invention, est justement qu'ils permettent des définitions de touffeta-35 ge et de dessin' du tissu fini, extraordinairement améliorées, en particulier dans le cas de dessins à motifs courbes. Il importe de noter que l'action exercée sur les filaments par le procédé suivant l'invention, diffère notablement de celle 69 06261 ii 2004711 des procédés usuels dans lesquels le fil à frisage latent est é-chauffé sous faible tension sans qu'il y ait action d'emmêlement des filaments par un courant à grande vitesse de fluide ou dans lesquels, le fil n'ayant pas de frisage latent, est soumis à un 5 courant à grande vitesse de fluide pour faire naître un gonflement par formation de boucles sur les filaments et emmêlement de celles-ci. Dans la buse à injection, suivant l'invention, les filaments soumis à une faible tension, sont simultanément échauffés et déplacés par le courant de fluide, de façon telle que les frisures 10 potentielles en se réalisant tendent à produire un emmêlement notable à trois dimensions entre filaments déplacés, sans formation sur les filaments de boucles de grands diamètres. Le fait de soumettre les filaments à frisures emmêléesà un chauffage marqué immédiatement au-delà de la buse à injection tend à stabiliser les 15 filaments dans les configurations emmêlées qu'ils ont prises. Dans la mise en oeuvre du prégonfleur-emmêleur de filaments, les conditions optimales à réaliser pour un type donné de fil synthétique, sont normalement déterminées empiriquement, car les qualités esthétiques voulues dans un tissu touffeté donné, ne peuvent 20 être déduites de façon précise des propriétés du fil; des ajustements mineurs au processus initial, sont couramment nécessaires pour affiner les caractéristiques qualitatives que l'on veut finalement obtenir. On peut déterminer les caractéristiques initiales du fil traité, en ne considérant que les paramètres les plus impor-25 tants du procédé.. Pour échauffer et emmêler les filaments du fil à frisage latent, on a le choix entre un certain nombre de fluides, parmi lesquels vapeur, air chaud, azote, etc.... L'air et la vapeur sont les plus économiques, la vapeur étant préférée pour le traitement de 30 filaments de Nylon ou de polyester. Le fluide à grande vitesse envoyé dans les conduits de la buse à injection, apporte à la fois la chaleur nécessaire aux filaments et l1énergie cinétique voulue pour amener ceux-ci à se déplacer latéralement. Le degré voulu de cohésion entre filaments est normalement obtenu quand la vitesse 35 linéaire du fluide est moindre que la vitesse du son dans le flui-dejaux conditions opératoires de température et de pression. liais le terme de vitesse utilisé ici, est quelque peu ambigu; celui de "débit massique" est mieux approprié à la définition de la vitesse 69 06261 12 2004711 d'écoulement du fluide. Suivant l'invention, le débit massique de fluide arrivant par chaque orifice de conduit, est de l'ordre de 0,105 à 0,385 kg/s et par cm de surface de section droite de cet orifice. Le débit 5 massique requis de fluide dépend d'ailleurs de la grosseur et de la vitesse linéaire du. fil subissant le traitement. Pour les fils à filaments de Nylon et de polyester, qui sont les plus importants industriellement, un débit massique d'environ 0,193 à 0,298 kg/s 2 cm convient. 10 La température à laquelle le fil doit être porté par les courants de fluide, dépend du matériau constitutif du fil. En général, le fil ne doit pas être échauffé au-dessus du "point de collage" de ce matériau constitué autrement, les fils tendent à s'attacher mutuellement en se soudant par leurs surfaces, en formant 15 un fil raide difficile à transformer en tissu. La température vraie du fluide lui-même peut dépasser le point de ramollissement du matériau et doit même nécessairement le dépasser si le fil a une très grande vitesse, pour qu'il soit suffisamment échauffé durant sa brève exposition au fluide. Des températures inférieures à environ 20 135°0, sont trop basses pour échauffer suffisamment un fil circulant à vitesse notable. Pour des filaments en Nylon ou en polyester, des températures de travail du fluide dans 1'intervalle de 165°0 à 230°C, se sont avérées tout à fait satisfaisantes, des températures quelque^pïus élevées étant à utiliser pour des fils en 25 câbles relativement gros, sous réserve que leurs filaments ne se ramollissent pas et ne s'attachent pas les uns aux autres de façon, excessive. On peut, quand on met en oeuvre un gaz préchauffé surchauffé, tel que l'air, utiliser des éléments chauffants auxiliaires. Dans les chaînes définies ci-après, utilisant la vapeur comme 30 fluide préféré, la température indiquée est celle de la vapeur saturée dans l'espace enveloppant, donc en amont des orifices des conduits de la buse à injection. Il est à noter que la température vraie de la vapeur dans un jet libre, immédiatement en aval d'un orifice, peut être supérieure de quelques degrés à celle de satura-35 tion, du fait d'une expansion semi-adiabatique de la vapeur à sa traversée des conduits. I-Iais, l'expérience a montré que cette légère surchauffe n'obligeait pas à apporter une correction à la température de spécification. 69 06261 13 2004711 le principal facteur réglable déterminant le potentiel de gonflement d'un fil donné, traité dans des conditions maintenues constantes, d'autre part, est le degré de suralimentation en fil du prégonfleur-oamêleur de filaments. Oe degré de suralimentation 5 est exprimé en pourcentage de l'excès de vitesse linéaire du fil à son entrée dans le prégonfleur sur sa vitesse à sa sortie du prégonfleur, et il est commandé par les vitesses relatives des rouleaux saisissant le fil, immédiatement en amont et en aval du prégonfleur. Si, par exemple, les duos de rouleaux 55, 56 et 58, 10 60 de la figure 2 sont entraînés à des vitesses telles que le fil entre dans le prégonfleur à une vitesse de 137 mètres par minute et en sorte à une vitesse de 91,4 mètres par minute, la suralimentation est de 50 ?£. En général, moins la suralimentation est élevée, moins le fil traité a de corps. Mais la suralimentation 15 ne peut être indéfiniment accrue sans changer la nature de l'opération de prégonflement-emmêlage --des filaments; en d'autres termes, une certaine réalisation du potentiel de frisage ainsi qu'un déplacement modéré des filaments, ne peuvent équilibrer un haut degré de suralimentation, de sorte que de grandes boucles fermées 20 indésirables, se forment alors sur les filaments. Pour obtenir des fils prégonflés à filaments enmêlés ayant les caractéristiques voulues mentionnées ci-dessus, le pourcentage de suralimentation suivant l'invention, doit s'exprimer par un nombre qui ne dépasse pas de 30 unités environ le potentiel de frisage tel que déter-25 miné par l'essai à sec de gonflement défini ci-après î Suralimentation maximale (en °/o) = gonflement à sec (en %) + 30. On pourrait penser au premier abord que la suralimentation ne peut absolument pas dépasser le potentiel de frisage sans faire 30 naître des boucles fermées indésirables. Mais il faut noter que lors de son traitement thermique le fil subit un certain raccourcissement, que ce fil ait ou non acquis un certain potentiel de frisage avant le traitement; ce raccourcissement peut aller jusqu'à 8-12 c/o, suivant les traitements préalables particuliers que 35 le fil a subis au cours du processus de fabrication; il se produit aussi un raccourcissement appréciable du fil au moment où les filaments sont amenés à s1 éloigner de leurs emplacements ordonnés primitifs du fait de 11 €9Lmelement limite provoqué par la turbulence du courant de fluide. 69 06261 14 2004711 Au premier démarrage de l'opération de prégonflement-en-mêlage des filaments sur un type nouveau de fil non encore utilisé, les limites de charge en tension conduisant à une cohésion optimale du fil, ont à être vérifiées pour être notées. Une méthode 5 adéquate pour faire cette vérification, consiste à faire passer un écheveau à boucle unique du fil tracé sur un crochet ou une broche fixe et à appliquer une certaine tension au fil au moyen d'un dynamomètre accroché à 1' écheveau et tiré à la main. Un dynamomètre de 0 à 5 kg, du type vendu dans la plupart des maisons d'articles 10 scientifiques, est de beaucoup préférable à un dynamomètre à plateau. On applique d'abord à 1'écheveau de fil une tension de faible valeur que l'on annule ensuite pour observer le fil et voir si les filaments se sont séparés. On applique ensuite une tension de 15 valeur plus grande, on l'annule, on observe les filaments, et ainsi de suite. Ce processus a permis de montrer que si une tension modérée de l'ordre de 0,05 à 0,2 gramme par denier amène le fil à perdre sa cohésion, c'est que les filaments sont insuffisamment esmiêlés. A l'opposé, si une tension notable de l'ordre de 0,7 à .20 0,8 gramme par denier ou davantage ne permet pas d'amener une séparation pratiquement complète des filaments, c'est que ceux-ci sont excessivement enmêlés et que le fil ne gonflera pas correctement dans le tissu touffeté fini. Ordinairement les fils à fort denier ont tendance à commencer de perdre leur cohésion pour un 25 effort de traction plus faible que les fils à faible denier. Gomme on l'a déjà fait observer, un opérateur expérimenté apprend vite à pratiquer et à interpréter l'essai manuel de mise sous tension avec une précision surprenante, sans avoir à se servir, ni de dynamomètre ni d'aucun autre instrument, notamment de mesure» 30 II n'est pas de pratique courante de définir le degré de gonflement ou de frisage d'un fil par le changement de longueur de ce fil dans des conditions spécifiées-de charge, après que le fil a été échauffé sans tension, pour réaliser à plein ce pouvoir de frisage ou de gonflement. Le "gonflement à sec", dont on a déjà 35 parlé dans un paragraphe précédent, et dont il sera encore question dans les exemples qui vont suivre, est déterminé par un processus ën apparence arbitraire, mais qui donne des résultats reproductibles: 69 06261 15 2004711 On lave de 2,5 à 4,0 grammes de fil en un écheveau dont la longueur de boucle est de l'ordre de 40 à 50 cm; la longueur réelle de fil contenu dans 1'écheveau varie suivant le denier, c'est-à-dire la grosseur du fil, mais elle est habituellement comprise 5 dans un intervalle de 6 à 50 mètres. Oet écheveau de fil enfilé sur une barre-support en acier, est suspendu, durant exactement 5 minutes, dans un four de laboratoire, dont la température est asservie à rester à 121-2°0. L'é-cheveau ainsi échauffé est ensuite retiré du four et accroché à 10 un crochet fixe, un autre crochet portant un poids de 50 g. est accroché à l1extrémité libre de 1'écheveau pour mettre celui-ci sous tension; 30 secondes exactement plus tard, on mesure la longueur de 1'écheveau sur une règle graduée verticale. On ajoute alors un poids supplémentaire de 4,54 kg au premier de 50 g. et 15 30 secondes plus tard, on mesure à nouveau la longueur de 1'écheveau ainsi étiré, la différence des longueurs d'écheveau mesurées, exprimée en pourcentage de la longueur d* écheveau sous la charge de 50 g. désigne ce qu'on appelle le"gonflement à sec". A titre d'exemple si, après chauffage, la longueur mesurée d'un écheveau 20 sous la charge de 50 g est de 40,0 cm et qu'elle atteigne 50,0 cm sous la charge de 0,050 + 4,54 kg, le gonflement à sec est de 25 56. Une autre caractéristique de gonflement utilisable est celUe dite "par voie humide". Le processus de sa détermination est iden-25 tique à celui du-gonflement à sec, sauf en ce qui concerne le mode d'échauffement de 1'écheveau de fil. L'écheveau est suspendu sans tension dans de 1* eau bouillante pendant 10 minutes et immédiatement après dans un four de laboratoire de 121^2°C durant 30 minutes, avant que la longueur de 1'écheveau soit mesurée, comme 30 dans l'essai donnant le gonflement à sec. Pour un fil donné, le gonflement par voie humide dépasse habituellement celui par voie sèche de quelques unités de pourcentage, mais le premier varie peu dans le temps. En d'autres termes, si pour un échantillon donné de fil, on mesure les deux gonflements, par voie sèche et 35 par voie humide, celui-ci dépasse légèrement celui-là, mais si on mesure à nouveau les deux gonflements d'échantillons du même fil au bout d'un certain laps de temps, par exemple, de quelques mois le gonflement par voie humide aura très peu changé, alors que le 69 06261 16 2004711 gonflement à sec aura notablement diminué par rapport à sa valeur mesurée initialement. Le gonflement par voie humide est donc un indice qui convient mieux à caractériser le fil fini produit, mais le gonflement à sec est très suffisant et utilisable pour contrô-5 1er les conditions opératoires ainsi que pour régler le processus de prégonflement-emmêlement des filaments. Le gonflement par voie humide indique mieux, par contre, le degré d1 épanouissement des touffes dans un tissu touffeté, car la teinture et la finition d'un tel tissu comporte une exposition importante à des solutions a-10 queuses chaudes, suivie de séchage. Les exemples qui suivent sont destinés à illustrer la mise en oeuvre de l'invention. Un corps composite de prégonfleur-emmêleur de filaments,a été construit sensiblement comme l'indique la figure 3, l'envelop-15 pe extérieure étant constituée par un tube normalisé de 6,35 cm et la paroi intérieure, par un tube normalisé de 3,81 cm, dépassant de 1,27 cm l'extrémité inférieure de ladite enveloppe. La pièce terminale supérieure faisant corps avec 1'élément terminal assurant la fermeture de l'espace enveloppé, était percée à un diamè-20 tre de 1,9 cm et pourvue d'un épaulement distant de 2,54 cm de son extrémité supérieure, la partie de ce perçage située au-dessous de 1'épaulement était de forme conique, divergeant d'un angle de 60°. Deux canaux radiaux d'un diamètre de 0,48 cm, faisaient communiquer l'espace enveloppant avec l'espace enveloppé. Deux demi-accouple-25 ments de 0,635 cm de diamètre s'ouvraient dans l'enveloppe. Une bague suiveuse était pourvue d'une ouverture de commande de 1,27 cm de diamètre; quatre vis à têtes plates immobilisaient cette bague. Une buse à injection était construite sensiblement comme 30 l'indiquent les figures 3 et 4. Son diamètre extérieur hors tout était de 0,635 cm et sa longueur hors tout de 2,54 cm. Le convergent d'entrée s'ouvrait suivant un angle de 60°, le perçage Eylin-drique médian avait 0,20 cm de diamètre et 0,56 cm de longueur,et le divergent de sortie s'ouvrait suivant un angle de 60°. Un con-35 duit unique était foré dans la paroi du perçage, perpendiculairement à l'axe géométrique de celui-ci, la partie surélevée du conduit avait 0,24 cm de diamètre et l'orifice débouchant dans le perçage, 0,064 cm de diamètre. Gette buse à injection était immobi 69 06261 17 2004711 lisée dans le corps du prégonfleur au moyen de la bague suiveuse et de deux joints annulaires en aluminium, comme le montre la figure 3 • Le prégonfleur-emmêleur était disposé à 30,5 cm au-dessous 5 d'un duo d'entrée d'un rouleau entraîné et d'un rouleau fou, ce duo étant monté sur un cadre vertical au-dessous d'un râtelier, à la manière indiquée par la figure 2. Un duo de rouleaux analogue était disposé à environ 25,4 cm au-dessous du prégonfleur-emmêleur et un bobinoir normalisé du modèle dit "959", fabriqué par la Société dite: 10 "LESSONA Corp." était disposé au-dessous du duo de rouleaux inférieur. L'accouplement supérieur du prégonfleur était relié à une conduite de vapeur par l'intermédiaire d'une canalisation munie d* un manomètre et d'un régulateur de pression de vapeur immédiatement en amont. L'accouplement inférieur du prégonfleur était relié à un 15 purgeur ordinaire du type dit "Sarco", lui-même relié à une conduite de vidangeo Le prégonfleur-emmêleur était thermiquement isolé au moyen d'un manchon tubulaire en magnésie d'épaisseur normalisée, lui-même enveloppé d'un tissu d'amiante fermé par une couture. La bague suiveuse était restée non isolée et exposée de façon a pouvoir faci— 20 lement enlever et remplacer la buse à injection. Un conduit en aluminium relié à une cheminée, était disposé immédiatement en-dessous du prégonfleur-emmêleur et relié à une source de dépression pour évacuer les déchets gazeux provenant de la zone de travail. EXEMPLE I 25 En se servant de l'appareil que l'on vient de décrire, on a disposé sur le râtelier une bobine unique d'un fil de Nylon 66, à texture convenable0 Ce fil ayant un denier nominal de 1230 et 68 filaments, a été amené à pousser par les guides, par le duo de rouleaux d'entréet par le prégonfleur-emmêleur, par le duo de rouleaux 30 de sortie, pour s'enrouler finalement sur une bobine, le tout comme le montre la figure 2. Les vitesses des rouleaux ont été réglées pour que le fil entre dans le prégonfleur a 183 m. par minute et en sorte à 137 m. par minute, ce qui représente une suralimentation de 33%. De la vapeur a été admise dans l'espace enveloppant du prégon-35 fleur-emmêleur sous une basse pression qui était accrue périodiquement et on a soumis des échantillons du fil traite à un examen visuel,, Il s'est révélé qu'aucun prégonflement appréciable ne se produisait tant que la pression de la vapeur n'attei- 69 06261 18 2004711 2 «v gnait pas 3,51 kgh/om , ce qui correspond à une température de vapeur saturante de 148°0. La pression de vapeur a été alors accrue progressivement jusqu'à obtenir un prégonflement du fil considéré comme satisfaisant, mais on n'a observé à aucun moment un emmêle-5 ment uniforme des filaments. On a retiré la buse à injection et on \ a foré un second conduit traversé de même diamètre que le premier et diamétralement opposé à celui-ci. On a remis en place la buse à injection dans le corps du prégonfleur et entrepris une nouvelle série d'essais de fonctionnement. Le prégonflement du fil 10 était amélioré pour de faibles pressions de vapeur mais l'uniformité de 1'emmêlement n'avait pour ainsi dire rien gagné; des emmêlements excessivement importants et denses se produisaient de place en place, les intervalles de l'ordre de 10 cm entre ces points d'emmêlement montrant un fil plutôt délié et des filaments prati-15 quement séparés. On a fait une nouvelle buse à injection, de dimensions identiques à celles de la première, mais les deux conduits ayant leurs orifices décalés l'un par rapport à l'autre en direction axiale de la buse, d'une distance de 0,16 cm. En passant aux es-■20 sais de fonctionnement, on a constaté que cette buse donnait une amélioration notable de l'uniformité d'emmêlement, sans sacrifice sur la réalisation du prégonflement. D'autres essais ont montré que l'on pouvait arriver à produire un fil prégonflé et à filaments emmêlés, de façon satisfaisante, mais la gamme des vitesses de fil 25 autorisées et des taux de suralimentation, restait quelque peu restreinte. On a alors ajouté un troisième conduit dont l'orifice était décalé par rapport aux autres, en direction axiale de la buse, de façon qu'il s'ouvre dans la paroi juste ^au point où le diver- inférieure gent de sortie fait suite à 1'extrémité/du perçage médian. L'axe 30 géométrique de ce troisième conduit était, en direction périphérique, orienté à 90° de ceux des deux autres conduits et, dans un plan vertical, ce conduit faisait un angle de 120° avec l'axe géométrique du perçage médian, en prenant le sens vertical descendant comme sens positif sur l'axe géométrique dudit perçage médian. La 35 buse ayant été ainsi modifiée et remise en place dans le corps du prégonfleur, on a procédé à de nouveaux essais. Un prégonfleP'^nt et un etunêlement satisfaisants des filaments ont été obtenus sur une gamme plus large de vitesses de fil et de taux de suralimentation, 69 06261 19 2004711 la composante de la traînée de fluide due à l'inclinaison du troisième conduit aidant à stabiliser le mouvement du fil à son entrée dans le prégonfleur-emmêleur. On a alors fait une autre buse à injection ayant les mêmes 5 dimensions hors tout que la précédente, mais modifiée pour bénéficier des caractéristiques essentielles qui s'étaient révélées comme intéressantes lors des essais préliminaires. L'aspect et la forme de cette buse étaient analogues à ceux de la buse représentée à la figure 4. Mais pour rendre la buse encore plus apte à 10 s'accomoder de fils de grosseurs largement différentes, la partie inférieure elle-même du perçage médian, fut rendue légèrement divergente dans le sens du mouvement du fil. Le convergent d'entrée, amenant le fil dans la buse, avait un angle total de 60° et s'étendait sur me distance de 0,68 cm comptée suivant l'axe géomé-15 trique de la buse. L'entrée du perçage médian, d'un diamètre de 0,20 cm, s'étendait sur 0,24 cm (distance comptée sur le même axe) et se raccordait avec une partie tronconique divergente ayant un angle d'ouverture de 15°; cette partie divergente du perçage médian s'étendait sur une distance de 0,79 cm (comptée sur le même 20 axe) et rejoignait le divergent de sortie ayant un angle d'ouverture de 60°. Trois conduits ayant chacun un suralésage d'entrée de 0,24 cm de diamètre et un orifice de 0,064 cm de diamètre, é-taient forés dans la paroi de la buse. Les trois orifices étaient décalés en direction axiale du perçage médian de 0,20 cm, le cen-25 tre du premier orifice se trouvant à 0,16 cm au-dessous de la jonction entre la partie cylindrique et la partie divergente du perçage médian. En direction périphérique, les trois conduits étaient régulièrement distribués à 120° l'un de l'autre, et dans un plan vertical passant par l'axe géométrique de chaque conduit, cet axe 30 faisant un angle de 130° avec celui du perçage médian de la buse. C'est une buse à injection de ce type qui a été utilisée dans le prégonfleur-ér-imêleur de filaments dont il sera question dans les essais décrits aux exemples II à IV ci-après: EXEMPLE II 35 En utilisant le prégonfleur-emmêleur monté à la façon dé crite à l'exemple I et représenté à la figure 2, on a fait un é-chantillon de fil à filaments continus destiné à des tapis légers. On a disposé sur le râtelier une bobine unique de fil et le fil à 69 06261 20 2004711 se brin unique a été amené à travers/11appareil de la figure 2. Ge fil était en Nylon 66 semi-mat, à denier global de 2460 et 136 filaments, ayant acquis un certain potentiel de gonflement par passage sur engrenage et le faisceau de filaments présentait une 5 légère torsion en S (torsion à gauche) de 0,19 tour par centimètre. Le gonflement à sec de ce fil était de 30 On a exécuté une opération de prégonflement-emmêlement de filaments dans les conditions suivantes : Vitesse d'entrée par les rouleaux supérieurs 320 m. par minute 10 Vitesse de sortie par les rouleaux inférieurs 228 m. par minute Taux de suralimentation 40 % 2 Pression de vapeur (dans l'espace enveloppant) 18,6 kg/cm Température correspondante de vapeur saturante 211°0 La commande de tension du bobinoir du type LESSONA 959 15 précité, a été réglée pour que la tension du fil à son enroulement sur un tube en carton, soit maintenue à 100 g. Le processus se déroulait de façon régulière, et on a réuni un grand nombre de petites bobines de fil traité. Le fil présentait une cohésion bien uniforme et avait un certain corps quand il était sons tension. A 20 l'essai manuel de mise sous tension, on a observé que le fil conservait une bonne cohésion après application d'une tension modérée et que les filaments se séparaient après application d'une tension notable. Examiné sous fort grossissement (de l'ordre de 4) en projection par un lecteur de micro-film, le fil donnait un as-25 pect du genre de celui représenté à la figure 5» les frisures du fil d'entrée se rapprochant beaucoup de la forme sinusoïdale, ayant subi une certaine distorsion et ayant été déplacées pour s'emmêler dans de nombreuses orientations autour de l'axe du fil; on ne pouvait discerner qu'un petit nombre de boucles fermées de 30 très faible diamètre, les grandes boucles indésirables étant totalement absentes. Le gonflement moyen par voie humide de fil traité était de 28 fo. On a utilisé une machine classique à touffeter au pas de 0,40 cm pour confectionner des échantillons de carpettes de 71,1 35 cm de largeur et de poids par unité de surface de 542 et 678 g/m , comportant comme envers une toile de jute normalisée. Pour chacun de ces deux poids spécifiques, on a confectionné deux types de carpettes, l'un bouclé uni, à poils de hauteur uniforme 1,11 cm l'autre à dessin, à poils longs et courts de hauteurs respectives SÂD ORIGINAL 69 06261 21 2004711 0,32 et 0,127 cm. Pour permettre la comparaison on a touffeté des tissus analogues au moyen d'un fil industriel pour tapis et de même grosseur, fabriqué à partir du même type de fil au départ mai « prégonflé et appliqué avec un apprêt spécial. A l'opération 5 de touffetage, le fil essayé s'est montré nettement meilleur que le fil industriel témoin: il y eut beaucoup moins de points laissés ou de boucles tirées et on ne pouvait pratiquement pas discerner de filaments séparés ou cassés. Des éléments de chaque échantillon de carpette ont été 10 teints en pièces dans une nuance d'un vert profond par des techniques connues. Oinq contrôleurs techniquement qualifiés ont examiné les tissus touffétés avant et après teinture. Ils furent unanimes pour déclarer que le tissu en essai était nettement supérieur selon tous les critères d'usage courant et, en particulier, celui 15 à dessin: la définition du dessin et celle du touffetage étaient extrêmement bonnes, l'élasticité et le "pelucheux1' des carpettes en essai avaient des qualités esthétiques beaucoup plus attrayantes que les autres. EXEMPLE! III 20 On a fabriqué des échantillons de fil prégonflé à filaments enmêlés, dans les mêmes conditions opératoires que celles décrites à l'exemple II, mais en changeant de fil de départ. On a disposé sur le râtelier trois bobines de fil de Nylon 66, ayant un certain potentiel de frisage acquis par passage sur engrenage, 25 chacun des trois brins était composé de 68 filaments ayant un denier global de 1230 et une torsion dans le sens Z (à droite) de 0,10 tour par centimètre. Les trois brins de fil étaient amenés à se réunir en passant dans des guides appropriés, puis à traverser le prégonfleur-enmêleur de filaments jusqu'au renvideur, à 30 la manière déjà décrite ci-dessus. Le gonflement nominal à sec des brins d'entrée était de 27 à 32 Le fil résultant de la réunion des trois brins était composé de 204 filaments, avait un denier nominal global de 3690 et n'était pas retordu. Le fil prégonflé à filaments enmêlés possédait les carac-35 téristiques déjà observées de cohésion uniforme et de gonflement sans présenter de boucles; le gonflement moyen par voie humide était de 26 >. On a réuni un grand nombre de bobines de taille mo^reruie et on les a transférées pour essai à un atelier de fa 69 06261 22 2004711 brication industrielle de carpettes. Sur une machine industrielle classique à touffeter, au pas de 0,40 cm, on s'est servi des fils en essai pour faire une bande de tissu touffeté de 76,2 cm de largeur et d'un poids spé- p 5 cifique de 780 g/m sur toile de jute à 283,4 g. On a utilisé deux dessins différents: un bouclé à poils longs et courts, un bouclé à poils longs, moyens et courts; dans le dessin à poils longs et courts, les poils longs ont été tondus. On a fait une bande adjacente de 76,2 cm de largeur, au moyen de fil industriel 10 comparable mais qui était prégonflé et apprêté, et une troisième bande de 76,2 cm de largeur, au moyen d'un autre type de fil industriel en Nylon 66 gonflé pour carpettes; la bande au complet avait donc 228 cm de largeur. Sur la machine industrielle à touffeter, le fil à essayer s'est révélé excellent. Le tissu touffeté 15 composite obtenu a été teint en nuance jaune d'or, puis renforcé, puis plaqué d'un second envers et fini par des techniques industrielles connues. La bande faite avec le fil en essai a été jugée de qualité au moins égale à tous égards à celle des bandes faites avec des fils industriels; elle était nettement supérieure aux 20 points de vue de finitions du touffetage et du dessin, élasticité et "pelucheux", qualité esthétique importante mais mal définie, recherchée pour les carpettes. On a ensuite comparé des échantillons du fil en essai et du fil commercial pour carpettes sur une nouvelle machine indus-25 trielle à touffeter, à grande vitesse, qui utilise, pour former les boucles, des aiguilles creuses et un entraînement du fil par l'air, au lieu d'aiguilles et crochets classiques. Le personnel préposé à la machine a fait croître progressivement la vitesse de touffetage. Au moment où la vitesse commençait à dépasser la vi-30 tesse maximale permise par les machines classiques, le fil industriel prégonflé-apprêté a commencé à provoquer des défauts si nombreux qu'il a fallu le retirer de la machine; à une certaine vitesse encore plus élevée; le second fil industriel devint également défectueux et dut être' enlevé. Par contre, le fil prégon-35 fié à filaments emmêlés, a continué à se bien comporter, h'entraînant qu'un nombre minimal de défauts, quand oh a fait croître la vitesse de touffetage jusqu'à la valeur maximale permise par les combinaisons de poulies dont disposait la machine. Le person 69 06261 23 2004711 nel préposé à la marche de la machine a estimé que le fil en essai aurait continué à se comporter correctement à des vitesses encore supérieures, si on avait pu disposer de poulies permettant de travailler à ces vitesses de touffetage extrêmement élevées. On a 5 donc mis en évidence, non seulement que le fil en essai conférait aux carpettes finies les caractéristiques désirables voulues, mais qu'il était capable d'être mis en oeuvre à des vitesses de touffetage bien supérieures à celles couramment utilisées pour la production de carpettes. 10 EXEMPLE 17 Un appareil tel que celui représenté à la figure 1, a été monté sur le côté d'un cadre vertical surmonté d'un râtelier d'alimentation. Les rouleaux, supérieur d'entrée 9 et inférieur de sortie 22, étaient de même diamètre et les rouleaux d'appui, 11, 23, 15 respectivement, étaient recouverts d'un polyuréthane élastomère dense assurant un bon contact. La broche d'étirage 13 avait 5,08 cm de diamètre et elle était chauffée par une cartouche chauffante de 1000 watts. Le dispositif prégonfleur-ertaêleur de filaments, monté entre l'engrenage étireur-modificateur de.texture et les rou-20- leaux inférieurs de sortie, était identique à celui déjà décrit aux exemples II et III. On a placé sur le râtelier deux bobines de fil de Hylon 66, non étiré, semi-mat, d'un denier de 3900 et à 68 filaments; ces deux brins furent amenés à se réunir au niveau des rouleaux guides 25 supérieurs d'entrée 7 et à traverser l'appareil à la manière indiquée à la figure 1, le fil traité étant renvidé sur tubes de carton au moyen d'un enrouleur de type précité LESSONA 959. Les brins réunis faisaient trois tours autour de la broche chauffée d'étirage et faisaient trois passes dans la pince des rouleaux dentés, un 30 rouleau séparateur auxiliaire classique étant utilisé pour empêcher les spires de fil de chevaucher. Le procédé a été mis en oeuvre dans les conditions suivantes : Vitesse des rouleaux supérieurs d'entrée 114 mètres/minute Vitesse de l'engrenage d'étirage 367 mètres/minute 35 Taux d'étirage 3»20 Vitesse des rouleaux inférieurs de sortie 302 mètres/minute Taux de suralimentation 21 # Température de la broche d'étirage 2009C 69 06261 24 2004711 Débit d'air de refroidissement sur l'engrenage 0,42 nrVminute p Pression de la vapeur (espace enveloppant) 18,4 kgp/cm . Température correspondante de vapeur saturée 208°0 Avant passage dans le dispositif prégonfleur-anmêleur des, 5 filaments, le fil teïturé avait un gonflement à sec de 21 lie fil prégonflé à filaments emmêlés avait un denier de 2590 et un gonflement par voie humide de 24,7 #. On a fait des carpettes touffetées à deux dessins différents (poils longs et courts) et une bouclée unie sur une machi-10 ne à touffeter classique, au pas de 0,40 cm, en utilisant des échantillons de fil à essayer et d'un fil industriel analogue qui avait été prégonflé et apprêté. On a fait des carpettes . échantillons d» éc&an&aJxoc® de trois poids spécifiques diffé- p o p rents: 541 g/m , 627 g/m et 846 g/m , sur toile de jute classirr 15 que. Tous ces échantillons ont été finis industriellement et teints en pièces, en nuance verte. Le comportement au touffetage du fil en essai a été extra-ordinairement bon en donnant un nombre minimal de boucles lais-; sées ou tirées et autres défauts. Jugées par cinq contrôleurs 20 compétents, les carpettes de fil en essai ont été estimëes supérieures à tous égards, en particulier, au point de vue esthétique, surtout en ce qui concerne les carpettes à dessin, dans desquelles les définitions du dessin et du touffetage étaient très. nettement supérieures. 25 EXEMPLE V On a suivi le même processus qu'à 1'exemplel¥, sauf que les deux brins de Nylon 66 se sont vhs incorporer des additifs-différents au polymère, pour les rendre considérablement plus.ré-ceptifs aux colorants acides. Une fois touff^ié en carpette et -30 teint par un colorant acide, le fil composite donnait un agréa-., ble effet de bruyère, exempt de toutes stries fâcheuses. Les aûm ditifs incorporés à 1'un des brins pour améliorer la réceptivité aux colorants acides étaient ceux dévoilés par le brevet fran--çais N° 1*426.165, au nom de la Demanderesse. Les additifs in-35 corporés à l'autre brin pour rendre celui-ci résistant aux colo rants acides, étaient ceux décrits par la demande de brevet des E.U.A. N° 553.715, déposée le 31 Mai 1966. 11 résulte de oe qui précède que les avantages du système 69 06261 25 2004711 proposé par l'invention, sont nombreux. le procédé, suivant l'invention aboutit à réaliser, au moins en partie, le potentiel de gonflement d'un fil à filaments continus thermoplastiques synthétiques et à emmêler à un degré raisonnable les filaments compo-5 sant le fil. Le fil résultant est gonflé et a la cohésion voulue pour être utilisé sur machine à touffeter à grande vitesse, en. donnant un excellent rendement. L'appareil, suivant l'invention, est de structure relativement simple. Il peut être incorporé à des équipements existants sans modifications importantes de ceux-10 ci. Les autres avantages sont évidents. Bien entedu, 1'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation représentés et décrits, qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples» 69 06261 26 2004711 REVENDICATIONS 1.- Fil à filaments continus thermoplastiques et gonflé par traitement thermique, caractérisé par le fait que ses-'filaments élémentaires comportent des frisures en forme de sinusoïdes dont 5 les sommets sont distribués au hasard les uns par rapport aux autres, et les filaments composant le fil ont été déplacés en direction latérale pour s'enmêler chacun avec d'autres, ledit fil prenant un aspect non gonflé, lisse et compact sans perdre la cohésion unissant les filaments entre eux quand il est soumis à une 10 tension de l'ordre de0,02 à 0,8 g. par denier, mais perdant cette cohésion quand on lui applique une tension suffisante pôur con-fe::" traindre le fil au-delà de sa limite nominale d'élasticité» 2.- Fil selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est constitué d'au moins deux brins de fil étiré, sans tor- 15 sion ou presque» 3«- Fil selon larevendication 1, caractérisé par le fait que les filaments sont de section droite multilobée. 4.- Procédé de fabrication de fil conforme aux revendica- . tions 1 à 3, caractérisé par le fait que : 20 a)- On fait avancer longitudinalement un fil à filaments continus thermoplastiques, étiré, sans torsion ou presque, et a-yant acquis un certain potentiel de gonflement. b)- On fait passer ce fil dans une zone confinée avec taux de suralimentation d'au moins 15 25 c)- On dirige contre le fil traversant la dite zone, un . certain nombre de petits jets de fluide chauffant à grande vitesse, ces jets débouchant dans la zone par des orifices échelonnés . à faible distance l'un de l'autre, en direction du chemin suivi par le fil dans la zone et orientés tout autour de ce chemin, le 30 tout de façon à réaliser le potentiel de gonflement du fil et à emmêler les filaments pour donner au fil un meilleur comportement au touffetage. d)- On reraride le fil de manière uniforme'* 5.-Procédé de fabrication conforme à la revendication 4, 35 caractérisé par le fait que ledit taux de suralimentation du fil est compris dans l'intervalle de 15 à 60 fo, par le fait que le fluide chauffant est de la vapeur à une température comprise dans l'intervalle de 160 à 235°C, à un débit massique compris dans 69 06261 27 2004711 l'intervalle de 0,105 à 0,385 kilogramme/minute et par centimètre carré de section desdits orifices de débouché de vapeur dans la dite zone, lesquels sont distribués de façon sensiblement régulière autour du chemin suivi par le fil. 5 6.- Procédé de fabrication conforme à la revendication 5» caractérisé par le fait que le fil qaac ^^3- est un polymère du type dit "Nylon". 7.- Procédé de fabrication conforme à la revendication 5* caractérisé par le fait que le fil est en un polymère du type po- 10 lyester. 8.- Procédé de fabrication conforme à la revendication 4, .. caractérisé par le fait que; a)- On fait avancer longitudinalement à partir d'une source d'approvisionnement, au moins deux brins de fil, composés de fila- 15 ments continus thermoplastiques, non étirés et pratiquement sans torsion. b)- On réunit lesdits brins en un fil unique que l'on étire à température élevée pour accroître l'orientation moléculaire en direction des filaments. 20 c)- On fait subir au fil étiré une déformation et un re froidissement simultanés, en le faisant passer entre deux rouleaux dentés qui engrènent et sont froids. d)- Immédiatement après, on fait passer le fil, avec un taux de suralimentation, d'au moins 15 f°> dans ladite zone confi- 25 née oîi il est soumis à l'action de jets de fluide chauffant. e)- On r«avide le fil en bobine, cône, etc... 9.- Appareil permettant la mise en oeuvre du procédé conforme aux revendications 4 à 8, pour la fabrication du fil conforme aux revendications 1 à 3» caractérisé par le fait qu'il compor- 30 te : a)- Un gicleur conçu pour l'admission du fil par une de ses extrémités et son évacuation par son autre extrémité. b)- Un élément associé audit gicleur pour son alimentation en fluide chauffant à partir d'une source de ce fluide. 35 c)- Un certain nombre de conduits faisant communiquer ledit élément d'alimentation en fluide chauffant avec l'espace intérieur au gicleur, compris entre lesdites extrémités d'admission et d'évacuation du fil, pour diriger un certain nombre de petits jets de 69 06261 28 2004711 fluide chauffant contre le fil traversant ledit gicleur, suivant un chemin déterminé. d)- lesdits conduits.débouchent par des orifices situés à faible distance l'un de l'autre, décalés l'un par rapport à 5 l'autre en direction du chemin suivi par le fil et distribués au-tour du chemin. 10.- Appareil conforme à la revendication 9, caractérisé par le fait que l'axe géométrique de chacun desdits conduits fait un angle obtus avec le sens vertical descendant de défilement du 10 fil devant les orifices de débouché des jets de fluide chauffant' et par le fait que ces orifices sont distribués de façon sensiblement régulière autour du chemin suivi-par le fil. 11.- Appareil conforme à la revendication 9» caractérisé par le fait que le gicleur comporte près de son extrémité d'ad- 15 mission du fil, une buse interchangeable, par le fait que ladite buse présente deux perçages tronconiques coaxiaux se raccordant par leurs petits diamètres par l'intermédiaire d'un perçage cy-lindrique médian définissant le chemin suivi par le fil, et en ce que lesdits conduits d'amenée du fluide chauffant contre le • 20 fil, sont pratiqués dans la paroi de ladite buse.