Brevet FR2013353A1 — publié le 19700403

Cette invention concerne un procédé pour la confection de fils constitués au moins en majeure partie en amiante, selon lequel on frotte au moins une mèche pour la toronner ensuite. Au cet effet, on prépare généralement d'abord un mélange approprié de fibres qu'on soumet au cardage, sur une carde à cylindres, après une préparation suffisante. le voile quittant cette carde à cylindres est ensuite divisé, sur un diviseur de voile, en petits rubans étroits qui représentent déjà les mèches à l'état brut. Ces rubans sont- consécutivement frottés, c'est-à-dire tordus en va-et-vient, de sorte qu'ils adoptent une section transversale sensiblement circulaire. La préparation des mèches est ainsi achevée, Lorsque le fil est confectionné avec une seule mèche, la torsion se réduit à une opération usuelle de filature.En revanche, lorsque le fil est confectionné avec plusieurs mèches, celles-ci sont de préférence tordues ensemble sans avoir été préalablement filées. t Bien que les fils ainsi confectionnés soient désignés par le terme "fils d'amiante" pour plus de simplicité, ils ne sont généralement pas exclusivement composés d'amiante, mais plutôt d'amiante et d'une addition d'autres fibres favorisant la préparation et la résistance mécanique, telles que les fibres de coton. Le but de la présente invention est d'améliorer les fils du type précité. Elle sera décrite ci-après en détail et à titre d'exemple en regard du dessin annexé, sur lequel La figure 1 représente schématiquement un bout de fil et indique l'angle de torsion d g des fibres0 La figure 2 représente schématiquement un bout de fil retordu et indique également l'angle de torsion C(z. -La figure 7 est un graphique illustrant schématiquement la courbe de variation de l'angle de torsion Cs' assurant l'obtention de la résistance mécanique maximale, en fonction de la finesse f du fil, dans le cas de filés organiques. La figure 4 est un graphique similaire à celui de la figure 3, mais concernant les filés d'amiante. La figure 5 est un graphique représentant schématiquement la distribution des différentes longueurs! des fibres pour l'une des qualités d'amiante envisagée dans cet exemple. L'assemblage des fibres au sein du fil est assuré par leur torsion. Les couches extérieures des fibres sont ainsi tendues et exercent une pression sur les fibres centrales ou fibres de l'âme. I1 en résulte des contraintes are friction qui déterminent à leur tour la résistance mécanique du fil. En général, cette résistance mécanique du fil augmente avec le taux de torsion jusqu'à ce qu'elle atteigne un maximum, et diminue consécutivement. Cette augmentation de la résistance mécanique est largement déterminée par l'augmentation des contraintes de friction grâce à la torsion relative des fibres, telle qu'elle est indiquée sur la figure 1. Pour l'augmentation complémentaire de la résistance mécanique des fils, on les soumet à la filature. Deux ou plusieurs fils simples sont ainsi retordus ensemble dans le sens opposé à leur torsion propre. Le changement d'orientation des fibres résultant de la filature les arnène en majeure partie dans une position parallèle à l'axe de la manière indiquée sur la figure 2, de sorte qu' elles sont ainsi solidement incluses dans l'assemblage du fil. La résistance mécanique des fibres, considérée séparément, est donc également utilisée. Dans le cas de produits textiles en coton, jute et fibres similaires, la résistance mécanique relative des fils retordus est supérieure à celle des fils simples, Le comportement de fils d'amiante, même de ceux qui sont confectionnés avec des fibres de coton remplissant la fonction de fibres porteuses, diffère de celui des produits textiles usuels, Dans les produits textiles organiques usuels, l'angle de torsion Cr qui assure la résistance mécanique maximale du fil, est indépendant de la finesse f de celui-ci ainsi que le montre la figure 3. Ceci n'est cependant pas le cas lorsqu'il s'agit de fils d'amiante. L'angle de torsion , qui assure la résistance mécanique maximale de gros fils, est alors très inférieur à celui des fils fins. Ainsi que le montre la figure 4, l'angle de torsion Diminue sensiblement de manière hyperbolique en fonction de la finesse f du f110 Ceci est dû au fait suivant La dispersion des différentes longueurs les fibres est très forte (voir figure 5 dans laquelle la longueur 1 des fibres est portée en abolisses et la quantité q de fibres, correspondar- aix différentes longueurs, est portée en ordonnées). De plub 1 fils contiennent une très forte proportion de fibres courtes.La torsion des fils, mise en oeuvre de la manière usuelle, ne se traduit donc pas par 1' orientation la plus favorable dans le sens d'une augmentation de la résistance mécanique. A ceci s'ajoute qu'une matière telle que lamiante, dont les fibres ne possèdent au'une faible faculté d'allongement, rend nécessaire une longueur de parcours exactement égale des torons au sein du fil retordu pour qu'il en résulte une bonne utilisation de la résistance mécanique des fibres. Or ceci ntest pratiquement pas possible, étant donné que les fils d'amiante sont généralement composés d'un mélange de fibres d'amiante et de fibres dites porteuses ainsi qu'il a été indiqué précédenment, par exemple de fibres de coton, de cellulose, de laine et d'autres fibres organiques similaires, et qu'il n'est par ailleurs jamais possible de préparer des mélanges identiques. Les coefficients d'allongement varient donc toujours considérablement dans un fil d'amiante.Il convient d'ajouter que même les grosseurs et les poids par unité de longueur des fils d'amiante varient beaucoup plus fortement que ceux d'autres fils textiles, parce que les fibres d'amiante se présentent toujours sous la forme d'un mélange de.fibres longuea et courtes et de fibres d'amiante plus ou moins bien préparées. En conséquence, lorsqu'on utilise un fil d'amiante aussi irrégulier pour le soumettre à la filature avec un ou plusieurs autres fils, toute charge imposée au fil se traduit par le fait que chaque toron est plus fortement sollicité que l'autre. Il ntest également pas possible de remédier à ces difficultés en soumettant à la filature un toron dont le numéro correspond à celui du fil retordu. A cet effet, il serait en effet nécessaire de préparer sur la carde une mèche très large, dans laquelle les fibres localisées le long des deux bords reçoivent alors pendant le frottage, et ultérieurement pendant la filature, une tension plus forte que celle des fibres localisées au centra. Par ailleurs, et précisément à cause du rapport défavorable entre la longueur des fibres et la grosseur du fil, les contraintes de friction seraient très faibles entre les différentes fibres, de sorte qu'il en résulterait également une très faible résistance mécanioue du filo La présente invention résout le problème de la confection d'un fil d'amiante retordu en partant d'une ou de plusieurs mèches, et dont la résistance à la traction e-st très supérieure à celle des fils d'amiante connus jusqu'ici, formés par un ou plusieurs torons filés ou fils retordus. Selon l'invention, ce résultat est atteint par le fait qu'on humidifie ou mouille la matière fibreuse, la mèche ou le fil. Grâce à l'humidification, les fibres d'amiante, qui sont plus exactement des faisceaux de fibres, sont ouvertes aux extremi- tés. Ces extrémités évasées en forme de touffes agissent à la manière de petits crochets, au moyen desquels les fibres s'accrochent les unes aux autres. Ce sont surtout les fibres courtes qui sont ainsi ancrées au sein de l'ensemble du fil. I1 en résulte que celui-ci dégage peu de poussières, présente une résistance mécanique plus élevée e-t offre un aspect lisse. De préférence, la mèche est humidifiée pendant le frottage. On est surpris de constater qu'on obtient avec des fils ainsi préparés des allongements de rupture de 40 à 50% supérieurs à ceux qu'on peut obtenir avec des fils d'amiante, ou fils retordus d'amiante composés de torons provenant directement de la filature. De préférence, le taux de l'humidification doit être choisi tel que les extrémités des faisceaux de fibres d'amiante soient suffisamment ouvertes. Si le taux d'humidification est trop faible ou trop fort, il en résulte encore une diminution de la résistance mécanique du fil retordu. Le filage des fibres de la mèche leur donne pendant la torsion consécutive une orientation sensiblement parallèle à l'axe, ce qui augmente la proportion des fibres contribuant à l'établisse ment de la résistance mécanique du fil. Même les fibres courtes sont incluses par ce traitement au sein du fil, et contribuent ainsi à leur tour à l'utilisation de leur résistance mécanique. Ceci se traduit par un aspect lisse des fils. Bien que les mèches ne soient pas limitées à un nombre déterminé, il est-cependant préférable de les utiliser en nombre de deux, trois ou quatre. L'humidification a lieu avantageusement avec de l'eau, à laquelle on peut ajouter des agents tensio-actifs tels que le savon ou la lessive (en faibles quantités), destinés à améliorer complémentairement la résistance mécanique du fil retordu, et qui interviennent pour diviser les extrémités des faisceaux de fibres d'amiante. l'invention s'étend également aux fils confectionnés par ce procédé, et dans lesquels les faisceaux de fibres amiante présentent des extrémités divisées. D'autre part, le poids spécifique de ces fils est généralement de 50 à 75 supérieur à celui d'un fil normal. Enfin la surface est beaucoup plus lisse. Un autre avantage important ae l'invention réside dans le fait que les fils selon l'invention sont très largement débarrassés de poussières, c'est-à-dire qu ils ne dégagent que très peu de pous sièrependant la préparation et l'utilisation. On est surpris de constater que, grâce à l'humidification des mèches, la poussière qu' elles contiennent n'est pas seulement retenue temporairement, mais aussi, dans une large mesure, en permanence. Une opération exerçant une action complémentairement favorable sur la qualité du fil réside dans un traitement de rayage de la miche encore humide. Le but de cette opération est de mieux fixer les fibres. A titre d'exemple, elle peut être mise en oeuvre par le fait qu'on fait passer le fil sur un rouleau ou entre deux rouleaux de serrage. D'une façon générale, cette opération du procédé est mise en oeuvre de toute façon sur des machines de filature ou de retordage. Dans le procédé en question, elle présente cependant une importance nouvelle. Pour l'obtention des produits améliorés, cette petite opération du procédé n'est cependant pas absolument indispensable. Pour plus de clarté, on décrira ci-après en détail tin mode de mise en oeuvre préféré de l'invention. D'une manière appropriée et connue en soi, on prépare d'abord le mélange des fibres d'amiante et des fibres porteuses, par exemple dans un rapport de proportions de 88 : 12, en mélangeant aussi unifornément que possible et en ménageant largement les fibres d'amiante qui sont fragiles. On carde le mélange de fibres sur une carde a-cylir. res qui uniformise complémentairement le mélange. La nappe sortant de la carde est divisée dans un diviseur usuel de voile. les mèches ainsi obtenues sont consécutivement frottées dans un appareil conçu à cet effet et également connu. On pulvériée de l'eau savonneuse sur les manchons de frottage et, plus précisément, sur leur côté opposé à la mèche, de sorte que celle-ci est humidifiée et non pas mouillée jusqu'à la saturation.Les mèches sortant de l'appareil de rottage peuvent etre recueillies et en roulées en bobines, mais on peut également les faire passer directement dans une machine de torsion. De préférence, cette torsion consécutive a lieu alors que les mèches sont encore humides. On utilise la machine de torsion de préférence sous la forme d'une machine double de retordage, parce que celle-ci fournit un fil déjà bobiné et prêt à être livré au commerce. Pour la torsion, on peut cependant éga liement utiliser, par exemple une machine à ailettes, à anneau, une toronneuse, une cordoneuse ou une machine de retordage similaire. le nombre de tours de torsion par mètre de fil dépend de la finesse de celui-ci. On a trouvé qu'il convient-de prévoir environ 170 à 500 T/m pour une finesse de fil de 2.800 à 350 tex, étant établi que T diminue au fur et à mesure que la valeur "tex" augmente. Be tableau ci-après indique des valeurs de comparaison pour des fils respectivement confectionnés de la manière usuelle et selon l'invention. Fil usuel Fil selon l'invention Constitution 640 teK x 2 640 tex x 2 Finesse 1350 1350 tex Diamètre 1,5 1,17 mm Densité 0,76 1,25 g/cm3 Résist.mécanique 3,54 6,0 kg Allongement 6,58 3,75 Longueur de rupture 2,62 4,45 km Résist. des noeuds 106 94,0 Perte de chauffage 26,6 26,6 Torsion 300 240 T/m - REVE OICATIONS 1.- Procédé pour la confection d'un fil constitué au moins en majeure partie en amiante, selon lequel la matière fibreuse est d'abord cardée, divisée en mèches qui sont ensuite frottées et toronnées, caractérisé par le fait que la matière fibreuse, les mèches ou le fil sont préalablement humidifiés. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les mèches sont humidifiées pendant le frottage, 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que plusieurs, de préférence deux à quatre torons sont retordus ensemble. 4.- Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'humidification est mise en oeuvre avec de l'eau. 5.- Procédé selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait qu'on ajoute à l'eau des agents tensio-actifs. 6.- Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'on ajoute à l'eau une faible quantité de lessive. 7.- Procédé selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé par le fait que le retordage est également mis en oeuvre à l'état humide. 8.- Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les mèches ou le fil humide sont soumis à un traitement de rayage. 9.- Un fil constitué en majeure partie en amiante et confectionné par le procédé selon les revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que les extrémités des faisceaux de fibres d'amiante sont ouvertes0