Brevet FR2086325A1 — publié le 19711231

D'une manière générale, l'invention se rapporte à la production de tissu non-tissé et, plus particulièrement à un procédé et à un dispositif nouveaux pour la fabrication de nappes de tissu non-tissé. 5 Les nappes non-tissées de fibres sont particulièrement uti les pour la fabrication d'articles absorbant les liquides et qu'on jette après usage. Etant donné que ces produits sont conçus pour une grande variété d'usages, il est donc désirable de fabriquer chaque produit en lui conférant des caractéristiques adaptées à 10 l'usage particulier auquel le produit est destiné- Généralement, la résistance maximale à la traction d'une nappe de non-tissée se situe dans la direction d'orientation des fibres qui constituent la nappe. Dans les autres directions la résistance à la traction est relativement faible. En conséquence, avec un produit fait d'une nap-15 pe de non-tissé à couche unique, les fibres de cette nappe sont avantageusement orientées au hasard afin d'obtenir une résistance à la traction pratiquement uniforme dans toutes les directions. Les procédés et les dispositifs proposés par la technique antérieure permettent sans difficulté de produire des nappes non-20 tissées continues dans lesquelles les fibres sont orientées longi-tudinalement dans la nappe, c'est-à-dire dans la direction de la longueur de celle-ci. Toutefois, l'état de la technique n'offre ni procédé, ni dispositif pour fabriquer de façon satisfaisante des nappes non-tissées dans lesquelles les fibres sont orientées au ha-25 sard ou bien sont orientées dans une direction autre que la direction longitudinale de la nappe. La technique antérieure propose bien des procédés et des dispositifs pour la production de nappes dont les fibres.sont disposées au hasard. Un procédé tel que décrit dans les brevets Goldman 30 2 841 204 et 3 041 676 consiste à projeter les fibres vers l'extérieur à partir d'un cylindre sous l'action de la force centrifuge, de façon qu'elles viennent heurter un cylindre voisin et à les orienter au hasard. Avec d'autres procédés, les fibres sont projetées contre une surface par un jet d'air. Les fibres des nappes 35 faites par ces procédés sont orientées au hasard mais elles ne sont pas suffisamment entrelacées ou enchevêtrées pour donner une résistance à la traction satisfaisante. De plus, la résistance à la traction de ces nappes varie habituellement jusqu'à 50% dans certaines directions. 40 lia technique antérieure a également reconnu l'utilité de dis 71 14584 2. 2086325 poser de produits stratifiés à couches multiples comportai)t deux nappes de fibres non-tissées superposées. L'avantage de ce produit est que les fibres d'une nappe sont orientées longitudinalement tandis que les fibres de- l'autre nappe sont orientées transversalement par rapport à la première nappe. Toutefois, il n'a pas été possible jusqu'ici de produire une nappe non-tissée de fibres dans laquelle les fibres sont orientées transversalement, de sorte que les produits stratifiés du type décrit n'ont pas été fabriqués aisément . Le procédé et le dispositif de l'invention permettent d'éliminer avec succès les difficultés affectant les procédés et le dispositif décx'its ci-dessus, de la technique antérieure et ils sont suffisamment adaptables pour fournir virtuellement toutes les orientations désirées des fibres. D'une manière générale l'appareil de l'invention comporte : un organe-support comprenant des moyens pour maintenir une multitude de fibres sur cet organe ; des moyens pour disposer les fibres côte-à-côte à partir de cet organe, alors que les fibres sont maintenues sur cet organe ; des moyens pour appliquer une force aux fibres ainsi disposées alors qu'elles sont maintenues sur l'organe, de façon à les orienter d'une manière particulière et former ainsi une nappe non-tissée. Fondamentalement, le procédé de l'invention peut être défini comme suit : on maintient une multitude de fibres sur un organe-support, on dispose les fibres côte-à-côte à partir de cet organe, alors que les fibres sont maintenues sur celui-ci et on applique une force aux fibres pendant que celles-ci sont disposées côte-à côte et maintenues sur ledit organe, en vue d'orienter les fibres dans une direction particulière et former ainsi une nappe non-tis-sée. L'organe-support comporte de préférence un cylindre, ou une bande transporteuse, muni d'aiguilles analogues aux aiguilles des machines de cardage. Ces aiguilles comportent un moyen de maintien des fibres sur l'organe. Les moyens pour disposer les fibres côte-à-côte comportent de préférence un autre cylindre occupant une position voisine de l'organe-support et muni également d'aiguilles sur sa surface. Les aiguilles de ce dernier cylindre peignent les fibres vers l'extérieur à partir de 1'organe-support. Ces fibres se trouvent ainsi placées dans une position appropriée pour l'application d'une force. 71 14584 3. 2086325 Si l'on veut que les fibres soient orientées au hasard, on peut leur appliquer une force axiale qui les écrase et qui les enchevêtre. Ceci peut être réalisé à l'aide d'un autre cylindre placé dans une position voisine de 1'organe-support et muni également 5 superficiellement d'aiguilles. Si l'on veut obtenir une orientation uniforme des fibres, une force latérale peut être appliquée à celles-ci afin de les coucher dans une direction particulière. Cela peut être obtenu par un courant d'air, par un cylindre peigneur ou à surface lisse. 10 En considération de ce qui a été dit,ci-dessus, le but de l'invention est de réaliser un procédé et un dispositif de fabrication de nappes non-tissées. Un autre but de l'invention est de proposer un procédé et un dispositif de fabrication d'une nappe non-tissée comportant une 15 multitude de fibres disposées au hasard. Un but supplémentaire de l'invention est de fournir un procédé et un dispositif pour la production d'une nappe non-tissée, dont la résistance à la traction est à peu près uniforme dans toutes les directions. 20 Un autre but de l'invention est de fournir un procédé et un dispositif de production d'une nappe non-tissée comprenant une multitude de fibres, dans laquelle ces fibres sont orientées transversalement par rapport à la nappe. Un but supplémentaire de l'invention est de fournir un pro-25 cédé et un dispositif de production d'une nappe non-tissée dont la résistance à la traction est maximale transversalement. Ces buts de l'invention ainsi que d'autres seront mieux compris en se référant à la description des modes de réalisation préférés de l'invention présentée en relation avec les dessins annexés. 30 la Fig. 1 est une vue schématique d'un mode de réalisation du dispositif de l'invention qui produit un voile non-tissé de fibres dans lequel les fibres sont orientées au hasard ; la Fig. 2 représente phase par phase le processus d'orientation des fibres au cours de la fabrication d'un nappe non-tissée à 35 l'aide du dispositif représenté à la Fig. 1 ; la Fig. 3 est une vue schématique d'un mode de réalisation du dispositif de l'invention qui produit une nappe non-tissée de fibres dans laquelle les fibres sont orientées transversalement par rapport à la nappe ? 40 la Fig. 4 représente phase par phase le processus d'orienta 71 14584 4. 2086325 . tion des fibres au cours de la fabrication d'une nappe non-tissée à l'aide du dispositif de la Fig. 3. Le dispositif de l'invention comporte avantageusement des éléments qui sont compatibles avec les machines de travail des fibres connues dans cette technique. Dans la fabrication normale de nappes de fibres, les fibres sont soumises à un cylindre cardeur et à un cylindre détacheur qui, l'un et l'autre sont munis d'aiguilles sur leur surface et dont l'action conjuguée a pour effet de séparer les fibres les unes des autres et de disposer celles-ci sous forme d'un voile mince uniforme. Le dispositif suivant l'invention est utilisé au mieux après l'opération de cardage. Sur la Fig. 1 est représentée schématiquement une réalisation du dispositif de l'invention comportant un cylindre cardeur 10 qui tourne dans le sens des aiguilles d'une montre et qui porte sur sa surface des aiguilles inclinées vers l'arrière par rapport au sens de rotation du cylindre 10. Le dispositif comporte également un cylindre détacheur 13 qui tourne dans le sens inverse des ai guilles d'une montre et qui porte superficiellement des aiguilles inclinées vers l'arrière par rapport au sens de rotation du cylindre 13. La position du cylindre 13 est telle que les aiguilles 14 sont légèrement espacées des aiguilles 11 au point le plus rapproché des cylindres voisins 10 et 13. De même, la vitesse superficielle du cylindre cardeur 10 est plus grande que celle du cylindre détacheur 13. Le processus de cardage complété par l'interaction du cylindre cardeur 10 et du cylindre détacheur 13 ouvre et sépare les unes des autres une multitude de fibres individuelles allongées 12, élimine les matières étrangères et les fibres très courtes et disperse uniformément les fibres sous la forme d'un voile mince régulier dans les conditions habituelles de cette technique, les fibres étant orientées circonférentiellement par rapport au cylindre 13 ainsi que le montre la Fig. 2 en 30. Travaillant en liaison avec le cylindre détacheur 13 un cylindre collecteur 15 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre à une vitesse superficielle inférieure à celle du cylindre détacheur 13 et dont le diamètre est plus petit que celui du cylindre 13. Le cylindre 15 porte sur sa surface des aiguilles qui sont inclinées vers 1'arrière par rapport au sens de rotation de ce cylindre. La position du cylindre 15 est telle que les aiguilles 16 sont légèrement espacées des aiguilles 14 au point le plus rapproché des cylindres 13 et 15. Les fibres 12 sont transférées sur le cylindre 71 14584 2086325 collecteur 15 à partir du cylindre détacheur 13 par l'interaction des aiguilles 14 et 16 et elles sont maintenues sur le cylindre 15 par les aiguilles 16. Du fait de la vitesse superficielle plus grande et du plus grand diamètre du cylindre détacheur 13, les ai-5 guilles 14 agissent à la manière d'un peigne sur les fibres 12 en les disposant vers l'extérieur par rapport au cylindre collecteur 15 immédiatement après leur transfert sur ce dernier cylindre. Par conséquent, ces fibres sont disposées côte-à-côte sur le cylindre 15 et elles s'étendent à peu près perpendiculairement par rapport 10 à ce cylindre ainsi que le montre la Fig. 2 en 32. Un cylindre nappeur 17 travaillant en liaison avec le cylindre collecteur 15 est prévu pour tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre à une vitesse superficielle inférieure à celle du cylindre 15, le diamètre de ce cylindre 17 étant à peu 15 près égal à celui du cylindre 15. Le cylindre 17 porte superficiellement des aiguilles qui sont inclinées vers l'arrière par rapport au sens de rotation de ce cylindre. La position du cylindre 17 est telle que les aiguilles 18 sont légèrement espacées des aiguilles 16, soit de quelques centièmes de millimètre, au point le plus rap-20 proché des cylindres voisins 15 et 17. Lorsque les fibres 12, qui sont orientées à peu près perpendiculairement à la surface du cylindre 15 s'approchent de ce point de proximité, une force axiale est appliquée aux fibres par les aiguilles 16 et 18 pour écraser et enchevêtrer les fibres et pour les orienter ainsi au hasard com-25 me le montre la Fig. 2 en 34. La nappe non-tissée ainsi formée faite de fibres disposées au hasard est transférée au cylindre nappeur 17 par l'interaction des aiguilles 16 et 18 et elle est maintenue sur le cylindre 17 par les aiguilles 18. Du fait que le diamètre du cylindre 17 est à peu près égal à celui du cylindrej^,les aiguilles 30 16 n'exercent pas sir les fîftres une action de p^giags qui les écarterait vers l'intérieur par rapport au cylindre 17 après que xes flores ont ézé transférées sur ce cylindre. La nappe non-tissée faite de fibres orientées au hasard est retirée du cylindre 17 par des moyens classiques, par exemple, par un peigne 19 ou un cylindre débourreur. 35 La nappe produite sur le dispositif de la Fig. la l'avanta ge non seulement que ses fibres sont disposées au .hasard, mais aussi que celles-ci sont fortement entrelacées. Ce dernier avantage a pour effet de conférer à la nappe une résistance à la' traction pratiquement uniforme et maximale dans toutes les directions. 40 Les Fig. 3 et 4 représentent un autre mode de réalisation du 71 14584 2086325 dispositif de l'invention qui comporte les éléments fondamentaux décrits ci-dessus mais dont le produit final a toutes ses fibres orientées dans une direction prédéterminée. L'interaction entre le cylindre cardeur 10 et le cylindre détacheur 13 est la même que 5 celle décrite ci-dessus pour produire un voile de fibres orientées circonférentiellement par rapport au cylindre 13. Travaillant en liaison avec le cylindre 13, une bande transporteuse collectrice passe sur deux cylindres 23 et 24 qui l'entraînent. La position du cylindre 23 est voisine du cylindre 13 et ce 10 cylindre est conçu pour tourner dans le sens des aiguilles d'une montre. Les cylindres 23 et 24 entraînent la bande 21 à une vitesse superficielle plus petite que celle du cylindre 13. De même, le diamètre de la bande 21 passant sur le cylindre 23 est plus petit que celui du cylindre 13. La bande 21 est munie superficiellement 15 d'aiguilles 22 inclinées vers l'arrière par rapport au sens de déplacement de cette bande. La position du cylindre 23 est telle que les aiguilles 22 sont légèrement espacées des aiguilles 14 au point le plus rapproché du cylindre 13 et de la bande 21. Les fibres 12 sont transférées sur la bande 21 et disposées côte-à-côte suivant 20 une orientation à peu près perpendiculaire à la surface de cette bande dans les mêmes conditions que pour les fibres transférées et disposées sur le cylindre collecteur 15. Un cylindre 25 à surface lisse est placé au-dessus du brin supérieur de la bande 21 en faisant un angle d'environ 45° avec 25 cette bande. Le cylindre 25 est adapté pour tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre à une vitesse superficielle d'environ 75 pour cent plus grande que celle de la bande transporteuse 21. Lorsque la surface du cylindre 25 entre en contact avec les fibres 12, une force latérale est appliquée à ces fibres, qui couche 30 celles-ci et les oriente à peu près transversalement par rapport à la bande 21 ainsi que le montre la Fig. 4 en 36. La nappe non-tissée ainsi formée est ensuite retirée de la bande transporteuse 21 par des moyens classiques tels qu'un peigne 19 ou un cylindre débourreur. 35 Le procédé de l'invention ressort de la description qui pré cède des modes de réalisation préférés du dispositif suivant l'invention. Le stade déterminant du procédé consiste à disposer les fibres côte-à-côte à partir d'un organe-support, tel qu'un cylindre collecteur 15 ou une bande collectrice 21, cependant, que les fi-40 bres sont maintenues sur cet organe par des moyens de retenue, par 71 14584 7. 2086325 exemple, par les aiguilles JL6 ou les aiguilles 22, De préférence les fibres sont disposées à peu près perpendiculairement à la surface de l'organe qui les porte. Ensuite le traitement subséquent des fibres dépend des caractéristiques que l'on veut conférer à la 5 nappe non-tissée. C'est ainsi par exemple, que si l'on désire que la résistance à la traction de la nappe soit à peu près uniforme dans toutes les directions, les fibres sont écrasées, intimement entrelacées et elles sont alors orientées au hasard par l'application d'une force axiale. Si l'on désire que la nappe présente une 10 résistance maximale à la traction dans une direction, les fibres sont aplaties et orientées dans cette direction. Ce dernier type de nappe est particulièrement utile pour la production de produits stratifiés à couches multiples, dans lesquels sont réunis deux voiles non-tissés de fibres dont les fibres sont orientées dans une 15 direction différente, par exemple, respectivement en direction longitudinale et en direction transversale. Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée aux formes préférées du dispositif et du procédé, qui ont été représentés et décrits. 71 14584 8. 2086325 REVENDICATIONS 1 - Dispositif de fabrication d'une nappe de tissu non-tissé comportant : 5 - un organe-support de fibres muni de moyens pour maintenir une multiplicité de fibres, - des moyens pour disposer ces fibres côte-à-côte à partir, de cet organe, cependant que les fibres sont maintenues sur ce dernier, 10 - des moyens pour appliquer une force aux fibres maintenues sur ledit organe de façon à orienter les fibres et à former ainsi une nappe non-tissée. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, dans lequel les moyens prévus pour appliquer une force appliquent aux fibres une 15 force axiale pour lés écraser et les enchevêtrer de telle sorte que les fibres s'orientent au hasard. 3 - Dispositif suivant la revendication 2, dans lequel les moyens pour appliquer une force comprennent un cylindre occupant une position adjacente à celle dudit organe et muni d'aiguilles. 2° 4 - Dispositif suivant la revendication 1, dans lequel les moyens pour appliquer une force appliquent aux fibres une force latérale qui courbe les fibres, de telle façon que l'orientation soit pratiquement uniforme'. 5 - Dispositif suivant la revendication 4, dans lequel les 25 moyens pour appliquer une force comprennent un cylindre à surface lisse disposé en position adjacente audit organe. 6 - Dispositif suivant la revendication 1, comportant des moyens pour transférer les fibres sur cet organe et des moyens pour retirer la nappe dudit organe. 30 7 - Dispositif suivant la revendication 6, dans lequel les moyens de transfert comportent un cylindre dont la surface est garnie d'aiguilles. 8 - Dispositif suivant la revendication 7, dans lequel ledit organe comporte un second cylindre muni d'aiguilles, et dans le- 35 quel le diamètre du cylindre mentionné en premier est plus grand que le diamètre de ce second cylindre. 9 - Dispositif suivant la revendication 7, dans lequel ledit organe comporte une bande munie d'aiguilles et décrivant un parcours circulaire au voisinage dudit cylindre, et dans lequel le ^ diamètre de ce cylindre est plus grand que le diamètre de ce par 71 14584 9. 2086325 cours circulaire. 10 - Procédé de fabrication d'une nappe de tissu non-tissée suivant lequel : - on maintient une multitude de fibres sur un organe-support, 5 - on dispose ces fibres côte-à-côte à partir dudit organe, alors que les fibres sont maintenues sur celui-ci ; - et on applique une force aux fibres alors que ces fibres sont maintenues côte-à-côte sur ledit organe, afin de conférer à ces fibres une orientation particulière pour la production d'une 10 nappe non-tissée. 11 - Procédé suivant la revendication 10, dans lequel les fibres sont disposées de façon à s'étendre à peu près perpendiculairement à partir dudit organe. 12 - Procédé suivant l'une des revendications 10 et 11, sui-15 vant lequel la force est appliquée aux fibres axialement, de façon à les écraser et à les enchevêtrer pour que ces fibres soient orientées au hasard. 13 - Procédé suivant l'une des revendications 10 et 11 suivant lequel la force est appliquée latéralement aux fibres, de fa- 20 çon à les coucher, de sorte que leur orientation soit à peu près uniforme. 14 - Procédé suivant la revendication 13, suivant lequel les fibres sont orientées transversalement par rapport à la nappe.