Brevet FR2012988A1 — publié le 19700327

la présente invention a pour objet un procédé de fabrication pour des nappes réalisées totalement ou en partie dë fibres d'une certaine longueur et en particulier pour des non-tissés. la fabrication de structures géométriques planes, comme, par exemple, 5 le papier, qui nécessite entre autre l'introduction de fibres dans de l'eau, l'écoulement de l'eau de dispersion chargée de fibres jusqu'à l'arrivée d'une machine à papier, puis l'obtention d'une nappe de fibres sur la toile d'une machine à papier avec évacuation simultanée de l'eau, est limitée à des fibres relativement 10 courtes dont la longueur ne dépasse pas 6 mm* lorsque la longueur des fibres augmente, ce qui est en particulier le cas pour obtenir des non-tissés, des difficultés apparaissent quant à la dispersion des fibres dans l'eau. 11 est le but de la présente invention de montrer une voie permettant de surmonter ces difficultés# 15 I Dans ce dernier procédé, la mise en oeuvre des moyens techniques est cependant très importante, étant donné qu'il faut recycler des quantités d'eau beaucoup plus importantes j 35 par ailleurs,31 n'est jusqu'à présent pas possible d'utiliser des fibro3 dépassant 12 mm de long. Pour répartir la dispersion à base de fibres dans l'arrivée ou cuve d'alimentation de la machine à papier, on connaît les dispositifs les plus divers dont certains sont décrits, par exemple, 40 dans les brevets américains 2*347*130 et 3*067*815* Toutefois, jus 69 23879 2 2012988 qu'à ce jour» on n'a pas ©u connaissance d'un procédé-permettant d'obtenir d'une façon économique une dispersion contenant des fibres longues» Comme il faut cependant utiliser les fibres d'une longueur de 20 mm et plus pour obtenir des produits qui remplissant 5 le vide existant entre les produits tissés et le papier et qui présentent donc un caractère textile» tout en permettant une vites&3 de fabrication élevée, l'intérêt porté à de tels produits est aa-turellement très grand® En plus de la ressemblance avec les éteffss tissées ou tricotées en ce qui concerne le toucher, la douceur et 10 le moelleux du tissu, on parvient également à augmenter la régie»» tance mécanique d'un non-tissé lorsque la longueur des fibres entrant dans sa fabrication augmente» Il appartient à la présente invention d'élaborer un procédé permettant de disperser, d'une façon économiquement rentable des 15 fibres plus longues dans une solution, ces fibres en dispersion étant ensuite utilisées ppur la fabrication de nappes de non-tissés* Le but recherché par l'invention est atteint par un procédé permettant la fabrication de nappes réalisées entièrement ou par-20 tiellement à partir de fibres d'une certaine longueur et en particulier de nappes de non-tissés, en dispersant les fibres dans de l'eau, la dispersion ainsi obtenue étant ensuite amenée à l'entrés d'une -machine à papier pour former sur la toile de cette dernière la nappe de non-tissé i la dispersion des fibres est obtenue dans^ oonxaues Decr x1 effet crane surpression altemani 25 une cage comportant des ouvertures /avec une dépression qui s ' exerça sur les faisceaux de fibres à proximité des ouvertures côniquea et qui oblige les fibres à traverser individuellement lesdites ouvertures coniques* Un dispositif avantageux pour la mise en oeuvre du procédé 30 selon l'invention est constitué par un croisillon dont chaque Isrsg est muni à son extrémité d'un plan profilé* Par suite de la rota»» tion de ce croisillon dans la cage comportant des ouvertures coniques à section droite circulaire, on engendre un écoulement puisa-toire dans la zone desdites ouvertures coniques* la partie anic^isu-35 re des plans profilés chasse une partie de l'eau de dispersion et des fibres y contenues hors de la cage, alors que la partie postérieure des plans profilés aspire l'eau de dispersion* l'onde de choc engendrée ainsi par chacun des plans profilés sur chacune des ouvertures de cage entraîne la dissociation des faisceaux de 40 fibres dispersés dans l'eau contenue dans la cage, les fibres étant BAD ORiGîNAL 69 23879 3 2012988 pressées à travers les ouvertures une par une* On obtient un mode de réalisation particulièrement avantageux par le fait que les ouvertures coniques de la caga se présentent sous la forme de fentes* Des ouvertures coniques à section droite 5 circulaire ne permettent aux fibres que de sortir perpendiculairement de la cage, ce qui exige un temps de traitement relativement long pour orienter les fibres par des aspirations et des refoulements répétés» Les fentes qui peuvent être réparties horizontalement verticalement ou sous un angle quelconque, par rangées eu arbitrai» 10 rement, sur tout le pourtour de la cage présentent me longueur de - 2 à 6 fois supérieure à la longueur la plus usuelle des fibresfet elles laissent passer également la plus grande des fibres pouvant être utilisée» Sn procédant de cette façon, il est possible de traiter une multitude de longueurs de fibre sans qu'il faille pour 15 autant modifier le dispositif de mise en dispersion» • Suivant une autre caractéristique de l'invention, il est avantageux que la largeur des fentes soit de 20 à 30 fois supérieure au diamètre des fibres» En procédant de cette façon, il est également assuré que des fibres qui ne sont pas orientées à 100 % peuvent tra-20 verser la fente, c'est-à-dire qu'un passage diagonal des fibres est possible, et, de plus, on a la possibilité de mettre en dispersion avec le même dispositif des fibres ayant des diamètres différents» Dans un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, 25 les ouvertures pratiquées dans la cage s'évasent conlquement de l'intérieur vers l'extérieur» Il est ainsi possible de monter cette cage dans des agitateurs déjà installés, de sorte que le système tubulaire en son entier ainsi que l'agitateur proprement dit peuvent continuer à servir si l'on équipe ultérieurement l'arbre moteur de 30 l'agitateur avec un croisillon portant en bout de chaque bras des plans présentant un profilage aérodynamique» Au lieu d'adopter, comme il vient d'être décrit, des ouvertures s'évasant coniquement de l'intérieur vers l'extérieur, il est également possible d'imaginer la position inverse. Dans ce cas, l'arrivée des fibres et de l'eau 35 de dispersion se fait dans la cuve entourant la cage et la dispersion est prélevée dans la cage. Dans un tel dispositif, la modification essentielle porte sur la cage dans laquelle les ouvertures s'évasent coniquement de l'extérieur vers l'intérieur. Par suite de la rotation du croisillon, il peut cependant y avoir formation de 40 noeuds, ce que l'on désire justement éviter. fgAD ORIGNAL 69 23879 4 2012988 Pour mieux comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire à titre indicatif et non limitatif un mode de réalisation représenté sur le dessin annexé» La figure 1 représente schématiquement une cage circulaire 1 5 dans laquelle on introduit l'eau de dispersion et des faisceaux de fibres et qui se trouve dans une cuve non représentée sur le dessin» A 18 intérieur de cette cage 1, qui présente un diamètre de 800 mm, tourne tin croisillon 2 à la vitesse d'environ 1000 tours par minute, ce croisillon portant à chaque extrémité de ses quatre 10 bras un plan 3 présentant un profil aérodynamique» Par suite de sa rotation, la partie antérieure du plan 3 chasse tout d'abord une partie de la quantité d'eau contenue dans la cage à travers les fentes coniques 4 vers l'extérieur i L'onde de pression ainsi obtenue agit sur les faisceaux de fibres se trouvant à proximité 15 du bord intérieur de la cage pour les démêler» Le plan 3, en continuant à se déplacer le,long de la paroi intérieure de la cage 1, provoque maintenant un effet d'aspiration aux endroits dos ouvertures coniques ou l'eau contenue dans la cage 1 était chassée précédemment vers l'extérieur» Oet effet d'aspiration prélève mainte-20 nant des fibres individuelles dans le faisceau de fibres démêlées se trouvant devant la paroi de la cage annulaire 1, à proximité des fentes coniques 4» La pression exercée maintenant par le plan profilé 3 suivant refoule les fibres individuelles dans une fente 4 et continue à provoquer le relâchement„et le démêlage complet 25 du faise^au, de fibres grâce à sa partie postérieure.Les fibres qui ont été^refoulées à travers la paroi de la cage, sont amenées avec l'eau de dispersion au dispositif distributeur connu, monté sur l'arrivée ou cuve d'alimentation de la machine; Gomme il est représenté sur le dessin, les fentes 4 sont oo-30 niques et s'évasent de l'intérieur vers l'extérieur. Dans ce mode de réalisation, chacune des fentes pratiquées dans la paroi relativement épaisse de la cage agit à la manière d'un venturi, ce qui fav%>ise encore la -répartition des fibres dans l'eau de dispersion» BAD ORIGINAL 69 23879 5 2012988 BmEmmàwm 1 - Procédé pour la fabrication de structures géométriques planes réalisées entièrement ou en partie avec des fibres ayant une certaine longueur, en particulier des non-tissés, consistant 5 à disperser les fibres dans de l'eau, à amener les fibres en dispersion à l'arrivée d'une machine à papier et à Éaborer le non-tissé sur la toile d'une machine à papierj caractérisé par le fait qu'on obtient la dispersion des fibres au moyen d'une cage comportant des ouvertures coniques, dans laquelle des surpressions 10 alternant avec des dépressions agissent sur les faisceaux de fibres se trouvant à proximité des ouvertures coniques pour les désagréger, les démêler et refouler les fibres une par une à travers les ouvertures» 2 - Dispositif de mise en oeuvre du procédé suivant la re-15 vendication 1, caractérisé par le fait qu'on utilise un croisillon tournant, dont les extrémités des bras sont munies de plana ayant un profil aérodynamique, la rotation de ce croisillon engendrant au niveau des ouvertures coniques pratiquées dans la cage des surpressions qui alternent avec des dépressions; 20 3 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les ouvertures coniques sont en forme de fente, 4 - Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les ouvertures pratiquées dans la cage s'évasent 25 coniquement de l'intérieur vers l'extérieur, 5 - Dispositif suivant une quelconque des revendications 1 à 3» caractérisé par le fait que l'angle au sommet des ouvertures coniques est égal à environ 7°» 6 - Dispositif suivant une quelconque des revendications 1 30 à 4, caractérisé par le fait que les fentes ont une largeur de 20 à$30 fois supérieure au diamètre des fibres» 7 - Dispositif suivant une quelconque des revendications 1 à 5» caractérisé par le fait que la longueur d'une fente est de 2 à 6 fois supérieure à la longueur des fibres»