Brevet FR2085985A1 — publié le 19711231

La présente invention concerne un procédé et un appareil pour la fabrication de produits textiles filamenteux et fibreux à partir de matériaux thermoplastiques pouvant être fibrillés, tels que le polypropylène. 5 Selon l'invention, des produits textiles filamenteux et fibreux sont fabriqués à partir d'un matériau thermoplastique par extrusion du matériau thermoplastique fondu sous la forme d'un film plat, exempt de plis, par refroidissement du film au-dessous du point de fusion du matériau tout en le maintenant sous 10 sa forme de film plat, exempt de plis, de façon à le stabiliser dans cet état, par avancement du film sous tension, par matriçage dans des conditions déterminées de température et de pression de façon à conférer au film des caractéristiques de filaments latents;, et étirage longitudinal du film de façon à le rendre fibrilleux 15 ou apte à être fibrillé. L'appareil selon l'invention comprend successivement tin organe d'extrusion du film à partir duquel le film extrudé est envoyé sur une surface mobile de refroidissement du film, des moyens pour appliquer le film contre ladite surface, un disposi-20 tif de mise sous tension du film, un cylindre de matriçage entraîné, muni de cannelures et de nervures circonfèrent!elles et qui forme un étranglement avec un rouleau supportant le film et qui est pressé contre le film afin de le déformer par matriçage et y former des filaments latents, et des moyens-pour étirer le film 25 dans une mesure qui le rend fibrilleux ou apte à être fibrillé. La surface mobile de refroidissement du film est de préférence constituée par la surface d'un rouleau refroidi sur lequel le film extrudé peut être appliqué au moyen d'une lame d'air. JO Le dispositif de mise sous tension du film peut com prendre un train de rouleaux de guidage, comprenant au moins trois rouleaux qui définissent pour le film un trajet en zig-zag, le dernier rouleau au moins étant entraîné. Le cylindre de matriçage seulement ou à la fois le cylindre de matriçage et le rouleau 35 supportant le film peuvent être refroidis, ou l'un d'eux peut être refroidi et l'autre chauffé ou les deux peuvent être chauffés à la même température ou à des températures constantes sensiblement différentes, le rouleau support étant le plus chaud des deux. 71 12689 2 2085985 Les conditions préférées de matriçage pour ion film de polypropylène peuvent être : Pression : 5 à 10 kg par 25 mm de largeur de film. Température du cylindre de matriçage : 90 à 95°C. 5 Température du rouleau support : 160 à l65°C. Les moyens pour étirer le film peuvent comprendre des jeux de galets montés en tandem qui pro.curent une phase de traction distincte ou plusieurs phases, ou en variante il n'est pas prévu de phase de traction distincte et l'étirage est effectué 10 entre le cylindre de matriçage et un jeu de galets. Des moyens peuvent également être prévus pour effectuer réellement ou favoriser le refendage du film sous forme de filaments ou fibres, et lesdits moyens peuvent être mis en oeuvre pendant ou après une phase de traction. 15 Pendant une phase dé traction, un élément cannelé de séparation peut être utilisé pour refendre le film. Après traction, le refendage du film peut être effectué par un élément cannelé de séparation, en faisant passer le film sur une arête vive, par fausse torsion, par frottement transversal, 20 par cylindrage ou par toute combinaison de ces procédés. En outre, le refendage du film peut être effectué ou favorisé, soit durant, soit après la phase de traction au moyen de rouleaux obliques. La description qui va suivre, en regard des dessins 25 annexés à titre d'exemple non limitatif , fera bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique. La figure 1 est une vue latérale schématique d'une forme de réalisation de l'appareil conforme à l'invention. La figure 2 est une vue latérale schématique d'une 30 autre forme de réalisation de l'appareil conforme à l'invention. On se réfère à la figure 1. Une buse d'extrusion est représentée en 10 et délivre un film d'un matériau, tel que du polypropylène, à un rouleau métallique de refroidissement, à surface lisse,- 11, sur lequel le film est appliqué à plat, sans plis, 35 e-t soumis à une légère tension ou sans tension, par une lame d'air 12 avant de passer sur un second rouleau de refroidissement 13. Le film stabilisé, mais pouvant être matricé, passe à travers un dispositif de mise sous tension constitué par trois rouleaux 14, 15 et 16 qui définissent pour le film un. trajet en zig-zag, 40 le dernier rouleau 16 étant entraîné. Un système de rouleauxl7 71 12689 3 2085985 présentant en outre une commande de la tension peut également être prévu. Le film matriçable est ensuite soumis à l'action d'un cylindre de matriçage 18 qui forme un étranglement avec un rou-5 leau support 19. Le cylindre 18, supporté par des bras de pivot, dont l'un d'eux est représenté en 20, est pressé contre le film sur le rouleau support 19. Comme mentionné précédemment, le cylindre 18 est muni de nervures ou cannelures circonférentielles ou est profilé de façon différente, pour déformer le film par matri-10 çage afin d'y constituer des filaments latents. Le contrôle de la température du cylindre de matriçage 18 et/ou du rouleau support 19 sont des techniques qui peuvent être appliquées sélectivement pour le contrôle précis de la formation de filaments latents dans le film et pour le contrôle des 15 propriétés et caractéristiques des produits filamenteux et fibreux éventuellement fabriqués à partir du film matricé. Ainsi, soit l'un ou l'autre, soit les deux, peuvent être refoidis, ou l'un chauffé et l'autre refroidi, ou les deux chauffés à des températures constantes égales ou sensiblement différentes. 20 Après que le film matricé, comportant maintenant des filaments latents, ait quitté le cylindre de matriçage 18, il passe sur un dispositif de traction comprenant des groupes de galets espacés en tandem 25, 26 et 27. Dans chaque groupe, les galets sont tous entraînés à la même vitesse de rotation, mais la 25 vitesse de rotation s'accroît de groupe en groupe. On peut voir sur la figure 1 que le dernier galet 28 dans le premier groupe 25 est représenté à un diamètre plus grand que les autres galets de ce groupe et a par conséquentytine vitesse périphérique plus élevée que les autres galets. Ce galet 28 est 30 chauffé. Le premier galet 29 dans le groupe suivant 26 est également chauffé et est représenté à un diamètre plus petit que les autres galets du groupe 26. Ledit galet 29 est entraîné pour tourner à la même vitesse périphérique que celle du dernier galet 35 28 du premier groupe 25, tandis que les autres galets de diamètre plus grand du second groupe 26 ont une vitesse périphérique plus élevée que le galet 29. Par conséquent, le filipèst étiré entre les deux groupes de galets 25 et 26. Bien entendu, les deux groupes 25 et 26 pourraient 40 avoir chacun des galets de la même dimension, l'étirage du film 71 12689 4 2085985 se faisant entre les deux groupes de galets ou le film pourrait être chauffé par un appareil de chauffage distinct, représenté en 30, qui pourrait également être utilisé avec des galets 28 ou 29 de tailles différentes. 5 II va de soi que l'invention ne se limite pas à un pro cédé ou appareil particulier d'étirage du film. A partir du dernier galet du second groupe 26, le film passe dans un four 31 et est dirigé vers le troisième groupe 27 de galets de diamètres égaux. Entre les deux groupes 26 ei?Ô7, le 10 film chauffé est soumis à l'étirage maximal prévu. Après le dernier groupe 27 de galets, s'il n'est pas déjà complètement séparé en filaments, le film peut être fibrillé par tout moyen ou mécanisme approprié, et les filaments sépârés ainsi fabriqués peuvent être bobinés, ou coupés en fibres de lon-15 gueur voulue, ou traités différemment selon les règles bien connues de l'art textile. On se réfère à la figure 2. Une buse d1extrusion 35 est encore prévue pour délivrer un film à un rouleau de refroidissement 36 à l'aide d'une lame d'air 37 et trois rouleaux de tension 20 38, 39 et 40 sont encore utilisés pour tendre le film, ainsi qu'un système de rouleaux 4l. Un cylindre de matriçage 42 forme un étranglement avec un rouleau support 43 et est pressé contre lui. On notera que le cylindre de matriçage 42 supporté par des bras de pivot, dont l'un est représenté en 44, n'a pas son axe disposé 25 verticalement au-dessus de l'axe du rouleau support 43, mais est décalé selon la direction du déplacement du film. De plus, le film ne quitte pas l'étranglement du cylindre 42 et du rouleau 43 selon une direction de déplacement perpendiculaire à une ligne reliant leurs axes, mais se déplace autour 30 du cylindre 4-2 sur une certaine distance avant de quitter le cylindre 42 selon une direction tangentielle et montante pour passer sur un groupe 44 de deux galets qui effectuent l'étirage du film dans un dispositif de traction qui pourrait être chauffé et qui s'étend entre l'étranglement du cylindre 42 et du rouleau 43 35 vers le groupe de galets 44. Le dernier galet 45 du groupe 44 peut être chauffé et tout moyen ou mécanisme de fibrillation approprié, indiqué en 46, peut être prévu derrière le groupe de galets 44. Les températures auxquelles le film èst traité en tous 40 points, lors de son déplacement à travers 11appareil., dépendent bad original 71 12689 5 2085985 du wttériau constituant le film et des propriétés et caractéristiques recherchées pour les produits.filamenteux et fibreux, et il est évident que do telles températures de traitement ôont facilement contrôlables en contrôlant les températures des cylindres de matriçage 18 et 42 et/ou des rouleaux supports 19 et* 4j, ou en prévoyant différemment à la foi-® un chauffage ou tm refroidissement du film en des endrolt-s appropriés. 71 12689 6 2085985 - BEVEMDICATIONS - 1.- Procédé de fabrication de produits textiles filamenteux et fibreux à partir de matériaux thermoplastiques pouvant être fibrilles, caractérisé en ce qu'il comporte les opérations 5 suivantes : - extrusion du matériau thermoplastique fondu sous la forme d'un film plat, exempt de plis, - refroidissement du film au-dessous du point de fusion du matériau tout en le maintenant sous sa forme de film plat, 10 exempt de plis, de façon à le stabiliser dans cet état, - avancement du film sous tension et matriçage dans des conditions déterminées de température et de pression de façon à conférer au film des caractéristiques de filaments latents, - étirage longitudinal du film de façon à le rendre 15 fibrilleux ou apte à Utre fibrillé. 2.- Appareil pour la fabrication d'un matériau textile filamenteux, caractérisé en ce qu'il comporte successivement un organe d1extrusion du film à partir duquel le film extrudé est envoyé sur une surface mobile de refroidissement du film, des 20 moyens pour appliquer ledit film contre ladite-surface, un dispositif de mise sous tension du film, -un cylindre de matriçage entraîné, muni de cannelures et de nervures circonférentielles, et qui forme un étranglement avec un rouleau supportant le film et qui est pressé contre le film afin de le déformer par matriçage 25 et y former des filaments latents et des moyens pour étirer le film dans une mesure qui le rende fibrilleux ou apte à être fibrillé. 3.- Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que la surface mobile de refroidissement du film est constituée 30 par une surface d'un rouleau refroidi sur lequel le film extrudé est appliqué par une lame d'air. 4.- Appareil selon les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le dispositif de mise sous tension du film comprend' au moins trois rouleaux qui définissent pour le film vin trajet 35 en zig-zag, le dernier rouleau au moins étant entraîné. 5.- Appareil, selon les revendications 2^ 3 et 4, caractérisé en ce que, soit le cylindre de matriçage, soit le rouleau supportant le film, soit les deux à la fois sont refroidis. 6.- Appareil'selon les revendications 2, 3 ou 4, carac-40 térisé en ce que, du cylindre de matriçage et du rouleau suppor 71 12689 7 2085985 tant le fil®, l'un est refroidi et l'autre chauffé. 7.- Appareil selon les revendications 2,3 ou 4, caractérisé en ce que le cylindre de matriçage et le rouleau supportant le film sont chauffés. 5 8.- Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que le cylindre de matriçage et le rouleau supportant le film sont chauffés à des températures constantes sensiblement différentes, le rouleau supportant le film étant le plus chaud des deux. 9«- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce 10 que le matériau constituant le film est du polypropylène qui est soumis à un matriçage dans des conditions de température et de pression par passage par l'étranglement formé par un cylindre de matriçage et un rouleau supportant le film, le cylindre de matriçage comportant des cannelures et des nervures et le rouleau 15 supportant le film ayant une surface lisse, le cylindre de matriçage étant porté à une température de l'ordre de 90 à 95°C et le rouleau supportant le film à une température de l'ordre de 160 à l65°C, et la pression appliquée au matériau constituant le fil à l'étranglement étant de l'ordre de 5 à 10 kg par 25 mm de lar-20 geur de film. 10.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 2,3*4,5,6,7 ou 8, caractérisé en ce que les moyens pour étirer le film comprennent des groupes de galets disposés en tandem qui procurent une ou plusieurs phases de traction. 25 11.- Appareil selon l'une quelconque des revendications "2,3,4,5,6,7 et 8, caractérisé en ce que les moyens pour étirer le film comportent un groupe de galets entre lequel et le cylindre de matriçage le film est étiré. 12.- Appareil selon les revendications 10 ou 11, carac-30 térisé en ce que des moyens sont prévus pour effectuer ou favoriser le refendage du film sous forme filamenteuse ou fibreuse, lesdits moyens opérant durant ou après une phase de traction. 13.- Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'un élément cannelé de séparation est utilisé pour refen-35 dre le film durant une phase de traction. 14.- Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que, après traction, le refendage du film est effectué par un élément cannelé de séparation ou par passage sur une arête vive, où par fausse torsion, ou par cylindrage. 40 15»- Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que le refendage du film est effectué ou favorisé par des rouleaux obliques.