Brevet FR2244027A1 — publié le 19750411

la présente invention concerne la texturisation dtun fil par fausse torsion. Un fil texturisé comme décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Am8rique N0 36 975 déposée le 13 mai 1970 ne donne pas entière satisfaction car il ntest pas retordu de manière très uniforme sur toute sa longueur. Ceci est dû au fait que le fil est retordu du coté amont du dispositif de fausse torsion et est détordu du c8té aval de ce dernier. Par suite de la détorsion, le fil est allongé et relaxé et cet allongement et cette relaxation atteignent le côté amont a-a-delà du dispositif de fausse torsion dans la partie retordue du fil, en affectant ainsi la tension de cette partie. Etant donné que le degré d'allonge- ment et de relaxation varie, l'effet sur la tension de la partie retordue du fil varie également.Par suite, le fil ntest pas retordu avec l'uniformité désirée sur toute sa longueur. Cette irrégularité-rend le fil texturisé rugueux c1est-à-dire recouvert de pointes-ou formations analogues à des Jarres qui sont nettement visibles à ltoeil nu et qui donnent des étoffes de -main et d'aspect relativement rugueux.Cette irrégularité est la cause de taches brillantes épaisses et.minces dans les rangées de étoffe. Lorsquton utilise un fil texturisé par fausse torsion pour tricoter des bas de femme, 11 étoffe est littéralement recouverte de pointes ou jarres en saillie. Ces formations ne sont pas flatteuses pour la personne portant le tricot. En outre, elles provoquent des démangeaisons. De plus, ces étoffes ont tendance à présenter une longévité relativement courte car les formations se prolongent au-dessus de la surface de étoffe et sont susceptibles de s'accrocher et de tirer le fil ainsi accroché, ou bien le fil accroché peut se casser et faire filer une maille. La présente invention a principalement pour objet un procédé de texturisation d'un fil à plusieurs filaments continus de matière thermoplastique par fausse torsion, dans lequel la sone en amont de la torsion et la zone en amont du fil ayant têri- dance à se relaxer par suite de sa détorsions sont arrêtées ou -interrompues à des endroits déterminés de la trajectoire du fil en réglant ledit fil d'une manière efficace pour maintenir constante la longueur du segment retordu du fil. Ledit procédé assure une torsion uniforme,de sorte que lorsque le fil texturisé est détendu, il ne devient pas rugueux, ctest-à-dire qu'il n'est pas recouvert de pointes ou-jarres. L'invention a encore pour objet un fil à plusieurs filaments continus de matière thermoplastique texturisé par fausse torsion qui est entièrement exempt de pointes ou jarres et qui permet de confectionner une étoffe ayant une main veloutée et un aspect agréable correspondant. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d' exemple nullement limitatif et sur lesquels la figure 1 est une élévation schématique montrant un appareil pouvant être utilisé pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention la figure 2 est une vue en plan montrant les dispositifs de fausse torsion et d'interception de la figure 1 la figure 3 est analogue à la figure 2 mais représente une broche classique de fausse torsion à la place du dispositif de fausse torsion de la figure 2 la figure 4 est une photographie montrant deux séries de fils à plusieurs filaments continus en matière thermoplastique texturisés par fausse torsion et montrant clairement la différence entre les fils texturisés par fausse torsion disponibles dans le commerce et ceux texturisés par le procédé de l'invention la figure 5 est un agrandissement photographique d'un fil à plusieurs filaments continus en matière thermoplastique disponible dans le commerce qui est texturisé par fausse torsion ; et la figure 6 est un agrandissement photographique d'un fil à plusieurs filaments continus de matière thermlastique texturisé par fausse torsion selon le procédé de l'invention. En se référant en particulier aux figures 1 et 2, ltappareil représenté comporte un dispositif 10 d'égalisation de la tension, un réchauffeur électrique 12, un dispositif 14 d'arrêt de torsion, un dispositif de fausse torsion 16 et un dispositif d'interception 18. Le dispositif 10 d'égalisation de la tension comprend un rouleau 20. A gauche du rouleau 20 se trouve un montant 22 entouré d'un anneau 24 et comportant un oeillet 26 à son extrémité supérieure, et à droite du rouleau 20 se trouve un second montant 28 entouré d'un anneau 30 et comportant un oeillet 32 à son extrémité supérieure. On peut se référer au brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 3 323 753 pour les détails du dispositif dégalisation de la tension et son principe de fonctionnement. En se référant en particulier à la figure 1, le réchauffeur 12 comporte un corps principal 34 présentant une ouverture centrale longitudinale 36 et deux gorges longitudinales 38 disposées respectivement sur ses côtés opposés. La gorge 38 de chaque côté du corps principal 34 est recouverte d'une plaque 40 et une chemise 42 en matière isolante entoure le corps principal 34 et les plaques 40. A la base du réchauffeur se trouve une plaque 44 qui supporte un oeillet 46 du côté d'entrée qui est aligné avec la gorge associée 38, et un oeillet 48 du côté de sortie qui est aligné avec la gorge associée 38. Au sommet du réchauffeur se trouve une plaque 50 qui suppofte un oeillet 52 du côté d'entrée qui est aligné avec la gorge associée 38 et un oeillet 54 du côté de sortie qui est aligné avec la gorge associée 38. L'ouverture centrale 36 loge un enroulement de chauffage 56 alimenté par des conducteurs 58 reliés à une source convenable de courant électrique (non représentée). Une plaque 60 à laquelle est fixé le dispositif 14 d'arret de la torsion est fixée d'une manière réglable à la base du réchauffeur à partir de laquelle elle fait saillie vers le bas. Le dispositif 14 est sous la forme d'une plaque pouvant avoir n'importe quelle épaisseur. Toutefois, la partie marginale longitudinale 62 présente de préférence des bords Barrés désignes par 64. En se référant en particiiiier aux figures 1 et 2, le dispositif 16 de fausse torsion comprend un disque de frottement 66 bordé le caoutchouc d'un diamètre d'environ 10 cm, monté sur l'arbre d'un moteur électrique 68. le disque 66 peut etre perpendiculaire à la ligne de déplacement du fil,mais il est de préférence incliné de 600 environ par rapport à lXhorizontale, comme on le voit sur la figure 2. En se référant encore aux figures 1 et 2, le dispositif d'interception 18 comporte un disque de frottement 70 bordé de caoutchouc, analogue au disque 66, monté sur l'arbre d'un moteur électrique 72. le disque 70 est perpendiculaire à la ligne de déplacement du fil. Pour maintenir le fil contre la bordure des disques 66 et 70, il est prévu-un bâti vertical désigné d'une façon générale par 74. le bati supporte trois bras horizontaux parallèles, espacés latéralement 76, 78 et 80 supportant respectivement des oeillets 82, 84 et 86. les bras 76 et 80 sont en position fixe tandis que le bras 78 est monté convenablement sur une console 88 qui peut être ajustée selon les besoins par rapport aux bras 76 et 80. Une extrémité d'un fil à plusieurs filaments non texturisé, désignée par Y, est déroulée d'une bobine (non représentée) et enfilée dans l'oeillet 26, tirée vers le bas le long du montant 22 et enfilée dans l'anneau 24. Ensuite, on la fait passer sous le rouleau 20 au contact de ce dernier, on ltenfile dans l'anneau 30, la tire vers le haut le long du montant 28 et l'enfile dans l'oeillet 32. Ensuite, l'extrémité du fil est introduite dans le réchauffeur 1 2 de manière à former une boucle en la tirant vers le haut à travers l'-oeillet 46 le long de la gorge 38 et à travers l'oeillet 52 du côté d'entrée du réchauffeur puis vers le bas dans l'oeillet 54 le long de la gorge 38 et dans l'oeillet 48 du côté de sortie du réchauffeur.Lorsque l'ex extrémité du fil sort de l'oeillet 48, on lui fait subir un brusque changement de direction d'un côté et la tire le long de la surface supérieure de la plaque de butée 14, autour de ses bords 64 en maintenant le fil au contact de ces derniers et le long de la face inférieure de la plaque 14 vers le dispositif 16 de fausse torsion. il convient de noter que la partie de la trajectoire du fil passant autour de la plaque 14 forme sensiblement une boucle carrée. Sur le dispositif de fausse torsion, le fil passe dans les oeillets 82, 84 et 86 qui sont positionnés de manière à maintenir le fil au contact de la bordure du disque de frottement 66 du dispositif de fausse torsion et de la bordure du disque de frottement 70 du dispositif ('t interception, comme représenté.A partir de 11 oeillet 86, le fil passe dans un dispositif d'enroulement qui peut avoir la forme d'un dispositif classique à anneau et curseur (non représenté). Le rouleau 20 tourne dans le sens d'avance du fil à une vitesse supérieure à la vitesse linéaire de défilement. La tension du fil est engendrée par la résistance au déplacement du fil sur les bords 64 de la plaque 14. le fil situé entre le dispositif 10 d'égalisation de la tension et le dispositif enrouleur présente une longueur prédéterminée pour assurer la tension désirée du fil Lorsque cette longueur augmente, les anneaux 24 et 30 sont abaissés, ce qui éloigne une partie du fil du rouleau 20 et augmente le glissement entre le rouleau 20 et le fil. Ainsi, la partie inférieure du rouleau 20 couverte par le fil est réduite et le fil situé entre le dispositif d'égalisation de la tension et le dispositif enrouleur est ramené à sa longueur initiale.Lorsque ladite longueur diminue, les anneaux 24 et 30 sont soulevés, ce qui met une plus grande longueur de fil au contact du rouleau 20 et diminue le glissement entre ce dernier et le fil. Ainsi, la longueur du fil passant sous le rouleau 20 augmente et la longueur du fil comprise entre le dispositif d'égalisation de la tension et le dispositif enrouleur est ramenée à sa valeur initiale. Compte tenu de ce qui précède, on se rend compte qu'en ce qui concerne le dispositif 10 d'égalisation.de la tension, le réchauffeur 12 et le dispositif 14 d'arret de la torsion, l'appareil est de construction et de fonctionnement analogues à celui décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 36 975 précitée. On va décrire maintenant des différences importantes dans le mode de fonctionnement global de l'appareil qui résultent de la suppression des dispositifs de fausse torsion et de réduction de la tension de la demande précitée et de llintredoction du dispositif 16 de fausse torsion et du dispositif d'interception 18. En se référant en particulier aux figures 1 et 2, comme indiqué ci-dessus, le fil Y passe sur les bordures des disques de frottement 66 et 70. les disques tournent dans le même sens et à la même vitesse, par exemple 3450 tr/mn. Par conséquent, le fil est retordu autour de son axe central, comme le savent les spécialistes. La torsion s'étend en amont jusqu'au dispositif ou plaque d'arrêt 14. La zone de torsion peut être dune courte longueur déterminée quelconque,mais elle est de préférence d'une longueur de 17,8 cm. il est évident que si la plaque 14 doit remplir la fonction décrite ci-dessus, c'est-à-dire limiter la torsion du fil au côté aval de la plaque 14, la tension du fil doit etre telle que ledit fil soit tiré fortement autour de la plaque 14. Une diminution importante de la tension du fil rendrait la plaque 14 inefficace et provoquerait la propagation de la torsion en amont dans lé réchauffeur 12. le dispositif 10 d'égalisation de la tension, qui règle étroitement la tension du fil, empêche efficacement qu'une telle propagation se produise en maintenant la tension du fil uniforme. La limitation de la zone de torsion du côté aval de la plaque 14 est avantageuse car le fil doit entre chauffé et ainsi relaxé avant qu'il soit soumis à la torsion. La relaxation du fil avant de le soumettre à une torsion contribue beaucoup à l'uniformité de la torsion dans le produit final. En se référant en particulier à la figure 2, en l'absence du disque de frottement 70, l'endroit où la torsion se termine et la détorsion ccmmence, désigné par A, se trouve sur la crête de la bordure du disque de frottement 66 qui applique le principal effort de torsion. le Demandeur a constaté que la relaxation et l'allongement du fil dus à sa détorsion ont tendance à se propager en amont au-delà de la bordure du disque de frottement 66, en affectant la tension de la partie retordue du fil. le degré de relaxation et d'allongement varie et par suite, le degré auquel la tension de la partie retordue du fil est affectée varie en conséquence. Ceci contribue dans une large mesure à l'irrégularité de la torsion du produit terminé. le dispositif dtinterception, c'est-à-dire le disque de frottement 70, a pour fonction d'empêcheur la relaxation et l'allongement du fil dus à sa détorsion d'atteindre la partie retordue du fil située en amont. la tendance qu'a le fil à sue détordre commence au point A, sur la crête de la bordure du disque de frottement 66. Toute- fois, la partie du fil située entreles.disques de frottement 66 et 70 ne peut pas se détordre car cette tendance est compensée par l'action du disque de frottement 70 qui applique un effort de torsion secondaire qui a pour effet de réimposer immédiatement la torsion. La partie du fil située en aval du disque de frottement 70 non seulement a tendance à se détordre mais se détord effectivement en étant ainsi légèrement allongée et relaxée.Cette tendance qu'a le fil à s'allonger et se relaxer en réponse une détorsion tend à se propager en amont au-delà du point B correspondant- à la crête de la bordure du disque de frottement 70, mais elle en est empechée par la torsion de la partie du fil se trouvant entre les disques de frottement 66 et 70 comme susmentionné ainsi que par le frottement engendré par le mouvement linéaire du fil sur la bordure du disque de frottement 70.On se rend compte que non seulement l'endroit où la torsion se termine et la détorsion commence est fixe sur la trajectoire du fil au point B mais en outre, étant donné que la zone én amont de la partie retordue du fil est fixée sur la trajectoire du fil au dispositif ou plaque 14 d'arrêt de la torsion et que la zone en amont où le fil a tendance à se relaxer par suite de sa détorsion est située au point B de la trajectoire du fil, la longueur de la partie retordue du fil reste uniforme. Comme on l'a indiqué plus haut, la zone de torsion est très courte, de tordre de 17,8 cm. Par conséquent, le fil ne subit pas de refroidissement important dans la zone de torsion et il est retordu avant qu'il risque de-se refroidir. Ceci permet de retordre efficacement le fil à un degré exceptionnellement élevé, compte tenu de la vitesse à laquelle il est traité, par exemple de 500 m/mn. le tableau ci-après donne des exemples de fils hautement retordus produits par le procédé de l'invention. Denier Nombre de Type longueur du Temyérature Nombre de filaments réchauffeur, du réchauf- tours de cm feur, OC torsion par cm 15 3 1 6 71 177 176 20 3 6 " 177 140 15 3 6,6 .. 210 140 18 4 6,6 ll 210 120 21 3 6,6 '! 221 100 150 34 polyes- 213,4 221 60 ter En se référant en particulier à la figure 4, les quatre fils supérieurs,désignés parA, B, C et-D, sont des fils texturisés du commerce. Dans chaque cas, le fabricant est identifié et le denier et le nombre des filaments sont indiqués. les quatre fils inférieurs, désignés par X, F, G et H, sont des fils de Surgeon, texturisés par le procédé de la présente invention Dans chaque cas, le denier et le nombre des filaments sont indiqués. En ce qui concerne les fils texturisés du commerce, qui sont des- exemples des meilleurs fils texturisés par fausse tor sidn actuellement sur le marché, il convient de noter qu'ils sont rugueux, c'est-à-dire qutils sont recouverts de pointes ou jarres.Par ailleurs, en ce qui concerne les fils texturisés par le procédé de l'invention, les pointes ou jarres se manifestent par leur absence. Les pointes ou formations analogues à des jarres qui caractérisent les fils texturisés du commerce sont dues à l'irrégularité du processus de torsion. L'absence d'une relaxation du fil avant la torsion contribue sensiblement à cette irrégularité. Toutefois, la principale raison de l'irrégularité est due à l'impossibilité d'empêcher la tendance du fil à se détordre,d'atteindre la partie amont et d'affecter la tension de la partie retordue du fil. En se référant en particulier à l'agrandissement photographique de la figure 5, on voit clairement les pointes et jarres qui caractérisent un fil de "Nylon" à trois-filaments de 21 deniers de Nuent de Nemours & Co. et, en se référant en particulier à l'agrandissement photographique représenté sur la figure 6, on remarque clairement l'absence caractéristique de telles pointes ou Jarres dans un fil de "Nylon" à trois filaments de 21 deniers de Surgeon. Il est évident qu'un fil texturisé selon le procédé de l'invention permet de confectionner une étoffe qui présente une main veloutée exceptionnellement fine et un aspect intéressant correspondant. En outre, une telle étoffe est extensible et a des propriétés élastiques égales et,dans la plupart des cas,supé- rieures à celles d1autres étoffes confectionnées avec un fil texturisé par fausse torsion du commerce. En se référant en particulier à la figure 3, qui représente une broche classique de fausse torsion, désignée d'une façon générale par 90, qui remplace le disque de fausse torsion 66 de la figure 1, le fil Y provenant de la plaque 14 d'arrêt de la torsion passe sur la broche de fausse torsion 90, autour du goujon 92 et dans des oeillets 94 et 96 supportés respectivement par des bras 98 et 100 s'élevait à partir d'une console ou bâti 102. les oeillets 94 et 962maintiennent le fil Y contre la bordure du disque de frottement 70. il est évident qutavec cette variante de l'appareil, le principal effort de torsion est appliqué au fil Y par la broche de fausse torsion 90,tandis que l'effort de torsion secondaire est appliqué par le disque de frottement 70. Il est bien entendu que la partie retordue du fil s1 étend en aval de la plaque d'ar- rat 14 au point B. En se référant à la description détaillée du procédé de l'invention mis en oeuvre en utilisant l'appareil décrit ci-dessus et représenté sur la figure 1, il semble superflu de décrire plus en détail le procédé de l'invention mis en oeuvre en utilisant cette variante de l'appareil. Il convient de noter que sur les figures 1 et 3, la référence ZT désigne la zone de torsion, la référence ZD désigne la zone de détorsion, la référence TP la torsion primaire et la référence TS la torsion secondaire. il va de soi que de nombreuses modifications peuvent etre apportées au procédé décrit sans scrtir du cadre de l'invention. REVE.TDICATIONS 1. Procédé de texturisation par fausse torsion d'un fil à plusieurs filaments continus, caractérisé en ce qu'il consiste à dérouler un fil à partir d'une source en le faisant passer successivement dans des zones de chauffage,de torsion-et de détorsion vers un bobinoir, à élever la température du fil lors qu'ilpasse dans la zone de chauffage suffisamment pour le plastifier mais pas suffisamment pour le faire fondre afin de le relaxer, à appliquer un effort de torsion primaire au fil de manière à le retordre dans une direction pendant qu'il passe dans la zone de torsion, à faire tourner le fil retordu dans la direction opposée pendant qu'il passe dans la zone de détorsion de manière annuler la torsion et relâcher la tension produite par ledit effort de torsion, à arrêter efficacement la torsion à un endroit fixe sur la trajectoire du fil en un premier point dont ltemplacement empêche la torsion de se propager en amont dans la zone de chauffage, à intercepter la zone en amont dans laquelle le fil a tendance à se détendre par suite de sa d & or- sion à un endroit fixe de la trajectoire du fil en un second point situé à une distance prédéterminée du point mentionné en premier lieu, à maintenir le fil sous une tension prédéterminée lorsqu'unie longueur prédéterminée du fil s'étend du bobinoir à un endroit situé en amont par rapport à l'endroit amont précité, et à comoen- ser les variations de la longueur du fil entre le bobinoir et ledit endroit pour la maintenir uniforme. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone amont de la torsion est arrêtée en tirant le fil sur deux bords, le fil approchant le premier bord,s'écartant de ce dernier pour stapprocher du second bord et s'écartant de ce second bord pour se déplacer le long d'une partie de sa trajectoire sensiblement sous la forme d'une boucle carrée. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le fil est maintenu constamment en contact avec les deux bords sur lesquels il est tiré de manière que ces derniers limitent efficacement la torsion impose au fil du côté aval desdits bords. 4. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la partie de la zone de chauffage dans laquelle le fil est relaxé est la partie de la trajectoire située immédiatement en amont des deux bords sur lesquels le fil est tiré. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les zones de chauffage, de torsion et de détorsion sont séparées mais voisines les unes des autres et en ce que la zone de torsion est si courte que le fil ne subit pas de refroidissement important pendant qu'il passe dans cette dernière. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'interception de la zone amont de la tendance du fil à se relaxer par suite de sa détorsion est effectuée en appliquant un effort de torsion secondaire dans la meme direction que ltef- fort de torsion primaire en soumettant le fil à un frottement à un endroit situé très près et du côté aval de 11 endroit où l'ef- fort de torsion primaire est appliqué. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le frottement du fil a pour effet de limiter suffisamment son mouvement dans le sens amont pour limiter efficacement la relaxation du fil due à sa détorsion au côté aval de l'en- droit où le fil est soumis à un frottement et à l'effort de torsion secondaire. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le fil est soumis à un frottement à deux endroits séparés très rapprochés où les efforts de torsion primaire et second daire sont appliqués, et la partie retordue du fil comprend la courte longueur du fil s'étendant entre ces deux endroits. 9. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que effort de torsion primaire est appliqué par une broche classique de fausse torsion, en ce qutun disque de frottement impose un frottement au fil pour limiter son mouvement dans le sens amont, et en ce que la partie retordue du fil comprend la courte longueur du fil entre le disque de frottement et la broche du dispositif classique de fausse torsion. 10. Fil à plusieurs filaments continus de matière thermoplastique, caractérisé en ce qu'il est texturisé par fausse torsion par un procédé selon l'une quelconque des revendictions 1 à 9.