Brevet FR2012612A1 — publié le 19700320

On sait produire des filaments de section non circulaire. Ces filaments sont produits à grande échelle à partir d'un polymère synthétique textile par filage à l'état fondu à travers une filière à trous multiples de calibres et d'entr'axes tels qu'au fur et à 5 mesure de la sortie des filaments, une coalescence se produit entre les filets séparés de polymère fondu. L'obtention d'une bonne coalescence entre ces filets séparés pose un problème difficile. Dans l'art antérieur on a utilisé différents types de structures et d'agencements de filières pour améliorer la coales-10 cence des filaments filés séparément et par là les caractéristiques du produit extrudé fini. C'est ainsi qu'un type de filière conçue pour améliorer cette coalescence est décrit dans le brevet des E.U.A. n° 2.80^.645,filière où les parties pleines séparant les trous sont modérément évaséespour réduire la distance séparant les 15 trous du côté de la face de sortie de la filière. Une autre filière également conçue pour améliorer la coalescence est décrite dans le brevet des E.U.A. n° 2.891.277, filière où les trous sont disposés SOP"tl6 sur une partie bombée de la face/pour réaliser une exposition plus poussée des filets sortant l'un vis-à-vis de l'autre. 20 La présente invention a trait d'une façon générale à des plaques de filières permettant de filer à l'état fondu des filaments à deux lobes à partir de matières thermoplastiques telles que polyamides, polyesters, polyoléfines et chlorures de polyvinyle. D'une façon plus précise l'invention a trait à une filière où les trous 25 d'un type nouveau sont conçus pour filer des fils bifilaments améliorés, de caractéristiques inédites, tels que ceux décrits dans la demande de brevet Sous un autre aspect de l'invention, celle-ci a trait à une filière permettant de produire un filament à deux lobes dont 30 un est nettement plus grand que l'autre, en ayant une section piri-forme. Un filament de ce type a tendance à prendre une configuration enroulée en hélice quand on le porte à une température de relaxation. Ces filaments sont généralement connus sous le nom de fils auto-frisants. 35 Les filaments constitués d'un grand- lobe et d'un petit lobe sont extrêmement difficiles à souder par les techniques classiques connues. La différence des chutes de pression et des taux de cisaillement d'un filament à l'autre fait naître un problème difficile dû à ce que l'on appelle normalement des anomalies en 69 23382 2/ 2012612 pattes de chien à la sortie de la filière. Cet état de choses résulte du déséquilibre entre les efforts exercés à la face d'ex-trusion de la filière. On a essayé de surmonter ces difficultés rencontrées lors du filage des filaments non équilibrés à partir 5 de trous séparés d'une filière en ayant recours à des trempes dissymétriques de la partie fine ou la plus étroite du filament immédiatement après sa sortie de la filière. La présente invention a pour objet une plaque de filière permettant de produire un fil bifilaments à partir d'une matière 10 thermoplastique filée à l'état fondu, cette plaque présentant un ou plusieurs orifices générateurs de fils"bifilaments. Chacun des orifices est constitué par deux trous disposés à proximité .immédiate l'un de l'autre pour permettre la coalescence. Il faut ménager entre ces deux trous une partie pleine, d'une largeur con-15 venable pour conserver à la filière une résistance mécanique suffisante. Mais pour obtenir une meilleure coalescence là partie pleine séparant les trous est couchée sur une profondeur d'environ 0,05 à 0,2 mm de manière à faire communiquer les deux trous entre eux du côté de la face d'extrusion de la filière. La largeur de . 20 cette découpe est de préférence de 0,125 à 0,75 mm suivant le diamètre des trous. Dans le cas des trous les plus fins cette largeur doit être sensiblement égale à leur diamètre. Dans ces conditions alors que la matière plastique à filer est encore à l'état fondu du côté supérieur de la plaque de filière, les filets entrent en 25 contact l'un avec l'autre en assurant un début de soudure entre les surfaces en contact avant sortie de l'orifice. Immédiatement à sa sortie de la filière, l'extrudat est trempé au moyen d'un fluide tel que de l'air, à une température voisine de l'ambiante.. Dans une variante de la filière suivant l'invention, l'un 30 des trous est conçu nettement plus grand que l'autre, de façon à pouvoir produire un filament de section piriforme ayant des caractéristiques d'auto: -frisage quant} on le soumet à un traitement thermique. Le trou le plus grand a de préférence un diamètre d'au moins deux fois celui du trou le plus fin. La largeur de la partie 35 pleine séparant les trous doit être d'environ 0,05 à 0,15 mm pour que la filière conserve une résistance mécanique convenable, faute de quoi les pressions élevées mises en oeuvre pour assurer l'extru-sion des polymères visqueux viendraient à détruire la structure de 69 23382 3 2012612 de l'orifice. On a cons-ta-té que la coalescence des polymères synthétiques textiles extrudés par une filière de cette conception est possible si la partie pleine séparant les trous est du côté de la face d'extrusion est coupée en retrait sur line profondeur 5 d'environ 0,05 à 0,20 mm, suivant les diamètres des trous de la filière. Bien entendu, les trous : des plus grands diamètres exigent plus de dépouille en raison de l'accroissement du rapport entre surface de contact et surface totale. Normalement la largeur de la dépouille doit être du même ordre que le diamètre du trou le 10 plus petit. Dans le cas où le trou le plus grand a un diamètre approchant de 1 mm, cette largeur doit être notablement moindre. La filière de l'invention peut être en n'importe quel matériau de nature et d'épaisseur convenable. En cas de besoin la structure de l'orifice peut être pourvue d'un sur,alésage du 15 côté du polymère fondu de façon à réduire la longueur? de l'orifice. Le degré de coalescence entre filets extrudés séparément est variable en fonction de la température de filage, de la vitesse d'extrusion, de la vitesse de refroidissement de l'extrudat, de la viscosité du polymère extrudé, etc... On observera en conséquence que 20 ces paramètres ont à être commandés, en fonction de la valeur de l'aire de dépouille. D'une façon générale, l'invention est applicable à tous types de polymères synthétiques linéaires textiles susceptibles d'être filés à l'état fondu. Parmi les polymères synthétiques qui 25 ont la préférence, on peut citer les polyamides, les polyesters, les polyoléfines et les mélanges des précédents. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des dessins correspondants annexés dans lesquels : 30 - la figure 1 est une vue en coupe d'une portion de fi lière suivant l'invention montrant un orifice correspondant à une première forme de réalisation ; - la figure 2 est une vue par le dessous de la face d'extrusion de la même filière, vue prise en direction des flèches 35 2-2 de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en coupe analogue à celle de la figure 1, correspondant à une seconde forme de réalisation, dans l 69 23382 1+ 2012612 laquelle l'un des trous de l'orifice est nettement plus grand que l'autre ; et - la figure U est une vue par le dessous, analogue à celle de la figure 2, de la filière de la figure 3, avec prise en S direction des flèches 4- On se référera maintenant aux dessins annexés et d'abord aux figures 1, 2, où une plaque de filière 10 présente au moins un orifice 11 constitué par deux trous 12, m, écartés l'un de l'autre d'environ 0,05 à 0,15 mm et séparés par une partie pleine 16. La 10 partie pleine 16 est dépouillée sur une profondeur d'environ 0,05 à 0,20 mm, comme le montre la figure en 18. De préférence l'orifice 11 est pourvu d'un suralésage ou avant-trou 20 de la profondeur voulue pour réduire la longueur des trous 12, 14-. Le diamètre des trous 12, 14- est essentiellement fonction des paramètres de filage 15 ainsi que du dernier requis pour le fil ^bifilament à obtenir. L'écartement des trous à distance convenable pour assurer une bonne coalescence, par exemple entre 0,05 et 0,15 mm peut être changé pour modifier les caractéristiques du fil bifilament fini à obtenir. La profondeur et la largeur de la dépouille de la 20 partie pleine séparant les deux trous de l'orifice dépend dans une certaine mesure de l'écartement des trous et de leur diamètre. Si par exemple les trous sont d'un grand diamètre, de l'ordre de 0,5 à 1 mm et sont écartés l'un de l'autre de 0,15 mm, la profondeur et la largeur de dépouille seront plus grandes que dans le cas de 25 trous plus fins et rapprochés davantage l'un de l'autre. Les figures 3, !+ représentent une autre forme de réalisation suivant l'invention, dans laquelle un orifice 30, constitué par deux trous 32, 34-, est pratiqué dans la portion 36 d'une plaque de filière. A la manière déjà vue ci-dessus à propos des figures 30 1, 2, la partie pleine 38 séparant les trous 32, 3M- est dépouillée en 4-0, près de la face d'extrusion de la filière. La dépouille est ici de forme générale trapézoïdale, puisque l'un des trous est nettement plus grand que l'autre. Un fil bifilament produit à partir d'un polymère synthétique extrudé par une filière du type représen-35 té aux figures 3, 4 a tendance à présenter de l'auto-frisage, une fois qu'il a été relaxé. 23382 5 2012612 La filière suivant l'invention donne le moyen d'améliorer la coalescence entre filaments de polymère extrudés séparément, en particulier dans le cas où l'un des filaments est plus gros que l'autre, en imposant un déséquilibre des efforts, notamment des taux de cisaillement, des tensions superficielles et des chutes de pression. L'invention permet d'obtenir une meilleure coalescence sans avoir à modifier les paramètres de filage et de refroidissement . 6 2012612 REVENDICATIONS 1. Filière pour la production de fil bifilaments à partir d'un polymère synthétique linéaire à l'état fondu, la filière étant constituée par une plaque d'extrusion ayant au moins tin orifice composé de deux trous traversant la plaque et caractérisée par le fait que la partie pleine séparant les trous est d'une largeur ne dépassant pas 0,25 mm et est dépouillée BUT: une profondeur d'environ 0,05 à 0,20 mm, pour améliorer la coalescence des filaments séparés de polymère fondu extrudé par lesdits "trous. . 2. Filière conforme à la revendication 1, caractérisée par le fait que la largeur de la dépouille est moindre que le diamètre desdits trous. 3. Filière conforme à l'une au moins des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que ladite plaque est suralésée, par un avant trou du côté opposé à la face d'extrusion. Filière conforme à la revendication 1, caractérisée par le fait que l'un des trous est d'un diamètre nettement plus grand que celui de l'autre. S. Filière conforme à la revendication caractérisée par le fait que l'un des trous est d'un diamètre au moins deux fois plus grand que celui de l'autre.