Brevet FR2264901A1 — publié le 19751017

La présente invention concerne un procédé et un équipement pour la fabrication de fils ou faisceaux de fils bouclés en ma trière thermoplastique, par lequel les fils venant d'outre filés sont d'abord étirés, puis texturés et enfin renvidés. Il faut entendre ici par fils des fils isolés appelés souvent aussi mo nofilaments ou capillaires, faisceaux de fils isolés fasciculés et par texturation aussi bien le retordage intermittent que la fausse torsion et que la combinaison des deux pour aboutir à l'ondulation de fils thermoptastiques. La fabrication de fils ou faisceaux de fils bouclés en matière thermoplastique pour 1 industrie textile pose toujours des problèmes parce que ces fils synthétiques doivent se distinguer par une faible ductilité, ainsi que par un toucher, une capacité -de bourrage, un gonflement, de nature à rappeler les caractères de la laine. C'est pour ces raisons que les fils synthétiques qui par leur nature sont lisses et inadaptés à leur transformation, nécessitent des traitements particuliers. Â ces traitements appartient tout d'abord l'étirage des fils produits par le procédé de filage partant d'une matière thermoplastique fondue. On réduit ainsi déPà notablement la ductibilité de ces fils. Â la suite de l'étirage des fils a lieu leur texturation c'est-àdire leur ondulation, ainsi que la thermofixation de cette ondulage . Pans ce domaine on connaît différents procédés d'ondulation. Un procédé qui se caractérise par l'obtention dtune ondulation particulièrement uniforme est celui dit de retordage intermittent.On sait que par ce procédé on opère un retordage ou enroulement en hélice l'un autour de l'autre de deux ou plusieurs fils ou faisceaux de fils, guidés d'abord -séparément, puis formés en un faisceau, qui est ensuite dans cet état soumis à un thermofixage et qui est ensuite à nouveau divisé en ses composants, puis évacué et finalement renvidé en cet état divisé. Malgré son aptitude à donner une ondulation particulièrement uniforme des fils, le procédé-de retordage intermittent n'est certes pas exempt de défauts. C'est ainsi que ce procédé, lorsqu'il est appliqué à des faisceaux de fils ne peut convenir qu'à des fils d'un titre relativement faible, car autrement la division du faisceau après retordage présenterait de grosses diffi cultés. En fait cette division, lorsqu'il s'agit de transformer des fils de titre élevé exige des efforts notables pour l'extraction des fils - sans doute en raison d'un défaut de parallélisme entre les fils séparés dans les faisceaux renvidés après étirage - et qui peuvent, d'une part en raison des risques de surétirage, entraîner réduction de l'ondulation déjà produite, d'autre part faire naître des risques de casse du fil.Pour ces simples raisons déjà, on ne peut travailler, en particulier dans le cas de retordage de faisceaux de fils, qu'à vitesse de circulation des fils, donc de production, relativement faible. Mais l'inconvénient nommé en dernier se produit aussi en principe dans d'autres procédés de texturation, encore que les raisons en soient différentjes. Comme en effet l'ondulation imprimée aux fils au cours de la texturation nécessite un thermofixage, une forte vitesse de circulation des fils, donc de production exige un trajet de thermofixage, en particulier dans une zone chauffante, d'une longueur suffisante, pour pouvoir porter les fils à la température indispensable au thermofixage de l'ondulation.Donc plus la vitesse de- circulation des fils ou de production est élevée, plus le trajet de-thermofixage et en particulier dans la zone chauffante, doivent être longs. Â cet égard, d'autres difficultés viennent s'ajouter, tenant au fait que dans le procédé de production de fils ou de faisceaux de fils bouclés, connu de l'art antérieur, les-processus de filage et d'étirage sont sans doute toujours mis en oeuvré l'un à la suite de l'autre dé façon continue, mais que les fils étirés sont~après refroidissement suffisant - et comme on l'a déjà indiqué - tout d'abord renvidés puis transférés au processus de texturation pour une passe de travail complètement séparée des précédentes.Il en résulte que les fils refroidis à la température ambiante ont, au cours du processus de texturation et de thermofixage de l'ondùlation, à être portés dans une zone chauffante de la température ambiante à celle de thermofixage. Mais on ne peut obtenir un échauffement de valeur aussi élevée pour une vitesse également élevée de circulation des fils donc de production, que si 1a zone chauffante dans le trajet de thermofixage est d'une longueur relativement imsortante, d'autant plus que l'intensité de chfutfabe est forcément limitée. -n d'autres termes une vitesse élevée de circulation des fils, donc de production, recherchée pour des raisons économiques, conduit en ce qui concerne le trajet de thermofixage et en particulier dans la zone chauffante à une structure extrêmezenQ enco ran- te, finalement impraticable.C'est pourquoi les procédés discontinus connus de l'art antérieur, utilisables pour la fabrication de fils ou faisceaux de fils bouclés en matière thermoplastique, ne donnent pas satisfaction. L'invention se propose de porter remède à cette situation. L'invention a donc pour objet un procédé et un équipement permettant de fabriquer des fils ou faisceaux de fils bouclés en matière thermoplastique, à une vitesse extrêmement élevée de circulation des fils, donc de production et par conséquent-de façon plus économique, et cela même dans le cas de transformation de faisceaux de fils de titre relativement élevé, en employant le procédé de retordage intermittent au cours de la texturation. A cette fin unp-océdé suivant l'invention du type défini initialement est essentiellement caractérisé en ce que l'ensemble .des étapes de fabrication et de traitement de fils se fait -en une seule opération continue, la texturation des fils ou faisceaux de fils étant exécutée sans aucune interruption immé diatement à la suite du filage et de étirage .Suivant l'in- vention, le processus d'étirage et celui de taxturation ne sont donc plus séparés par un renvidage interposé et plus particulièrement par un refroidissement des fils à la température ambian- te, bien au contraire, la texturation et par conséquent l'ondu- lage ainsi que le thermofixage de ltondulation des fils produits par le procédé de filage à partir de matière plastique en fusion, se font en utilisant la température même que les fils présentent à leur sortie ae-s filières. Sans doute il se produit aussi dans ce cas une chute de température dans le trajet suivi par les fils entre les filières et la section de thermofixage ou, jusqu'à la zone chauffante de cette section, et cela du seul fait de refroidissement par l'air pendant le-traget dans l'atmosphère normale parcouru par le fil, mais la température du fil ne tombe pas pour autant jusqu'au niveau ae l'ambiante, mais reste notablement plus élevée, au point où les fils entrent dans la zone chauffante de la section de thermofixage pour blocage de l'ondulation.De ce fait les fils n'exigent plus qu'un échauffement relativement faible pour être portés à la température de thermofixage, de sorte que, même dans le cas de vitesse extrêmement élevée de circulation des fils donc de la production, la zone chauffante peut être prise relativement courte et que l'on peut en conséquence aboutir pour la section de thermofixage tout entière à une structure compacte. Ceci à son tour~conduit à ce que l'on peut prendre la vitesse de circulation des fils, donc de production, suffisamment grande pour atteinre au moins la vitesse minimale de filage et par là pour que précisément le filage et la texturation puissent avoir lieu en un procédé continu. Le fait que l'on puisse, par un procédé continu de filageétirage-texturation répondant aux données-de l'invention, traiter des faisceaux de fils, dont les fils ont un titre sensiblement plus élevé qu'antérieurement, et cela en utilisant le procédé de retordage intermittent au cours de la texturation doit surprendre, il doit vraisemblablement être attribué-à ce que le parallélisme des fils existant ensortie des filières se maintient dans les différents faisceaux jusqu'à l'exécution du procédé de retordage intermittent, en sorte que la division consécutive des faisc-eaux retors n' exige sur les fils que des efforts beaucoup moindrés que dans les procédés connus de l'art antérieur.Dans ces procédés discontinus,-c'est notamment au cours du renvidage intermédiaire-entre le processus d'étirage et celui de texturation que le parallélisme des fils dans les différents faisceaux de fils se trouve régulièrement perdu, ce qui conduit aux inconvénients décrits ci-dessus. Par contre dans le procédé continu suivant l'invention, même dans le cas de transformation de fils de titre relativement élevé et de texturation par le procédé de retordage intermittent, les surétirages et les frisures défectueuses ainsi que les risques de casse de fil ne sont plus à craindre. D'autres caractéristiques de l'invention vont etre expo sées dans ce qui suit. -C'est.aisi que l'invention prévoit que l'on texture les fils ou faisceaux de fils par le-proc'édé en lui-même connu de retordage intermittent tout en le coebi- nant avec un procédé de fausse torsion s'effectuant, par exemple, avant et/ou après, et que l'on soutient les fils retordus ensemble tout en les accélérant au moyen d'un jet d'air injecté dans le sens de circulation des fils et les enveloppant.On peut aussi maintenir la vitesse de circulation des fil5 non seulement en réduisant sensiblement leur tension, en sorte que le risque de casse de fil se trouve pour cette raison également extremement réduit, mais en outre, salon l'intensité d'ondulage voulue ou le degré d'ondulation, en réalisant ou en aidant, en harmonie avec la vitesse de production du fil ainsi qu'avec celle de reprise de celui-ci, une certaine suralimentation. Ltinvention prévoit encore que l'on soumet les fils retors à un préchauffage au moyen d'un jet d'air injecté chaud en vue du thermofixage consécutif. Pans ce cas on injecte donc un jet d'air chaud avant la section de thermofixage ou de sa zone chauffante. On peut ainsi augmenter encore la vitesse de circulation des fils donc de production. On peut aussi suivant l'invention soumettre les fils retors à un refroidissement au moyen-d'un jet d'air injecté froid, tout de suite après le thermofixage.Le refroidissement des fils thermofixés a lieu aussi plusvite que par une simple action de l'air ambiant, en sorte que la section de thermofixage et par conséquent, celle de texturation tout entièreopeut entre extremamemt courte. Dans le cas où l'on file, étire et texture côte à côte au moins quatre fils ou deux faisceaux divisés, ltinvention prévoit dans une forme préférée de réalisation - et cette propostion est indépendante des précédentes - que l'on amène les fils à torsion en S, séparés à nouveau, après le retordage intermittent, aux fils à torsion en Z, ou vice-versa, et que l'on renvide~ensuite des paires formés chacune par un fil à torsion en s et par un fil à torsion en Z disposés côte à côte. Il en résulte que les paires obtenues ne présentent pas d'effet de détorsion, de sorte qu'au contraire des procédés connus de l'art antérieur, il n'est plus nécessaire de procéder à un retordage après coup des fils simples ou des faisceaux de fils frisés.Car les dispositions prises font qu'il se produit une annulation par compensa tion des tendances à la déorsion-par la simple juxtaposition des fils ou de faisceaux de fils composites de torsions opposées. L'invention concerne aussi un équipement permettant la mise en oeuvre du procédé ci-dessus et comprenant un dispositif de filage, un dispositif d'étirage, un dispositif de texturation et un dispositif de renvidage, et qui se distingue par une structure particulièrement simple et efficace. Cet équipement est essentiellement caractérisé en ce que les dispositifs de filage, d'étirage, de texturation et de renvidage sont disposés immédiatement à la suite l'un de l'autre et en ligne en direction de circulation des fils, de façon à former un équipement continu. de production et de traitement des fils. Dans'un équipement où le dispositif de texturation comporte des arrêts de torsion et dans l'intervalle un dispositif de thermofixage ainsi qu'éventuellement un ou plusieurs générateurs de torsions supplémentaires, il est proposé par l'inven- tion quten amont du dispositif de thermofixage soit disposé un dispositif de préchauffage et/ouen aval du dispositif de ther- mofixage un dispositif de refroidissement. Suivant I'inven- tion, le dispositif de préchauffage et/ou le dispositif de refroidissement sont conçus en-injecteurs d'air fonctionnant à la manière de pompes à jet.Les: fils àu faisceaux de fils peuvent alors non seulement être texturés par engagement géometrigue à contact maintenu par une force extérieure, mais une poussée liée à.la circulation du fil peut être exercée par des jets d'axe enveloppant le ou les fils formant un fil retors obtenu au cours du processus de retordage intermittent. Ces jets d'air produisent aussi une réduction de tension ainsi qu'un échauffement et un refroidissement accélérés des fils ou faisceaux de fils. Les injecteurs d'air peuvent être conçus en injecteurs fendus longitudinalement par moitiés et pourvus d'un dispositif associé de serrage de façon à faciliter l'introduction du fil ou de l'écheveau de retors par simple insertion. Le dispositif de serrage se compose de préférence d'une part d'un ou de plusieurs étriers élastiques en forme d'U dont les branches portent les demi-injecteurs, d'autre part d'un ou de plusieurs serre-åoints appliquant l'un contre l'-autre les deux demi-in- secteurs en direction parallèle à celle des fonds des étriers. On peut de cette façon assembler entre eux les demi-injecteurs de façon p ticulièreeenv simple avec une sûreté suffisante de fonctionnement. Les avantages obtenus par l'invention se résument pour l1es- sentiel en ceci qu'un procédé et un équipement ont été réalisés, qui permettent une fabrication continue de fils ou faisceaux de fils bouclés en matière thermoplastique, avec une vitesse ex trêmement élevée de circulation des fils donc de production et en conséquence une rentabilité notablement améliorée par rapport à l'art antérieur, et cela même si les fils ou faisceaux de fils sont soumis en vue de leur texturation à un procédé de retordage intermittent.On peut en outre désormais travailler des fils de titre élevé ou des faisceaux faits avec de tels fils en utilisant le procédé de retordage intermattent avec une vitesse accrue de circulation des fils donc de production sans risques de surétirage et de casse de fils. l'invention permet somme toute, sur la base d'un processus continu de production et de traitement des fils ou faisceaux de fils, de traiter séparément des fils ou faisceaux, côte à côte, de façon différente au point de vue du traitement chimique ou de la préparation de l'étirage et de la texturation. On peut ainsi obtenir différents types d d'ondulation et finalement des effets variés de toucher, de capacité de bourrage et de gonflement. l'invention sera mieux comprise à la lecture d'un mode de réatisation donné à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure I représente schématiquement un équipement suivant 11 invention pour la fabrication de fils ou faisceaux de fils bouclés - la figure 2 est une vue en coupe axiale d'un injecteur d'air utilisé par ltécuipement-de la figure i - la figure 3 est une vue en coupe transversale, suivant la ligne A-h de la figure 2, d'un injecteur d'air en position de fonctionnement ; et - la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 3, d'un injecteur d'air avant la mise en marcha. En se reportant à la figure 1, on voit un équipement pour la fabrication de fils bouclés 1 ou de faisceaux de fils en matière thermoplastique, et dans leauel l'ensemble de/production et du traitement du fil se fait en une seule opération continue, la texturation des fils étant exécutée sans aucune interruption, c'est-à-dire immédiatement à la suite du filage et de l'étirage des fils. Cet équipement comporte essentiellement un dispositif de filage 2, un dispositif d'étirage 3, un dispositif de texturation 4 et un dispositif de renvidage 5. Ces dispositifs de filage 2, d'étirage 3, de -texturation 4 et de renvidage 5 sont disposés en ligne ininterrompue, en direction de circulation des fils 1 et forment ainsi un équipement.pour la fabrication et le traitement de fil en continu.Dans la forme de réalisation représentée, le dispositif de texturation 4 permet la mise en oeuvre du procédé de retordage intermittent et présente à cette fin des arrêts de torsion 6 et dans- l'entervalle qui suit un disppsitif de thermofixage 7, ainsi que, le cas échéant, un ou plusieurs générateurs associés de torsion 8 qui servent à superposer au processus de retordage intermittent un processus de fausse torsion. En amont du-sousdispositif de thermofixage 7 est disposé en outre un dispositif de préchauffage 9 et/ou en aval du dispositif de thermofixage 7,un dispositif de refroidissement 10. Les dispositifs de préchauffage et de refroidissement sont constitués par des injecteurs d'air 9, 10 fonctionnant à la manière de pompes à jets.Ces injecteurs d'air 9, 10 sont réalisés ici en forme d'injecteurs coupés en deux longitudinalement et munis d'un dispositif de serrage. Le dispositif de serrage comprend d'une part un ou plusieurs étriers élastiques en forme d'U dont les branches portent les demi-injecteurs, d'autre part un ou plusieurs serre-joints 12, appliquant l'un contre l'autre les deux demi-injecteurs en direction parallèle à celle du fond des étriers, pour pouvoir réunir sans encombre les demi-injecteurs l'un qsur l'autre quelque peu ouverts par baillement-pour faciliter l'insertion des fils retors au cours du processus de texturation ou de l'écheveau de fils formé à partir des fils précédents. En ce qui concerne les dispositifs d'étirage 3 et de renvidage 5, ils sont faits-de composants usuels qui ne nécessitent pas de commentaires particuliers. Dans le cas cependant où au moins quatre fils 1 ou deux faisceaux de fils divisés sont filés, étirés et retordus par intermittence côte à côte, il est indiqué que les fils la à torsion en S, à nouveau séparés apres retordage, soient conduits à s'associer à des fils lb à torsion en Z, de façon que les paires formées chacune d'un fil à torsion en S et d'un fil à torsion en Z puissent être renvidées en cet état de paires ne présentant pas d'effet de détorsion. R i V E g D I C h m I O g S 1.- Procédé pour la fabrication de fils ou faisceaux de fils bouclés en matière thermoplastique,:par lequel les fils venant d'être filés sont d'abord étirés, puis texturés et enfir renvidés, caractérisé en ce que l'ensemble des étapes de fabrication et de traitement de fils se fait en une seule opération continue, la texturation des fils ou faisceaux ae fils étant exécutée sans aucune interruption immédiatement à la suite du filage et de l'étirage. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé-en ce qu les fils sonttexturés par le procédé en lui-meme connu de retor dage intermittent tout en le combinant avec un procédé de faus se-torsion, par exemple effectué avant et/ou après, et que les fils retordus ensemble sont soutenus et améliorés au moyen d'un jet d'air-injecté dans le sens de circulation des fils et les enveloppant. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les fils retors sont soumis à un préchauffage au moyen d'un jet d'air injecté chaud en vue du thermofi age consécutif. 4.- Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les fils retors sont soumis à un refroidisse ment au moyen d'un jet d'air injecté froid, tout de suite après le thermofixage. 5.- Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans le glel on file, étire et texture côte à côte au moins quatre fils ou deux faisceaux de fils divisés, caractérisé en ce que l'on amène les fils à torsion en S, séparés à nouveau après le retordage intermittent, aux fils à torsion en Z; ou vice-versa et que l'on renvide des paires formées chacune par un fil à torsion en S et par un fil à torsion en Z disposés côte à côte. 6.- Equipement permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1à 5, et comprenant un dispo sitif de filage-, un dispositif d'étirage, un dispositif de texturation et un dispositif de renvidage, caractérisé en ce que les dispositifs de filage (2), d'étirage (7), de texturation (4) et de renvidage (5) sont disposés immédiatement à la suite l'un de l'autre et en ligne en direction de circulation des fils (1), de façon à former un équipement continu de production et de traitement des fils. 7.- Equipement selon la revendication 6, où le dispositif de texturation pour retordage intermittent des fils comporte des arrêts de torsion et dans l'intervalle un dispositif de thermofixage ainsi qu'éventuellement un ou plusieurs générateurs de torsion supplémentaires, caractérisé en ce qu'en amont du dispositif de thermofixage (7) est disposé un dispositif de préchauffage (9) et/ou en aval-du dispositif de thermofixage un dispositif de refroidissement (10). 8.- Equlpement selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le dispositif de préchaufga e et/ou le-dispositif de refroidissement sont-conçus en injecteurs d'air (9,10) fonctionnant à la manière de pompes à jetas; .9.- Equipement selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que les injecteurs d'air (9,10) sont conçus en injecteurs fendus longitudinalement par moitiés et pourvus de dispositifs associés de serrage. 10.- Equipement selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que chaque dispositif de serrage se compose d'une part d'un ou de plusieurs étriers élastiques en forme d'U (11) dont les branches portent les demi-injecteurs, d'autre part d'un ou de plusieurs serre-joints (12) appliquant l'un contre l'autre les deux demi-injecteurs en direction parallèle à celle des fonds des étriers (lui).