Brevet FR2012422A1 — publié le 19700320

La présente invention concerne la fabrication d'un filament thermoplastique à denier variable, par exemple en nylon ou en polyester. On a déjà proposé de fabriquer un filament à denier 5 variable au cours d'une opération d'étirage comportant l'utilisation d'un rouleau d'étirage dont la surface est pourvue de bandes longitudinales polies et de bandes longitudinales mates, et d'un rouleau séparateur coopérant ayant une surface mate. Le principe de ce procédé est que le filament est attaqué par 10 le rouleau d'étirage seins glissement quand l'arc de contact est situé en grande partie sur une ou plusieurs bandes polies et avec glissement sur le rouleau lorsque l'arc de contact est en grande partie situé sur une ou plusieurs bandes mates. La Demanderesse a trouvé que ce procédé n'introduit pas les 15 épaississements ou variations de denier suffisamment prononcés qui sont exigés dans de nombreux fils "fantaisie". Selon la présente invention, un appareil d'étirage de filaments destiné à introduire une variation du denier le long d'un filament thermoplastique comprend un rouleau d'avan-20 cernent, un rouleau d'étirage, une bande circonférentlelle mate et une bande circonférentielle à poli spéeulaire sur la surface cylindrique du rouleau d'étirage, un rouleau séparateur présentant une surface cylindrique mate et un déflecteur de filaments qui fait dévier le filament de façon intermittente de 25 sa position de contact avec une bande à une position de contact avec l'autre bande. Egalement selon l'invention, un procédé pour introduire une variation de denier dans le sens longitudinal d'un filament thermoplastique consiste à mesurer le filament non étiré, 30 à faire passer ce filament avec un enroulement inférieur à deux tours autour d'un rouleau séparateur et d'un rouleau d'étirage, le rouleau séparateur présentant une surface cylindrique mate tandis que le rouleau d'étirage présente une bande circonférentielle mate et une bande circonférentielle à poli 35 spéeulaire sur sa surface cylindrique, et à faire dévier le filament de façon intermittente de sa position de contact avec une bande à une position de contact avec l'autre bande. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien com-40 prendre comment l'invëntion peut être réalisée. 69 22941 2 2012422 La figure 1 est une vue en élévation d'un poste d'un métier d'étirage et de retordage. La figure 2 représente le profil d'une came. Sur la figure 1, un fil multifilamentaire 1 non étiré 5 passe sur un rouleau de renvoi 2 et un rouleau d'avancement 3 avant de s'enrouler une fois autour d'un ensemble constitué d'un rouleau d'étirage 4 et d'un rouleau séparateur 5j après quoi ce fil traverse un guide 6 et arrive sur un dispositif 7 de reprise à anneau qui le bobine en un enroulement 8. Le 10 rouleau séparateur 5 est espacé du rouleau d'étirage 4 et son axe de rotation est légèrement incliné par rapport à l'axe du rouleau d'étirage. La surface cylindrique du rouleau d'étirage 4 est divisée en deux bandes circonférentielles contiguës, dont l'une9 15 est mate et dont l'autre 10 est à poli spéeulaire. Le rouleau séparateur 5 présente une surface cylindrique mate. Entre le rouleau d'avancement 3 et le rouleau d'étirage 4, une came 11 est montée sur un arbre mené 12, le long du trajet du fil 1. La came 11 présente un profil comprenant un arc 13 de plus 20 petit diamètre et un arc 14 de grand diamètre. Comme on peut le voir sur la figure 1, lorsque l'arc de petit diamètre 13 du profil de came est en contact avec le fil 1, il ne dévie pas ce fil 1 de son trajet rectiligne naturel entre le rouleau d'avancement 3 et la bande polie 10 sur le rouleau d'étirage 4. 25 Cependant, si la came 11 tourne de manière que le fil 1 vienne en contact avec l'arc de grand diamètre 14, le trajet du fil devient le trajet 1A indiqué en tirets, après déviation. Cette déviation a pour effet de déplacer le fil enroulé sur le rouleau d'étirage 4 et sur le rouleau séparateur 5 en lui 30 faisant quitter la bande polie 10 pour rejoindre la bande mate 9. La came 11 achève sa révolution et le fil 1 se trouve une fois de plus en contact avec l'arc de petit diamètre 13, de sorte que ce fil 1 revient sous l'effet de sa propre tension à son trajet initial non dévié, et l'enroulement sur le 35 rouleau d'étirage 4 et le rouleau séparateur 5 revient une fois de plus sur la bande polie 10. Quand l'enroulement de fil est situé sur la bande polie 10, le glissement entre le fil et la bande- est très faible, ou même nul, si bien que le fil est étiré à la valeur 40 maximum déterminée par le rapport entre les vitesses périphéri 69 22941 3 2012422 ques du rouleau d'étirage 4 et du rouleau d'avancement 3. Au contraire, quand le fil passe sur la bande mate 9, l'enroulement glisse sur cette bande et n'est pas étiré au maximum théorique. En conséquence, le fil recueilli sur.1'enroulement 8 com-5 porte en alternance des tronçons plus étirés et des tronçons moins étirés, ce qui introduit dans ce fil une variation de■ denier dans le sens de sa longueur. On a remarqué que, lorsque les bandes 9 et 10 sont respectivement mate et polie (constatation visuelle), il se 10 produit toujours une différence de préhension du fil par ces bandes respectives. Cependant, pour pouvoir déterminer avec davantage de précision le comportement d'une paire donnée de bandes, il faut avoir recours à line définition plus précise de la "rugosité d'une bande". Pour ainsi caractériser les surfaces 15 des bandes, on utilise un dispositif disponible dans le commerce, à savoir un dispositif comportant un doigt sensible qui suit une ligne de contact avec la surface considérée pour enregistrer l'espacement entre les "micro-crêtes" présentes sur ladite surface. La bande polie 10 présente des micro-crêtes 20 très proches les unes des autres alors que la surface mate présente des micro-crêtes plus éloignées les unes des autres. On préfère également que la surface polie ait une rugosité, c'est-à-dire un espacement moyen de crêtes, d'au plus 0,2 micron et, mieux encore, d'au plus 0,15 micron alors que, de préfé-25 rence, la surface mate doit avoir une rugosité d'au moins 1 micron, par exemple une rugosité comprise entre 1,25 et 1,4 micron. La durée de séjour du fil qui passe sur le rouleau d'étirage 4 et le rouleau séparateur 5 sur chacune des bandes 9 30 et 10 est déterminée par les angles a et p qui sont sous-tendus par les arcs de grand diamètre 14 et de petit diamètre 13, respectivement et aussi par la vitesse de révolution de la came 11, que l'on peut modifier afin de répartir sans régularité les longueurs et les espacements des fragments épaissis 35 du fil étiré. On utilise cet appareil pour étirer un fil composé de 16 filaments de polycapro-amide avec un rapport entre la vitesse périphérique du rouleau d'étirage 4 et celle du rouleau d'avancement 3 qui est de 3,12:1. On enroule le fil 1,5 fois 40 sur le rouleau 2 et urïe seule fois sur le rouleau d'étirage 4 69 22941 4 2012422 et le rouleau séparateur 5« La vitesse périphérique du rouleau d'étirage est de 730 m/minute, alors que la vitesse de la broche du dispositif de reprise est de 7500 tours/minute. Le trajet non dévié du fil 1 entre le rouleau d'avan-5 cernent 3 et le rouleau d'étirage 4 a pour effet de placer la chaîne sur la bande polie à une distance de 3 nim de la ligne de séparation entre la bande polie -10 et la bande mate 9. La came 11 est disposée de manière que l'arc de petit diamètre 13 (1,9 cm de rayon, P = 90°) touche le trajet du fil 1 sans le 10 dévier. L'arc de grand diamètre 14 présente un rayon de 3»5 on et un angle a sous-tendu de 140°. On fait tourner la came 11 à une vitesse de 626 tours/minute au cours d'essais de la série A et à raison de 376 tours/minute pour les essais de la série B. L'analyse des 15 fils obtenus dans chacune des deux séries est résumée dans le tableau ci-après. TABLEAU ax Tionior. Longueur de s épais- Denier de crête à t sissements (cm) denier de crête (cm) 20 Min. Max. Moyen Min. Max. Moyenne Min. Max. Moyen A 86,5 210 126,5 68,5 89 76 103 124 114 B 87,5 169 126,5 41,5 62 51 67 81 73 69 22941 5 2012422 REVENDICATIONS 1.- Appareil d'étirage de filaments destiné à introduire une variation du denier le long d'un filament thermoplastique, comprenant un rouleau d'avancement, un rouleau d'éti- 5 rage et un rouleau séparateur, caractérisé en ce que la sur-. face du rouleau d'étirage est composée d'une bande circonférentielle mate et d'une bande circonférentielle à poli spéeulaire, la surface du rouleau séparateur est mate, et l'appareil comprend un déflecteur de filament qui fait dévier le filament 10 de façon intermittente de sa position de contact avec une bande à une position de contact avec l'autre bande. 2.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le déflecteur de filament comprend une came et un mécanisme d'entraînement qui fait tourner cette came. 15 3-- Appareil selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la bande mate présente une rugosité d'au moins 1 micron et la bande à poli spéeulaire présente une rugosité ne dépassant pas 0,2 micron. 4.- Appareil d'étirage de filaments destiné à intro-20 duire une variation du denier le long d'un filament thermoplastique, comprenant un rouleau d'avancement, un rouleau d'étirage et un rouleau séparateur, caractérisé en ce que la surface du rouleau d'étirage est composée d'une bande circonférentielle mate et d'une bande circonférentielle à poli spécu-25 laire, la surface du rouleau séparateur est mate, et l'appareil comprend une came et un mécanisme d'entraînement de cette came qui font dévier le filament latéralement à partir d'une position de contact avec une bande pour le mettre en contact avec l'autre bande et pour permettre ensuite au filament de revenir 30 à sa première position, au moins une fois au cours de chaque cycle de rotation de la came. 5-- Procédé d'étirage d'un filament thermoplastique afin d'introduire une variation du denier le long du filament, consistant à mesurer le filament non étiré et à l'enrouler 35 autour d'un rouleau d'étirage et d'un rouleau séparateur, caractérisé en ce que le filament effectue moins de deux enroulements autour du rouleau séparateur ayant une surface cylindrique mate et du rouleau d'étirage dont la surface cylindrique est composée d'une bande circonférentielle mate et d'une bande 69 22941 6 2012422 circonférentielle à poli spéeulaire, et le filament est dévié de façon intermittente de sa position de contact avec une bande à une position de contact avec l'autre bande.