Brevet FR2170183A1 — publié le 19730914

L'invention concerne un procédé et un appareil pour la transformation de cibles de monofilaments en fibres pouvant être ensuite transformées aussi bien par des procédés classiques de filage que par des procédés de filage court. On connatt des procédés et appareils dans lesquels on transforme des cibles de monofilaments en fibres et ensuite, on presse en balles les fibres enchevetrées. Comme outils de séparation, on utilise des couteaux qui se trouvent sur une étoile à couteaux ou sont disposés sous forme de cylindre à couteaux (procédé avec coupe en traction). On peut aussi utiliser des fils chauffants comme outils de séparation. On connatt en outre des procédés et appareils dans lesquels on transforme des câbles de monofilaments en rubans de fibres susceptibles d'étirage, les fibres gardant leur position parallèle. On peut séparer en fibres les câbles de monofilaments en les arrachant dans un banc d'étirage ou en utilisant des cylindres coupeurs. L'inconvénient des procédés cités est que d'une part pour chaque forme de livraison il faut une machine spéciale étant donné les principes de fonctionnement différents des machines, que d'autre part la structure de mèche obtenue dans chaque cas est caractéristique de la machine, qu'on ne peut guère modifier sa forme et que par suite de la faible longévité des outils de séparation, elle est sujette à des variations incontrdlables. Par suite de la faible longévité des outils de séparation il apparat des dommages aux fibres, des fibres trop longues et des ruptures de fibres. En même temps, en fonction de la longévité des outils de séparation, la qualité des extrémités coupées est influencée négativement. Ces défauts conduisent, lors du filage Qui suit, à des défauts inévitables du fil. Le but de l'invention est d'éviter dans une large mesure ces inconvénients. L'invention vise donc à fournir un procédé et à mettre au point un appareil qui permettent de transformer en fibres des cibles de monofilaments, les fibres pouvant etre entassées aus si bien à l'état enchevêtré que sous la forme de rubans aptes à l'étirage et la distribution de longueurs des fibres (structure de mèche selon les besoins) pouvant être choisie librement, un fonctionnement satisfaisant des outils de séparation étant assuré dans une très large mesure. Selon l'invention, on résout le problème en appliquant des rayons à grande énergie tels que des rayons de laser, des faisceaux électroniques, en combinaison avec une force d'étirage. Pour amener la séparation du cible en fibre, on fait passer le faisceau de façon lineaire sur le câble de monofilaments. Lors que de-s rayons a grande énergie agis-sent sur des matières fibreuses textiles, il se produit une diminution de solidité aux endroits atteints. En concentrant les rayons, en les diaphragmant ou en occultant une partie des rayons ou en utilisant un laser à impulsions, on peut limiter de façon strictement localisée les endroits irradiés. On peut faire varier de O à 100% le degré de dommage et la profondeur de pénétration des rayons dans le cible de monofilaments en donnant aux rayons une puissance réglable et en agissant sur la vitesse du cible de monofilaments. Sous l'action d'une force d'étirage, les monofilaments se rompent préférentiellement aux endroits du cible qui sont irradiés de façon localisée. A mesure que le dommage augmente, le nombre des monofilaments qui se rompent aux endroits irradiés de façon localisée augmente de sorte que la distribution de longueurs des filaments est influencée de façon orientée. Ainsi, les cas limites de rupture incontrôlée et de coupure sont possible aussi. Au moyen d'organes d'évacuation appropriés, on peut effectuer l'entassement des fibres dans l'état enchevêtré, ou sous la forme de rubans aptes à l'étirage. On détermine la longueur des fibres en synchronisant la coopération entre la vitesse du câble de monofilaments et la fréquence d'action des rayons. Le procédé selon l'invention et l'appareil destiné à sa pratique sont décrits plus précisément ci-après à propos d'un exemple d'exécution représenté par les dessins sur lesquels la figure 1 est une vue schématique d'un appareil pour la pratique du procédé selon l'invention; la figure 2 une vue schématique d'un appareil destiné à une variante du procédé selon l'invention; la figure 3 montre un appareil fonctionnant avec un faisceau électronique. Selon la figure 1, le câble de monofilaments 1 ayant un titre de 53,3 tex est améné par la paire de rouleaux 2 à un champ d'aiguilles 3 à une vitesse de 180 m/mn. La force de traction est appliquée par une paire de rouleaux 4 dont la distance à la paire 2 est réglable. Dans l'intervalle arrive le faisceau de laser 5 dont la concentration peut titre assurée par exemple par une lentille cylindrique 6. Le champ d'aiguilles 3 sert à guider exactement le câble de monofilaments 1. On fait varier la structure de mèche en synchronisant la fréquence d'irradiation, la distance entre les paires de rouleaux 2 et 4 et la vitesse du cible de monofilaments. On peut engendrer les impulsions de laser en interceptant un faisceau continu au moyen d'un miroir ou en utilisant un laser spécial à impulsions. Après la paire de rouleaux 4, le ruban de fibres 7 traverse un dispositif de commutation 8 qui libère un dispositif d'entassement à la fois, Si l'entassement doit se faire à ltétat enchevEtré, le ruban de fibres 7 est guidé par une aspiration ou une pression d'air à travers une cheminée à air 9. Si l'entasse- ment s'effectue sous forme de rubans le ruban 7 arrive, par des organes de guidage 10, dans un dispositif d'entassement 11, par exemple un pot de ruban. Dans le cas où le cable est immédiatement sectionné par le faisceau de laser, on établit seulement avec la paire de rouleaux 4 un léger étirage d'ouverture. La figure 2 montre un appareil servant à fabriquer des fibres de mèche et dans lequel le mode de fourniture des fibres, leur position enchevEtrée ou parallèle, sont assurés par un dispositif placé à la suite, par exemple selon la figure 1. Le cable de monofilaments 1 est amené par la paire de rouleaux 2. Immédiatement avant la paire de rouleaux de traction 4, le faisceau concentré de laser 5 à grande densité d'énergie atteint le cible de monofilaments 1 Qui est ainsi sectionné. Pour favoriser le gui dage des fibres individuelles, on peut utiliser de l'air comprimé ou une aspiration d'air. La longueur des fibres est déterminée par une synchronisation appropriée entre la vitesse du câble et la succession d'impulsions du laser.On peut à nouveau engendrer les impulsions de laser 5 en interceptant un faisceau continu 12 au moyen d'un miroir tournant 13, ce qui permet simultanément de séparer un deuxième câble de monofilaments, ou bien en utilisant un laser spécial à impulsion. Pour la concentration, on utilise des lentilles ou des sytèmes de miroirs. Selon une autre variante, l'action du rayonnement à grande énergie pour l'obtention de dommages localisés sur les fils et le processus de séparation par une force de traction peuvent être effectués sur des groupes séparés. L'action du rayonnement à grande énergie, par exemple du faisceau électronique, s'effectue dans un appareil selon la figure 3. Le cible de monofilaments 1 est amené par la paire de rouleaux 2. Immédiatement avant la paire de rouleaux de traction 4, le faisceau électronique 14 atteint, sous la forme d'une ligne 15, le cable de monofilaments 1. On engendre la ligne en occultant le dispositif au moyen d'un diaphragme à fente approprié 16 (cache). La paire de rouleaux 4 tourne seulement un peu moins vite que la paire de rouleaux 2 ce qui fait que l'on obtient seulement un faible étirage de tension qui est nécessaire au gui-. dage exact du câble. Le cible de mono filaments ainsi traité peut ensuite être transformé par exemple sur un convertisseur. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Procédé de transformation de câbles de monofilaments en fibres, caractérisé par le fait que l'on déplace de préférence linéairement des rayons à grande énergie tels que des faisceaux de laser ou des faisceaux électroniques sur le câble et qu'en- suite on le soumet à une force d'étirage. 2.- Appareil pour la pratique du procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que pour le mouvement continu du cible de monofilaments, deux paires de rouleaux sont disposées l'une derrière l'autre, la deuxième présentant une plus grande vitesse circonférentielle, et go'un faisceau concentré à grande énergie est dirigé sur le cible à peu près perpendiculairement à sa direction de mouvement. 3. - Appareil selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'un champ d'aiguilles est prévu pour guider le cible de monofilaments. 4.- Appareil selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que pour renforcer le guidage des fibres individuelles, on utlise une pression ou une aspiration. 5.- Appareil selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait que l'on peut engendrer les impulsions de laser en interceptant un faisceau continu au moyen d'un miroir tournant ou en utilisant un laser à impulsions. 6.- Appareil selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait qutune partie du faisceau de laser peut autre occultée. 7.- Appareil selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé par le fait que l'on peut régler la longueur des fibres en synchronisant la coopération entre la vitesse du cible de monofilaments et la fréquence du faisceau.