Brevet FR2083552A1 — publié le 19711217

Cette invention concerne une nappe nouvelle en filaIiï enchevêtrés sans fin, fortement étires et en matiere thermo-plastique, ainsi que le procédé pour la fabrication de cette nappe en filaments enchevêtrés, dans lequel ces filaments acnt extraits d'une filière au moyen d'une tubulure d'extraction pour être déposés sur un support perméable à l'air après un espacct aérodynamique. On connaît déjà des procédés permettant de fabriquer nappes de haute qualité en filaments enchevêtrés sans fin faits en matière thermoplastique.Cependant, les nappes en filaments enchevêtrés fabriquées de cette manière présentent de graves inconvénients en ce qui concerne les traitements complémenta- res, destinés à l'obtention de produits textiles ou imitant le cuir. I1 n'est notamnent pas possible d'établir entre les dif- férents filaments une liaison par des matières thermoplastiques ou similaires sans qu'il en résulte une dégradation de la foie des filaments.D'autre part, le comportement de la matière est limité par le comportement de celle de chaque filament, et le traitement complémentaire, destiné à la confection de feuilles ou de produits imitant le cuir, altère la structure des filaments et annule dans certaines conditions les propriétés positives, notamment la résistance mécaniaue des filaments. Un autre inconvénient des procédés connus consiste en ce qu'ils ne permettent que la fabrication de nappes formées par des filaments. en matières présentant les mêmes propriétés bien. définies. On a également imaginé les moyens les plus divers pour l'obtention de nappes améliorées. Cn a par exemple proposé d'im- prégner les nappes avec du latex, des granules de matière thermoplastique incorporés par fusion, etc.. On a cependant trouve :.-ue ces moyens ne donnent que des produits coûteux dont la qualite est insuffisante. Pour les nappes en fibres discontinues, on a également déjà mélangé des fibres de types différents, mais les nappes ainsi obtenues présentent tous les inconvénients (faible résistance mécanique, texturation) des nappes en fibres discontinues. Le but de l'invention est donc de créer une nappe en filaments enchevêtrés continus fortement étirés, se prêtant par des traitements complémentaires extrêmement simples (tels que le caleEdrage à chaud) à la confection de textiles de haute qualité et de produits imltant le cuir, qui se prêtent à leur tour à la fabrication par un procédé simple et économique. Un autre but de l'invention est de créer un procédé simple, sûr et économique pour la fabrication de cette nappe. Selon invention, ce problème est résolu par une nappe en filaments enchevêtrés fondée par un mélange homcgène de filaments présentant des propriétés différentes, pouvant etre raits en matières plastiques différentes5 titrant un nombre différent de deniers, présentant des taux différents d'étirage, e- pouvanl- également présenter des taux d efférents de cristalli- nité. De lus, la nappe peut être formée par des filaments mélangés appartenant à deu,; types différents. Le procédé selon l'invention peut être avantageusement mis en oeuvre par le fait que les filaments sans fin, sortant de tubulures d'extraction différentes, sont soumis à un écartement avant d'être déposés sur un support perméable à l'air. louer l'espacement simultané, les filaments sortant de filières et de tubulures Ql extracti,on differentes sont avantageusement déviés par rapport à l'axe central de chaque tubulure, ce qui permet de distribuer à volonté les éléments d'espacement au-dessus du support sur lequel les filaments sont déposés. L'écartenent simultané des filaments de types différents assemblés en faisceaux intervient avantageusement pour améliorer le mélange de ces filaments. Les déviations assurées par les tubulures de guidage ne doivent cependant pas atteindre une amplitude telle que les filaments soient retordus ou restent assemblés en faisceaux. il est donc avantageux que les déviations ne dépassent pas une amplitude maximale de 90 . On décrira ci-après en détail et à titre d'exemples quel qes modes de mise en oeuvre de l'invention en regard du dessin annexé sur lequel lia figure 1 est une vue schématique d'une installation pour la fabrication d'une nappe en filaments enchevetrés formée par des filaments d'un seul type. La figure 2 est une vue schématique d'une installation destinée à la fabrication d'une nappe en filaments enchevêtrés formée par des filaments de deux types différents. La figure 3 montre l'agenceuent du dispositif de dépôt et d'écartemrnt des filaments-de deux types différents. La figure 4 montre la réunion de deux tubulures de guidage en amont du dispositif d'écartement; Selon la figure 1, la matière thermoplastique à filer est fondue ou dégradée dans un appareil d'extrusion 1, pour être reprose ensuite par des pompes de filage 2 qui la refoulent à travers les orifices d'une filière 3. Les filaments 4 ainsi obtenus sont refroidis par un courant d'air transversal 5 et passent ensuite dans des tubulures d'extraction 6, fonctionnant de préférence avec de l'air comprimé et entraînant les filaments à grande vitesse pour les étirer.Dans un dispositif d'écartement divergent 7, prévu au-dessous des tubulures d'extraction, les faisceaux de filaments entraînés à travers chacune des tubulures sont- étalés pour former un voile 8 qui -est déposé consécutivement sur un support 9 perméable à l'air. lie Jet d'air dirigé sur le support 9 est aspiré à, travers celui-ci au moyen d'un ventilateur 10. La nappe est formée par plusieurs tubulures d'extraction et plusieurs dispositifs d'écartement distribués en rangées. Après avoir été déposée, cette nappe peut être comprimée entre deux cylindres 11, et soumise consécutivement à-un traitement complémentaire sous la forme d'une nappe brute. La nappe ainsi obtenue est formée par des filaments présentant les mêmes propriétés. On peut ainsi confectionner des nappes avec des filaments, Ear exemple en polypropylène, polyester, nylon, et d'autres matières thermoplastiques se prêtant au filage de filaments titrant un nombre de deniers largement variable. Une modification des conditions de fonctionnement des tubulures d'extraction permet complémentairement d'exercer une action largement variable sur la capacité de production de l'installa -tion, c'est-à-dire sur la vitesse d'extraction des filaments. lie choix de la vitesse à laquelle le transporteur 9 évacue la nappe déposée permet de régler le poids de la nappe par unité de surface. lie procédé qui vient d'être décrit présente cependant un inconvénient en ce sens qu'il permet exclusivement la fabrication de nappés avec des filaments d'un seul type. La figure 2 représente le procédé selon l'invention permettant la fabrication d'une nappe avec des filaments appartenant à au moins deux types différents. lies appareils d'extrusion nécessaires aux deux systèmes ne sont pas représentés. Pour certains cas bien définis, il est également possible d'utiliser un seul appareil d'extrusion, par exemple lorsque la nappe doit être confectionnée avec une seule matière thermoplastique, tandis que les propriétés des filaments de chaque faisceau ne se distinguent que par le titre, la résistance mécanique et la limite d'allongement. jia pompe de filage 2 refoule la matière en fusion à travers les filières 3, et les filaments 4 sont refroidis par le courant d'air transversal 5. Dans l'exemple représenté, les tubulures d'extraction 6, respectivement mises en oeuvre pour les deux systèmes, sont disposées à des hauteurs différentes. Ceci peut être nécessaire dans certaines conditions, par exemple lorsque les filaments doivent se distinguer par des titres différents. On augmente la distance entre la filière et la tubulure d'extraction pour obtenir-des filaments titrant un nombre élevé de deniers et pour disposer d'un parcours de refroidissement plus long.Lorsqu'il s'agit d'obtenir des filaments plus minces, pour lesquels le problème du refroidissement est moins important, on prévoit de préférence un parcours de reffoidissement moins long, afin que la force-d'extraction de la tubulure soittransmise aux filaments sans perte due à la résistance dans la zone de chaque filament où cette force est nécessaire à l'obtention d'une grande vitesse d'extraction. Bien entendu il est possible de prévoir les mêmes distances dans les deux~systèmes. lies tubulures d'extraction 6 sont suivies de tubulures de guidage 12 qui peuvent être-incurvées à volonté. Cependant, la courbure ne doit pas être assez forte pour exercer une action sur le faisceau de filament guidé, ni pour opposer une difficulté au desserrage des faisceaux de -fil a- mentis dans les dispositifs d'écartement divergents 7 prévus à la sortie des tubulures de guidage. loutres les tubulures de guidage aboutissent en un point au-. dessus du support commun 9 perméable à l'air et donnant grâce au dispositif d'ëcartement-7 une nappe bien homogène, formée par des filaments présentant respectivement des propriétés différentes. lie courant d'air frappant le support est réaspiré audessous de celui-ci. La compression préalable de la nappe a lieu entre deux cylindres presseurs 11. Pour l'agencement des tubulures de guidage des deux s- tèmes au-dessus du support, on peut imaginer diverses variantes dont deux sont représentées à titre d'exemples sur la figure 5. Selon la figure 3a, les orifices de sortie des tubulures de guidage de l'un des systèmes (I) sont distribués le long de la rangée supérieure d'une grille disposée au-dessus du support, tandis que les orifices de sortie des tubulures de guidage du deuxième système (II) sont décalés par rapport aux orifices r la première rangée. Selon la figure 3b, on peut cependant distribuer le lcng d'une seule rangée les orifices de sortie des deux systèmes en les faisant alterner les uns avec les autres. Pour obtenir un mélange totalement homogène des filaments des deux types même dans les conditions les plus défavorables, deux tubulures de guidage 12 peuvent déboucher selon la figure 4 dans une tubulure de sortie commune 13, les faisceaux de filaments des deux systèmes étant consécutivement séparés les uns des autres dans un dispositif d'écartement divergent 7. Les possibilités de fabrication de nappes et de filaments présentant des propriétés différentes sont tellement grandes qu' elles ne peuvent être indiquées que par quelques exemples d'appli- cation. Il est par exemple possible de fabriquer -des nappes en déposant simultanément des filaments soumis à un étirage différent et présentant des cristallinités différentes. Dans une opération consécutive de soudure à chaud, soumettant la nappe à l'action simultanée de la température et de la pression, les filaments à faible cristallinité-s'assemblent plus fortement que les filaments plus fortement étirés, de sorte qu'il est possible de former au sein de la nappe une armature par soudure à chaud. Il est également possible de traiter des polymères dife- remment pigmentés pour mieux faire varier la coloration de la nappe. Llutilisation de polymères differents, par exemple ae polyesters et de nylon dans une nappe commune permet l'obten- tion de produits similaires aux textileset aux cuirs, dont les propriétés peuvent être définies par le choix du rapport entre les deux composants. On peut également inagi-ner d'autres combinaisons de fi lamènts présentant des propriétés différentes, notamment par le choix de la grosseur des filaments, du degré de frisure etc. comme paramètres possibles. lie procédé selon l'invention permet d'autre part de fabriquer des nappes avec les filaments appartenant à un nombre de types supérieur à deux. Dans ce cas, on doit mettre en oeuvre un nombre correspondant de systèmes conçus pour déposer tous les filaments simultanément. -:- REVEIXICATIGNS -:- 1 - Nappe formée par des filaments sans fin fortement étirés en matière thermoplastique, caractérisée pàr un mélange homogène de filaments présentant des propriétés différentes. i - Nappe en filaments enchevêtrés selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les filaments sont assemblés en faisceaux composés de filaments sans fin sensiblement parallèles. 3 - Nappe en filaments enchevêtrés selon les revendications 1 et- 2, caractérisée par le fait qu'un faisceau comprend 2 à 20, de préférence 2 à 10 filaments. 4 - Nappe en filaments enchevêtrés selon-l'une quelconque des revendications 1 à-3, caractérisée par le fait qu' elle est formée par des filaments faits en matières plastiques différentes- 5 - Nappe en filaments enchevêtrés selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par-le fait qu'elle est formée par des filaments- titrantdes nombres de deniers différents. 6 - Nappe en filaments enchevêtrés selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait qu' elle est formée par des filaments présentant des taux d'étirage différents. 7 - Nappe en filaments enchevêtrés selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait qu' elle est formée par des filaments présentant des taux de cristallinité différents. 8 - Nappe en filaments enchevêtrés selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait qu'el le est formée par un mélange de filaments appartenant à deux types différents. 9 - Procédé pour la fabrication d'une nappe en filaments enchevêtrés sans fin selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel les filaments sont extraits d'une filière au moyen d'une tubulure d'extraction, pour être déposés sur un support perméable à l'air après un écartement aérodynamique, caractérisé par le fait que les filaments sans fin de types différents, extraits des filières par au moins deux tubulures d'extraction sont consécutivement assemblés en faisceaux pour être déposés-simultanément. 10 - Procédé selon la revendication 9, caractérisé par le fait que les filaments sans fin, sortant de tubulures d' extraction différentes, sont espacés simultanément les uns des autres avant d'être déposés sur le support perméable à l'air. 1 - Procéde" selon les revendications M et 9, caractérisé par le faiteque les filaments peuvent être soumis à une dévition par rapport à l'axe central de la tubulure d'extraction. i2 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé par le fait que les filaments sont soumis à une déviation unique ou répétée, chaque fois d'une amplitude maximale de 90 , entre la tubulure d'extraction et le support sur lequel ils sont déposés.