Brevet FR2343832A1 — publié le 19771007

L'invention se rapporte à un procédé de filature rapide a l'étant fondu pour la fabrication continue de filaments à partir de masses fondues de polyamide 6, de polyamide 6,6 et de polyester par extrusion de la masse fondue à travers des filières, refroidissement des filaments par soufflage d'air dans le puits de filature, mouillage des filaments formés avec une préparation, augmentation du rapprochement des filaments individuels par une unité de tourbillonnement et tirage du filé filamentaire avec une unité de tirage et de bobinage. Les filés filamentaires étirés se laissent conventionnellement fabriquer en deux stades opératoires mutuellement séparés dans l'espace et dans le temps : la filature à des vitesses de tirage allant jusqu'environ 1200 m/minute et l'éti- rage, les filaments étant allongés par exemple de 3 à 4 fois et de ce fait étant produit un squelette moléculaire orienté dans le filament. Seule l'orientation produit la résistance particu lière et les autres propriétés. Mais ces procédés exigent une grande dépense en machines et en personnel et les qualités indispensables et rendements ne peuvent être obtenus que dans des locaux de filature et d'étirage exactement climatisés. Une autre possibilité pour fabriquer des filés filamentaires étirés est la filature-étirage. Dans ce procédé on n'utilise pas d'appareils d'étirage distincts. Les filaments sont plutôt tirés à une vitesse considérablement plus élevée que dans la filature conventionnelle à partir de la filière. On atteint ici des vitesses supérieures à 5000 m/minute, comme on le décrit dans le brevet français No 976.505. La demande de brevet à la base du brevet français No 976.505 date de l'année 1947 et l'on a tout lieu de croire que les vitesses qui y sont indiquées n'ont pas pu jusqu ici être réalisées à l'échelle technique. Ce n'est que tout récemment (cf.Chemiefasern/Textil-Industrie, juin 1973, page 532 et suivantes) que la réalisation de vitesses supérieures, de l'ordre de 3500 à 4000 m/minute, est devenue possible.Les filaments ainsi fabriqués acquièrent par le tirage à partir de la filière une pré-orientation. Aux vitesses inférieures à 6000 m/minute, les filaments ont besoin d'un étirage résiduel, suivant le domaine d'application. Les essais jusqu'ici ont montré qu'aux vitesses élevées de tirage on ne peut fabriquer que rarement des paquets enroulés irréprochables. Or une bonne constitution de bobine est toutefois une condition préalable indispensable pour le façonnage ultérieur sans défauts. C'est pourquoi l'objectif de la présente invention est de proposer, par une élévation des vitesses de production sans nuire à la qualité et au rendement, un procédé continu et économique de fabrication d'un filé filamentaire qui conduit à une constitution d'enroulement optimal malgré des vitesses plus élevées de filature. On vient présentement de découvrir qu'aux vitesses de tirage supérieures à 4000 m/minute et allant jusqu'à 10.000 m/ minute, pour un filé de polyamide 6, de polyamide 6,6 et de polyester dans la gamme de titre de 22/1 à 167/36 dtex/filaments individuels, tout en maintenant des diamètres de filament individuel de 10 à 80,u, de préférence de 20 à 40,u, on atteint des allongements résiduels de 30 à 70 % lorsque dans le trajet du filé, avant l'unité de tirage, on installe un duo de galettes qui tourne à peu près à la même vitesse que l'unité de tirage, c'est-à-dire de même à des vitesses supérieures à 4000 m/minute et jusqu'à 10.000 m/minute, et qui est encerclé au moins une fois 4 par le faisceau de filé (ci-dessus 1 dtex = 1 décitex = 104m/g). L'objet de l'invention est dès lors un procédé de fabrication continue de filés filamentaires de polyamide 6, de polyamide 6,6 et de polyester dans la gamme de titre de 22/1 å 167/36 dtex/filaments individuels par extrusion de la masse fondue formatrice de filament à travers des filières, refroidissement des filaments par soufflage d'air dans le puits de filature, mouillage des filaments en faisceau avec une préparation, augmentation du rapprochement des filés filamentaires par tourbillonnement des filaments dans une unité de tourbillonnement et bobinage des filés, qui est caractérisé en ce qu'on confère aux filés filamentaires présentant un diamètre de filament individuel de 10 à 80/u, par des vitesses de tirage supérieures à 4000 m/minute et allant jusqu'à 10.000 m/minute, des valeurs d'allongement résiduel de 30 à 70 %, en installant dans le trajet du filé, avant l'unité de tirage, un duo de galettes qui tourne essentiellement à la même vitesse que l'unité de tirage et qui est encerclé au moins une fois par le faisceau de filé. Par la combinaison de ces mesures on obtient de manière économique un filé aux propriétés d'allongement et de résistance remarquables, tout en atteignant une constitution d'enroulement optimale. On soutient cette constitution d'enroulement par un tourbillonnement du faisceau de filé à travers un appareil usuel de tourbillonnement entre l'appareil de préparation et le duo de galettes. De manière tout particulièrement préférée, l'appareil de tourbillonnement est introduit de la manière indiquée dans la figure 2 dans le trajet du filé entre les deux galettes du duo. En cet endroit le processus de tourbillonnement n'exerce aucune influence sur les autres stades du procédé ; en outre, entre les galettes la tension du filament est considérablement plus faible et de ce fait le rapprochement des fils à obtenir pour une même pression d'air est considérablement meilleur. Le duo de galettes intercalé entraîne l'exclusion des variations de synchronisme occasionnées par le procédé et veille aux relations de tension uniforme à l'enrouleur. De préférence on règle par le duo de galettes branché sur le trajet du filament la tension d'enroulement entre 0,1 et 0,2 p/dtex. Pour le procédé conforme à l'invention, on préfère des vitesses d'enroulement et partant des vitesses de galettes de 5000 à 8000 m/minute. Aux vitesses de tirage plus réduites dans le domaine conforme à l'invention, à savoir dans les gammes de vitesse dans lesquelles on atteint une pré-orientation plus réduite, le filé dans un stade de post-traitement peut être soumis à un étirage résiduel. De préférence, les étirages résiduels dans les procédés de texturation, par exemple dans les procédés de texturation selon la méthode de la fausse torsion, sont exécutés dans la zone de texturation dans le rapport d'étirage de 1 : 1,01 à 1 : 1,3. Dansla figure 1 : 1 est la filière, 2 un guide-filament 3 l'unité de préparation, 4 un guide-filament, 5 l'unité de tourbillonnement, 6 le duo de galettes, 7 l'unité de bobinage. Dans la figure 2 : 1 est la filière, 2 un guidefilament, 3 l'unité de préparation, 4 un guide-filament, 5 la buselure de tourbillonnement, 6 le duo de galettes, 7 l'unité de bobinage. Dans la figure 3, on porte l'allongement résiduel, décisif pour la propriété des filés de polyamide 6, ainsi que la résistance (en ordonnées) en fonction de la vitesse de tirage (en abscisses). Aux vitesses de tirage supérieures å 7000, on peut se passer d'un étirage supplémentaire en raison de la pré-orientation élevée. Un autre avantage du filé filamentaire tiré à vitesse élevée est le meilleur unisson des couleurs. Exemple On tire avec une unité d'enroulement un filé filamentaire de polyamide 44 f 9 à travers un duo de tirage à 8000 m/minute et on le bobine ensuite à 7500 m/minute. La buselure de tourbillonnement est montée entre les galettes. La tension d'enroulement est de 8 à 10 p. Le nombre d'entrecroisements est de 12 à 15 entrecroisements par mètre. On a déterminé les valeurs suivantes de filé du rouleau : allongement résiduel 37 %, résistance 3,5 cN/dtex, retrait à la cuisson 9,7 %. Le rouleau montre de bonnes propriétés de course, par exemple sur un châssis d'ourdissage conventionnel. Les tensions de fil sont ici dans la gamme usuelle de 8 à 12 p, mesurées avant le chevalet d'ourdissage. Exemple comparatif Avec la même unité d'enroulement, on enroule un filé filamentaire de polyamide de 44 dtex avec 9 filaments individuels à 8000 m/minute. En raison de la tension élevée de bobinage (on n'intercale pas d'unité à galettes et la tension de traction de fil est de 76 p), on ne produit pas de rouleau se prêtant à un façonnage ultérieur. Le nombre d'entrecroisements est de 3 à 5 entrecroisements par mètre, la mesurerétant faite avec un appareil de test d'entrecroisements de Rothschild. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au procédé qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVEND ICAT IONS 1. Procédé de fabrication continue de filés filamentaires en polyamide 6, en polyamide 6,6 et en polyester dans la gamme de titre 22/1 à 167/36 dtex/filaments individuels par extrusion de la masse fondue formatrice de filaments à travers des filières, refroidissement des filaments par soufflage d'air dans le puits de filature, mouillage des filaments en faisceau avec une préparation, augmentation du rapprochement des filés filamentaires par tourbillonnement dans une unité de tourbillonnement et bobinage des filés, caractérisé en ce qu'on transmet aux filés filamentaires présentant un diamètre de filament individuel de 10 à 80/u, par des vitesses de tirage supérieures à 4000 m/minute et allant jusqu'à 10.000 m/minute, des valeurs d'allongement résiduel de 30 à 70 %, en installant dans le trajet du filé, avant l'unité de tirage, un duo de galettes qui tourne essentiellement à la même vitesse que l'unité de tirage et qui est encerclé au moins une fois par le faisceau de filé. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tourbillonnement pour la production d'un rapprochement accru des filaments est exécuté dans le trajet du filé entre les deux rouleaux du duo de galettes. 3. Procédé selon ltune quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le duo de galettes et l'unité de tirage tournent à des vitesses de 5000 à 8000 m/minute. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que par le duo de galettes branché dans le trajet du filé, la tension d'enroulement est réglée entre 0,1 et 0,2 p/dtex.