Brevet FR2125545A1 — publié le 19720929

La présente invention concerne la fabrication de filaments bouclés ou crêpés à partir de films de matériaux pouvant être transformés en filaments tels que des polyesters, des polyamides et des polyoléfines. 5 Selon la présente invention, un traitement modificateur est appliqué différentiellement d1un coté à l'autre de l'épaisseur d'un film d'un matériau pouvant être transformé en filaments, en faisant passer le film à travers l'étranglement de deux rouleaux lisses portés à des températures différentes, le film étant étiré 10 de telle sorte que le point d'étirage ou zone de striction se trouve à ou près de l'étranglement et le fil étiré étant ultérieurement refradi et étant transformé en filaments. L'étirage peut être effectué par des organes d'étirage opérant en amont de au en amont et en aval de l'étranglement. 15 Les rouleaux peuvent être chauffés tous les deux, mais à des températures différentes prédéterminées, de telle sorte qu'il existe tua gradient de température d'un côté à l'autre de l'épaisseur du film lorsqu'il passe à travers l'étranglement des rouleaux. 20 L'invention concerne également un appareil pour la fabri cation de filaments bouclés ou crêpés à partir d'un film d'un matériau pouvant être transformé en filaments, comprenant des rouleaux pinceurs lisses destinés à créer un gradient de température d'un côté à l'autre de l'épaisseur du film, des organes d'éti-25 rage pour étirer le film de telle sorte que le point d'étirage ou zone de striction se trouve à ou près de l'étranglement, des moyens de refroidissement du film étiré et des moyens pour transformer le film en filaments. Les organes d'étirage peuvent opérer en amont de ou en amont et en aval des roulea-ux pinceurs, les moyens de 30 refroidissement étant situés immédiatement en aval des rouleaux pinceurs lorsque les organes d'étirage sont situés en amont de ces derniers ou lorsque les organes d'étirage sont situés à la fois en amont et en aval des rouleaux pinceurs. Des moyens peuvent être prévus pour maintenir les rou-35 leaux pinceurs à des températures différentes prédéterminées, l'orientation moléculaire d'une surface du film étant modifiée dans une mesure plus grande que ne l'est l'orientation moléculaire de l'autre surface lorsque le film passe entre les rouleaux pinceurs et est étiré à ou près de l'étranglement, avec un refroidis-40 sement ultérieur du film étiré sous tension. 72 05322 2 2125545 Les organes d'étirage peuvent comprendre des rouleaux d'alimentation en avant des rouleaux pinceurs à partir desquels le film est étiré par les rouleaux pinceurs. En outre, les organes d'étirage peuvent comprendre un ou plusieurs Jeux de rouleaux 5 d'alimentation destinés à étirer le film à partir des rouleaux pinceurs. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemple-non limitatif, fera bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique. 10 La figure unique est un schéma synoptique illustrant l'appareil pour la production de filaments bouclés ou crêpés à partir d'un film en matériau pouvant être transformé en filaments tel que des polyoléfines, des polyamides ou des polyesters. Un film 10 provenant d'une source d'alimentation telle 15 qu'une bobine ou un organe d'extrusion passe sur un premier Jeu de galets 11 tournant tous à des vitesses identiques qui guident et amènent le film à des rouleaux pinceurs lisses chauffés 12, 13 dont l'un ou l'autre, ou les deux, peuvent être entraînés et qui sont destinés à appliquer un ou des traitements modificateurs 20 différentiellement d'un coté à l'autre de la section transversale du film 10 passant à travers l'étranglement des rouleaux. Les rouleaux 12, 13 sont chauffés à des températures différentes, le rouleau 12 étant plus chaud que le rouleau 13. Les rouleaux peuvent être chauffés de toute manière convenable, 25 mais de préférence les deux rouleaux sont chauffés intérieurement et leurs températures prédéterminées sont rigoureusement contrôlées. En variante, le rouleau le plus chaud 12 peut être chauffé soit par un élément chauffant-interne électrique ou un radiateur contigu à sa surface externe en laissant l'autre rouleau 13 30 atteindre une température dféquilibre qui est inférieure à celle du rouleau: chauffé. Des températures préférées pour les rouleaux sont comprises entre 110°G et l6o°C pour le rouleau 12 le plus chaud et entre 70 et 95°G pour le rouleau le plus froid 13. Dans le cas de 35 film en polyamide et en polypropylène, la température du rouleau le plus chaud pourrait être de 140 à 150°C (de préférence 145°C}, et la température du rouleau le plus froid de 90 à 95°C. Pour des polyesters, la température du rouleau le plus chaud pourrait être de 110 à l4o°G (de préférence 135aC) et la température du 40 rouleau le plus froid de 80 à 85°C. On remarquera que le rouleau33 72 05322 3 2125545 pourrait être le rouleau le plus chaud et le rouleau 12 le rouleau le plus froid, de telle sorte que la référence ci-après au rouleau le plus chaud 12 pourrait être changée en référence au rouleau 13, lorsque celui-ci est le rouleau le plus chaud. 5 On voit sur le dessin qu'un rouleau guide 14 est prévu en avant du rouleau pinceur le plus chaud 12, le rouleau guide 14 étant situé pour appliquer le film 10 sur le rouleau pinceur 12 en avant de l'étranglement des deux rouleaux 12, 13 de telle sorte que le film présente un certain arc d'enroulement sur le rou-10 leau le plus chaud 12 en avant de l'étranglement et est par conséquent chauffé et ramolli afin de pouvoir être étiré. L'étirage du film 10 peut être effectué en prévoyant que les rouleaux pinceurs 12, 13 tournent à une vitesse périphérique plus grande que les galets 11, le point d'étirage du film se trouvant à l'étranglement 15 des deux rouleaux 12, 13 ou proche de et. légèrement en avant de l'étranglement. Gomme déjà mentionné ci-dessus, à l'étranglement des deux rouleaux 12, 13, le film est également soumis à un chauffage différentiel, un gradient de température étant créé d'un côté à l'autre de l'épaisseur du film du fait que le rou-20 leau 12 est plus chaud que le rouleau 13. En quittant l'étranglement des rouleaux 12, 13, le film étiré 10 passe sur un autre jeu de galets 15 qui peuvent tous tourner à la même surface périphérique que celle des rouleaux pinceurs 12, 13 ou peuvent tourner à une vitesse périphérique 25 supérieure à celle des rouleaux pinceurs 12, 13» si bien que le film est encore étiré à ou près de 1'étranglement des rouleaux 12, 13 PaF ses organes d'étirage opérant en aval de l'étranglement en plus de l'étirage effectué par les organes d'étirage opérant en amont de l'étranglement. 30 Entre les rouleaux pinceurs.12, 13 et le jeu de galets 15, le film étiré 10 est refroidi à la température ambiante, tel que par un jeu d'air provenant d'une buse lô, ou par tout autre moyen de refroidissement convenable, tel qu'un bain d'eau. Dans la fabrication de filaments à' partir de film de 35 matériau pouvant être transformé en filaments, il est bien connu que les filaments ayant -une résistance à la traction satisfaisante sont obtenus lorsqu'un étirage a été effectué pour obtenir une orientation moléculaire longitudinale, un rapport d'étirage convenable étant de l'ordre de 10 à 1. Par le traitement selon la ^0 présente invention, il est possible d'obtenir un rapport d'étirage 72 05322 2125545 de 10 à 1 au moment où le film quitte les galets 15, mais on ne préfère pas essayer d'effectuer un étirage complet ue l'ordre de 10 à 1 à ou près de l'étranglement. On préfère qu'une partie seulement de l'étirage total, nécessaire pour ion film en matériau dori-5 né, soit effectuée à ou près de l'étranglement des rouleaux 12, 13 et que une ou plusieurs opérations ultérieures d'étirage procurent l'étirage complet. Par conséquent, le film quittant les galets 15 est représenté comme passant par l'intermédiaire d'un tunnel de chauf-10 fage ou d'un four 17 vers m troisième jeu de galets 18 tournant tous à la même vitesse périphérique supérieure à la vitesse périphérique des galets 15. Le film étiré sortant sous tension du tunnel de chauffage ou four 17 est refroidi à la température ambiante, comme par un jet d'air provenant d'une buse 19, ou par 15 tout autre moyen de refroidissement convenable, tel qu'un bain d'eau. Le film maintenant complètement étiré au degré voulu est en état d'être fibrille et transformé en filaments par tout moyen de traitement approprié tel que fibrillation par broche, 20 refendage, passage sur une surface en dents de scie, refendage par brossage ou étirage latéral. Ceci est illustré sur la figure par le film 10 passant sur un rouleau rotatif 20 muni de broches faisant saillie radialement pour transformer le film en filaments. Les filaments fabriqués selon le traitement de la pré-25 sente invention sont bouclés ou crêpés montrant des configurations d'hélice réversibles plus ou moins régulières que l'on considère comme étant dues à l'opération d'étirage du film à ou près de l'étranglement d'une paire de rouleaux pinceurs lisses, tandis que l'on applique à l'étranglement un ou deux traitements modifi-30 eateurs différentiellement d'un côté à l'autre de l'épaisseur du film, en particulier un chauffage différentiel d'un côté à l'autre de l'épaisseur du film à ou près du point d'étirage, suivi par un refroidissement du film chauffé et étiré. 72 05322 5 2125545 REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication de filaments bouclés ou crêpés à partir d'un film de matériau pouvant être transformé en filaments, te]s que polyesters, polyamides et polyoléfines, carac- 5 térisé en ce qu'un traitement modificateur est appliqué différentiellement d'un coté à l'autre de l'épaisseur du film en faisant passer le film à travers 1'étranglement de deux rouleaux lisses qui sont à des températures différentes, le film étant étiré de telle sorte que le point d'étirage ou zone de striction se trouve 10 à ou près de l'étranglement et le film étiré étant ultérieurement refroidi et transformé en filaments. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étirage du film est effectué par des organes d'étirage opérant en amont de 1*étranglement. 15 3.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étirage du film est effectué par des organes d'étirage opérant à la fois en amont et en aval de l'étranglement. 4.- Procédé selon la revendication 2 ou la revend!caticn 3, caractérisé en ce que les rouleaux sont tous les deux chauffés, 20 mais à des températures prédéterminées différentes, de telle sorte qu'il existe un gradient de température d'un côté à l'autre de l'épaisseur du film alors qu'il passe à travers 1*étranglement du rouleau. 5.- Appareil pour la fabrication de filaments bouclés 25 ou crêpés à partir d'un film en matériau pouvant être transformé en filaments, caractérisé en ce qu'il comprend des rouleaux pinceurs lisses destinés à créer un gradient de température d'un cêté à l'autre de l'épaisseur d'un film passant entre eux, des organes d'étirage pour l'étirage au film, de telle sorte que le 30 point d'étirage ou zone de striction se trouve à ou près de l'étranglement, des moyens de refroidissement du film étiré et des moyens de transformation du film étiré en filaments. 6.- Appareil selon la revendication y, caractérisé en ce que les organes d'étirage opèrent en amont des rouleaux pin- 35 ceurs « 7.- Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que les organes d'étirage comprennent des rouleaux d'alimentation en avant des rouleaux pinceurs à partir desquels le film est étiré par lesdits rouleaux pinceurs. 40 8.- Appareil selon la revendication 6 ou la revendicatLoi 72 05322 6 2125545 7, caractérisé en ce que les organes d'étirage opèrent de plus en aval des rouleaux pinceurs, 9.- Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que les organes d'étirage comprennent un ou plusieurs jeux de 5 rouleaux d'alimentation destinés à étirer le film depuis les rouleaux pinceurs. 10.- Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que les rouleaux pinceurs sont tous les deux chauffés et que des moyens sont prévus pour les maintenir à des températures pré- 10 déterminées.