Brevet FR2117812A1 — publié le 19720728

ta présente invention concerne un nouveau ispsitif tif pour la fabri- cation d'une nappe textile non tissée, du type de celles que~l'on désigne par fois dans la littCrature sous le nom générique de 'lspunbollde~ Par "spunbonded" (expression que l'on adoptera par mesure de simplification dans la suite de la description), on désigne une nappe non tissée formée par des filaments continus, disposés au hasard à travers la nappe.La fabrication de ces nappes consiste, schématiquement, à extruder à travers une filière percée de trous, un polymère organique fondu, voire même dissous, à orienter les filaments extrudés par étirage du faisceau au moyen d'un ou plusieurs jets d'air comprimé et, enfin, à recevoir le faisceau de manière déterminée sur un tapis mobile, la vitesse et la direction d'avance de ce tapis étant réglées de façon à former une nappe non tissée sensiblement régulière et d'épaisseur voulue. En pratique, à ce stade du procédé de fabrication, on effectue un calibrage ou un calandrage, de préférence à chaud, de sorte que les filaments élémentaires soient liés les uns aux autres, ce qui augmente notablement la cohésion de ces nappes. En général, un calibrage léger suffit. Lors de la fabrication de ces nappes, après extrusion et étirage au moyen d'un dispositif à fluide, notamment à air comprimé, on dépose les fila- ments sur un tapis mobile récepteur. La répartition des filaments sur ledit tapis se fait notamment à l'aide de déflecteurs. Ces déflecteurs se présentent sous la forme de surfaces planes ou courbes de préférence de révolution, ces dernières pouvant Btre concaves ou convexes par rapport à la direction d'arrivée des filaments sur le déflecteur. D'une façon générale} les axes de ces surfaces forment un angle, d'une part avec l'axe de la buse d'étirage et, d'autre part, avec le tapis récepteur.Suivant la largeur de la nappe que l'on désire obtenir, on utilise plusieurs déflecteurs placés côte à côte, chacun d'eux répartissant sur le tapis un faisceau de filaments provenant d'un dispositif d'étirage par fluide. Ces déflecteurs peuvent être animés d'un mouvement d'oscillation rotatif autour d'un axe confondu avec l'axe de la buse d'étirage. On a déjà proposé l'utilisation de déflecteurs convexes constitués par des surfaces de révolution. En particulier, il est connu d'utiliser des portions de surfaces cylindriques, dont l'axe forme un angle obtus avec la direction d'amenée des filaments. Pour obtenir, pour une valeur déterminée de crt angle1 un faisceau de filaments suffisamment large, il faut, ou bien faire osciller cette surface soit linéairement soit en rotation, ce qui représente mécaniquement une complication importante et coûteuse, ou bien, si on l'utilise fixe, prolonger cette surface par un plan mais cette dernière solution n'apporte pas ua étalement suffisamment régulier. La présente invention pallie ces inconvénients et permet d'obtenir de marnière plus simple des nappes plus régulières en poids ct plus homogènes que celles réalises jusqu'd présent. Elle se rapport a un dispositif pour la production d'une nappe fibreuse non tissée selon un procédé qui consiste à extruder au moins un faisceau de filaments à travers des filières percées de trous, à étirer les filaments au moyen d'un dispositif à fluide notamment à air comprimé et enfin à répartir les filaments sur un tapis transporteur mobile au moyen d'au moins une surface déflectrice convexe dont l'axe est à faible distance de la direction d'amenée des filaments, caractérisé en ce que cette surface est sensiblement celle d'un cône ou d'une portion de cône, de préférence de révolution, dont l'axe, orienté de la base vers le sommet, fait de valeur avec le sens d'amenée des filaments sur cette surface un angle négatiflcomprise entre 120 et 2I00 et de préférence entre 140 et 2000. Dans un mode de réalisation préférée, la surface déflectrice est au moins une portion de celle d'un cône dont le demi-angle au sommet est compris entre 10 et 800 et de préférence entre 30 et 700. La surface déflectrice conique est avantageusement fixe mais peut être rendue mobile. Les figures annexées illustrent l'invention sans toutefois en limiter la portée. Les figures 1 et 2 montrent schématiquement la formation d'une nappe élémentaire à l'aide d'un dispositif selon l'invention. La figure 3 représente schématiquement une nappe complète à l'aide d'une série de dispositifs selon l'invention. Le faisceau de filaments (1) issus de la buse d'étirage (2), vient frapper la surface conique du déflecteur (3) dont le demi-angle au sommet est généralement compris entre 10 et 800, et de préférence entre 30 et 700. Le déflecteur (3) renvoie les filaments sous forme d'un faisceau ouvert sur un tapis récepteur mobile (4) sur lequel il se dépose en une nappe ou portion de nappe (5). Les déflecteurs (3) sont montés sur des tiges-supports réglables ce qui permet de faire varier (cf figure 2), pour un cône donné, d'une part l'angle t que forme le faisceau venant de la buse, avec la surface du déflecteur, d'autre part la distance t entre l'extrémité de la buse d'étirage et le point d'impact du faisceau (1) sur le déflecteur (3), enfin la distance cl du point d'impact du faisceau sur le déflecteur conique au sommet de ce dernier. Plus cette distance est faible, meilleure est l'ouverture du faisceau et la régularité du dépôt. La distance d conditionne l'ouverture du faisceau. En pratique, elle peut varier de 1 à 50 mm. Si d est trop grand, le faisceau s'ouvre de manière irrégulière, ce qui se traduit-par un étalement non homon gène. Par ailleurs, la distance L entre le points d'impact du faisceau sur le déflecteur et le tapis récepteur est réglable par déplacement du tapis. Enfin, on peut faire varier le poids de la nappe formée en réglant d'une part la vitesse du tapis récepteur et d'autre part la quantité de matière extrudée. Suivant la largeur de la nappe désirée, plusieurs déflecteurs coniques peuvent être montés cate à cate (cf figure 3), de manière que chaque déflecteur (3)-, dévie sur le tapis transporteur (5) un faisceau de filaments(1) provenant d'une buse d'étirage (2), chaque faisceau formant ainsi une portion élémentaire de la nappe. Pour éviter que les faisceaux défléchis ne se perturbent entre eux, au moment de leur dépôt sur le tapis, il est avantageux de les décaler, tout en maintenant constante la distance L du point d'impact sur le déflecteur au point d'impact sur le tapis. Pour ce faire, les canes doivent & re décalés en de préférence hauteur et alignés sur une droite sécante avec le plan du tapis récepteur. Ces déflecteurs doivent présenter une surface lisse afin de ne pas freiner les filaments. Dans ces conditions de mise en oeuvre normales, on a constaté que la nature des déflecteurs n'a pas d'influence prépondérante sur la formation de la nappe. On doit cependant utiliser une matière présentant une dureté et une résistance à l'abrasion suffisantes pour que la partie convexe, contre laquelle viennent frapper les filaments, ne se détériore pas. Des matières telles que l'acier doux, le bronze, le verre, la céramique sont utilisables. La mise en oeuvre du dispositif précédemment décrit est illustrée par l'exemple suivant donné à titre indicatif mais non limitatif. Exemple On forme une nappe pesant 200 g/m2, en utilisant comme surfaces déflectrices, des cônes à base circulaire, de demi-angle au sommet égal à environ 60 , dont l'axe, orienté depuis la base vers le sommet, fait, avec le direction d'amenée des filaments, un angle négatif d'environ 1800. Ces canes sont disposés en une seule série, étagés de 15 cm en 15 cm, et distants les uns des autres de 14 cm. Pour réaliser cette nappe, on extrude 8 faisceaux parallèles formés chacun de 40 filaments de 4,4 dtex en polytéréphtalate d'éthylène. L'extrusion se fait au travers de filières percées de trous de 0,5 mm de diamètre, le débit d'extrusion étant de 2,6 g/mn/trou. L'étirage sé fait à l'aide d'une buse à air comprimé. Après étirage, au taux de 3,5, chaque faisceau est dévié sur le tapis récepteur au moyen d'un cane tel que décrit ci-dessus. L'angle T de dé- viation des filaments est d'environ I20". En se reportant à la figure 2, on a 15 - 15 mm ; L = 400 mm ; d = 5 mm. La nappe formée a un poids moyen de 200 g/m2, une largeur de 1,20 m et présente une densité très régulière. R E V E N D I C A T I O N S 1. Dispositif pour la production d'une nappe fibreuse non tissée selon un procédé qui consiste à extruder au moins un faisceau de filaments à travers des filières percées de trous, à étirer les filaments au moyen d'un dispositif à fluide notamment à air comprimé et enfin à répartir les filaments sur un tapis transporteur mobile au moyen d'au moins une surface déflectrice convexe dont l'axe est à faible distance de la direction d'amenée des filaments et caractérisé en ce que cette surface est sensiblement celle d'un cône ou d'une portion de cane, de préférence de révolution, dont l'axe, orienté de la base vers le sommet, fait avec le sens d'amenée des filaments sur cette surface un angle négatif de valeur comprise entre 120 et 2100. 2. Dispositif selon 1, caractérisé en ce que l'angle négatif entre l'axe orienté du cône avec le sens d'amenée des filaments sur la surface déflectrice est compris entre 140 et 220". 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le demi-angle au sommet du cône est compris entre 10 et 800. 4. Dispositif selon 3, caractérisé en ce que le demi-angle au sommet du cône est compris entre 30 et 700. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la surface déflectrice conique est fixe. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la surface déflectrice conique est mobile.