Brevet FR2339003A1 — publié le 19770819

ta présente invention se rapporte aux machines pour la fabrication continue de fils chimiques, et plus particulièrement aux dispositifs employés dans ces machines pour la formation de fils artificiels, par exemple defils de viscose, On connait actuellement des dispositifs pour la formation de fils artificiels, dans lesquels les fils formés sont soumis, pendant leur transport, à une régénération définitive par le bain de coagulation entrainé par le fil de la zone de formation. En outre, la régénération définitive du fil peut être effectuée de même, par arrosage de ce fil avec trne solution ou par son traitement dans un bain contenu dans des tuyaux ou des auges (voir par exemple les brevets USA N 2993229, 3292210). te bain employé pour la régénération définitive des fils est d'habitude à une température inférieure à celle du bain de coagulation employé pour la formation du fil, ce qui conduit à une réduction de la vitesse de régénération et, de ce fait, limite la vitesse de formation du fil En outre, on connait un dispositif pour la formation de fils artificiels (cf. par exemple les brevets de la A 1258012, 1223989), comprenant une filière installée dans un réservoir contenant le bain de coagulation, un couple de cylindres pour le transport du fil formé, et encore un réservoir de bain de coagulation dans lequel se trouvent des collecteurs destinés à amener et évacuer la solution de coagulation, une partiede l'un des cylindres du couple mentionné étant immergée dans le bain de coagulation. Dans ce dispositif, les cylindres formant ledit couple sont décalés l'un par rapport à l'autre, de telle façon que leurs axes géométriques se croisent dans l'espace afin que les fils s'talent en spires régulières sur la surface des cylindres.En outre, la température du bain dans leouel est immergée une partie d'un cylindre du couple est supérieure (68-70 C) à celle du bain de coagulation (50-55 C) employé pour la formation du fil. Cela permet.d'amliorer considérablement la qualité du fil produit et d'accroStre la vitesse de sa formation, mais en même temps la construction de la machine est plus compliquée, car il est nécessaire de prévoir, dans ce cas, un système séparé de collecteurs pour amener le bain de coagulation nécessaire à la régénération définitive du fil, et d'employer des matériaux spéciaux pour la fabrication de lqécipients résistants à l'action du bain de coagulation à haute température.En outre, les conditions d'entretien de la machine deviennent plus difficiles et la régénération définitive du fil dans un récipient séparé nécessite une forte consommation de bain de coagulation, et pendant cette régénération définitive il se dégage une quantité notable de soufre élémentaire, qui précipite sur les guides fils et les tuyaux du collecteur. La présente invention vise à supprimer ces défauts. On s'est donc proposé de mettre au point un dispositif pour la formation de fils artificiels, dans lequel le même bain de coagulation pourrait être employé tant pour la formation que pour la régénération définitive des fils, tout en conservant une haute qualité des fils obtenus, ce qui à son tour permettrait de réduire considérablement le volume du bain de coagulation employé pour la fabrication de ces fils et de simplifier considérablement la construction et l'entretien de toute la n7Rehine. Ce problème est résolu ce à un dispositif pour la formation de fils artificiels, du type comperant une filière, un couple de cylindres pour transporter le fil, un récipient avec un bain de coagulation dans lequel sont logés les collec teurs arenant et évacuant le bain de coagulation et une partie de l'un des cylindres du couple mentionné immergée dans le bain de coagulation, ledit dispositif étant caractérisé suivant l'invention, en ce que la filière est logée dans ledit récipient, dans lequel, entre cette filière et la partie immergée du cylindre, est placée une cloison perméable au bain de coagulation et divisant le récipient en une zone de formation du fil et une zone de régénération définitive du fil et assurant la filtration du bain de coagulation passant de la zone de régénération définitive dans la zone de formation, le collecteur d'amenée du bain de coagulation étant installé dans la zone de régénération définitive, et le collecteur pour l'évacuation du bain de coagulation, dans la zone de formation du fil. L'invention est en outre caractérisée en ce que dans le récipient sont prévus des guldes généralement verticaux, dans les@uels est engagée la cloison filtrante, de telle façon u'en cas de nécessité elle puisse être extraite du récipient et remplacée par une autre cloison. L'invention est caractérisée aussi en ce que la cloison filtrante est exécutée en matériau résistant à l'action du bain de coagulation, ce qui permet de l'utiliser plusieurs fois et lui usure une grande longévité. De plus, l'invention est caractérisée en ce que le collecteur pour l'évacuation du bain de coagulation est installé e:tre la paroi du récipient et la filière, alors que le collecteur pour l'amenée du bain de coagulation se trouve entre la paroi du récipient et la partie du cylindre immergée dans le Tain de coagulation. Ainsi, on utilise dans le dispositif proposé un seul récipient et un seul bain de coagulation tant pour la formation du fil ue pour sa régérération définitive. Cela donne la possibilité de réduire le volume de circulation total de la solution de coagulation de 100 à 60 litres pa-r filière et par heure. On réussit ainsi non seulement à réduire les dégagements de la chaleur du bain dans l'espace au-dessous de la capsule et à améliorer ainsi les conditions de travail, mais aussi, et ceci est particulièrement important, a @éduire la quantité d'impuretés pénétrant dans le. fil en cou;oede formation, sous forme de métaux polyvalents se trouvant dans la solution et absorbes s activement par le fil. On donne ci-après un tableau dans lequel sont résumées les données obtenues dans les conditions expérimentales sur la quantité de fer dans le fil en fonction de sa teneur dans la solution et du volume de solution circulant dans le récipient. Teneur en fer Quantité de bain de coagulation Teneur en du bain, g/l baignant le fil, en litres par fer du fil, filière mg/kg 10 60 5,2 10 100 7,4 50 60 8,9 50 100 14,1 Comme on le voil du tableau ci-dessus, la circulation plus intense du bain de coagulation a une influence prononcée sur la teneur on fer du fil et en conséquence sur sa qualité. ta cloison prévue dans le récipient effectue la filtration du bain directement dans la zone de dégagement du soufre élémentaire à partir des produits secondaires du bain de viscose qui contiennent du soufre. Le soufre fraîchement dégagé est extrait du fil avec 1 plus grande intensité pendant les premières 10 à 12 secondes de la régàénération définitive. Le soufre élémentaire se dégageant dans le bain est capté au moyen de la cloison, qui prévient ainsi son accumulation dans le bain et sa précipitation sur la surface du fil formé, ce qui, de même, a une influence fevorable sur la qualité du fil fini, car le soufre qui se dépose sur la surface du fil provoque une altération du processus ae #fabrica- tion du fil par suite de la précipitation du soufre sur les guide-fils.En outre, la précipitation du soufre élémentaire sur la paroi assure une circulation régulière du bain dans la tuyauterie, car dans le système de filtration crdinaire @@@ bain de coagulation au poste de préparation des aci@es, qui est assez éloigné du point de dégagement du soufre élémentaire, on rencontre des difficult s sérieuses provoquées par l'addition de différents agents tensio-actifs @@@bain. lar exemple, le agents te sio-actifs anioniques, tels que l@ proluit co@@@ cous la dénomination commerciale "Leukand", provoque@t@@une dispersion intense des partioules de soufre restées après@@@ filtration quentitative dans les fi@@@@ @'@@@re @@rt, e@ cas d'utilisation d'agents tensio-actifs cationiques tels que sulfate de laurylpyridine, il se produit une agrégation des particules de soufre, conduisant à leur précipitation dans la tuyauterie et l'appareillage et empêchant, en conséquence, la. circulation régulière du bain de coagulation. Ainsi, l'incorporation d'une cloison dans ie récipient non seulement simplifie la construction de la machine, mais réduit aussi le volume du bain de coagulation en circulation. Plus bas, on donne la description détaillée d'un mode non limitatif de réalisation du dispositif pour la formation de fils artificiels conformément à-l'invention, avec références aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente schématique- ent une vue d'ensemble du dispositif pour la fabrication de fils artificiels en coupe transversale - la figure 2 donne une vue en plan du dispositif montré à la figure 1, les cylindres supérieurs étant enlevés - la figure 3 est une vue tridimentionnelle du dispositif selon la figure 1 avec arrache-ent partiel. Le dispositif pour la formation de fils artificiels, par exemple de fils de viscose, comprend un récipient 1 (figures 1 et 2) avec le bain de coagulation A, des filières 2, un couple l3 de cylindres en rotation 3 et 4 assurant le transport du fil, une cloison 5 perméable au bain de coagulation, un collecteur 6 pour l'amenée du bain de coagulation dans le récipient 1 et un collecteur 7 pour l'évacuation du bain de coagulation. tes filières 2 sont logées dans le récipient i et sont entièrement immergées dans le bain de coagulation A, comme montré à la figure 1, tandis que le cylindre 4 du couple B n'est que partiellement immergé. dans le bain de coagulation contenu dans le récipient, comme montré à la figure 1. tes cylindres 3 et 4 dU couple E sont installés, d'une manière connue en soi, l'un au-dessus de l'antre, de telle façon que leurs axes géométriques se croisent dans ltespace (étant donné que'cette disposition des cylindres est largement connue elle n'est pas montrée sur les dessins, pour ne pas les encombrer). Au bout du cylindre 3 il y a un gradin cylindrique 8 (figure 3) sur lequel est amené le fil formé C, le diamètre du cylindre 4 étant un peu supérieur au diamètre du cylindre 3, comme montré à la figure 1. La cloison 5 est installée dans le récipient 1 entre les filières 2 et la partie du cylindre 4 immergée dans le bain de coagulation. Cette cloison sert à filtrer le ban de coagulation et divise le récipient 1 en deux zones, 9 et 10. La zone 9 fait office de zone de formation du fil, car à l'intérieur de cette zone sont logées les filières 2, et la zone 10 fait fonction de zone de régénération définitive, car elle contient la partie du cylindre 4 du couple B, sur lequel s'opère la régénération définitive du fil. La cloison 5 est formée par une carcasse de n'importe quelle construction, revêtue d'un tissu résistant à l'action du milieu acide du bain de coagulation et à sa température alevée, par exemple un tissu en chlorure de polyvinyle, en matière plaste ut connue sous la dénomination commerciale "Teflon", etc. ta cloison peut aussi être exécutée en matériau monobloc avec des ouvertures entoilées et disposées à-des niveaux différents en hauteur de la cloison (non montré sur les dessins). ta cloison 5 est installée verticalement dans le récipient comme montré à la figure 3, ou avec une faible inclinaison, comme on le voit à la figure 1. Eour fixer la cloison dans cette position à l'intérieur du récipient, on a prévu des guides 11 dans lesquels s'engagent les bouts de la cloison 5. Une telle fixation de la cloison permet de la remplacer rapidement en la déplaçant simplement vers le haut le long de ces guides et en installant une autre cloison à sa place en.procédant de la même manière. tes guides il peuvent être montées sur les faces du récipient ousur des consoles 12 (figures 2 et 3). Dans la zone de régénération définitive 10, on a prévu un collecteur 6 pour amener le bain de coagulation. Ce collecteur est éloigné de -la cloison 5 et disposé entre la paroi du récipient -et- la partie du cylindre 4 immergée dans le bain de coagulation. Dans la machine de fabrication continue de fils artific@els, le dispositif pour la formation des fils est const@tué d'une pluralité de sections D, dans chacune desquelles est monté un couple L de cylindres 3 et 4 et un groupe de filitre , et pour cette raison le collecteur 6 est installé comme décrit plus haut dans chaque section D et relié par une tubulure 13 à un collecteur de distribution 14 commun pour toutes les sections et pourvu de trous calibrés 15 (figure 1) assurant un dosage précis du bais de coagulation dans chaque section D du dispositif.Sur toute la longueur du collecteur 6 à égale distance l'un de l'autre, sont prévus des trous 16 (figure 2); ce @ui per@ei d'obtenir un apport régulier de bain de coagula tion sous le cylindre # suivant toute sa longueur. Pour faciliter le montage du dispositif, le collecteur de distribution commun 14 d dispositif est ont @é dans la zone 10 de régénération définitive du fil de manière à pas@er par toutes les sections D. Dans la zone de formation du fil (figure 1), on a installé un collecteur pour l'@vacuation du bain de coagula tion du récipient @. Ce collecteur est éloigné de la cloison 5 et disposé entre la parei du récipient et les filières 2, comme montré à la figure 1. Dans le collecteur 7 sont percés des trous 17. Pour créer les conditions les plus favorables pour la formation du fil, dans la machine ce fabrication continue des fils, toutes les zones de formation 9 sont réunies en une section co@mune 18, comme montré à la figure 2. Le dispositif faisant l'objet de l'invention fonctionne de la manière suivante. Le jet de viscose extrudé de la filière 2 (figure 1) arrive dans la zone 9 de formation du fil, où, sous l'action du bain de coagulation acido-salin A, il est transformé en fil C Le fil fraîchement formé C arrive sur le gradin 8 du cylindre 3, le contourne et parvient au cylindre inférieur 4. Dans la zone "a-b", le fil est étiré de 16 à 18% selon le rapport des diam@tres du gradin cylindrique 8 et du cylindre 4. Grâce au fait @ @ue les cylindres 3 et 4 du couple E ont des axes qui se croisent dans l'cspace, le fil est déposé en spirale suivant =toute la longueur des cylindres -en formant seize a vingt-deux spires encerclant les deux cylindres, après @uoi il est dirigé vers les opérations de traitement consécutif.Pendant son passage autour des'cylindres, le fil C est immergé 4 plusieurs reprises dans le bain de coagulation se trouvant dans;la zone 10 et subit ainsi une régénération définitive. En cours de formation du fil, le bain de coagulation passant par les trous 16 du collecteur -6 arrive continuellement dans le récipient 1. Ensuite, le bain de coagulation passe. par la cloison 5 pour être évacué par le collecteur 7. Grâce à ce déplacement du bain ce coagulation, il est possible d'assurer une température élevée du bain dans la zone de régénération définitive 10, car le bain frais est amené au voisinage du cylindre 5. Grâce au brassage vigoureux du bain de coagulation par le cylindre 4, la température du bain baisse en section du récipient, et dans la zone 9 de formation du fil elle est de 2 à 3 C inférieure à celle de la zone 10. Cette -diminution de la température dépend de la quantité de bain amené et de la vitesse de rotation du cylindre 4. La température dans la zone 9 de formation du fil doit être plus basse pour assurer des conditions plus régulières de formation du fil par le jet de viscose . nsi, la cloison 5 permet de créer les conditions nécessaires pour obtenir une meilleure stabilité du processus de formation du fil 'aux filières et de supprimer en mê;ae temps dans le bain de coagulation les écoulements turbulents produit par la rotation du cylindre 4. En outre, la cloison 5 effectue la filtration du bain de coagulation en en séparant le soufre accumulé dans la zone de régénération définitive 10, car lors de la régénération définitive du fil dans le bain acide-salin à à' température - élevée il se produit un dégagement de soufre élémentaire dans le bain ; le soufre précipite sur le matériau de la cloison et ne ~ pénètre pas dans la zone 9 de formation du fil. '-- . Quand une quantité suffisante de soufre s'est accumulée sur la cloison 5, on retirecette dernière et on la remplace par une autre cloison. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si cellesbel sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS i. Dispositif pour la formation de fils artificiels, du type constitué par une filière, une paire de cylindres pour le transport du fil, un récipient contenant un bain de coagulation et dans lequel sont disposés des collecteurs pour l'amenée et l'évacuation du bain de coagulation et une partie de l'un desdits cylindres immergée dans le bain de coagulation, caractérisé en ce que la filière est logée .dans ledit récipient, dans lequel, entre ladite filière et la partie immergée dudit cylindre, e st montée une cloison perméable au bain de coagulation et divisant le récipient en une zone de formation du fil et une zone de régénération définitive de ce dernier, ladite cloison assurant la filtration du bain de coagulation passant de la zone de régénération définitive dans la zone de formation du fil, le collecteur d'amenée du bain de coagulation étant monté dans' la zone da régénération définitive, tandis que le collecteur d'évacuation du bain de coagulation est monté dans la zone de formation du fil. 2. Dispositif selon la revendication'1, caractérisé en ce que dans le récipient précité sont mortés des guidages sensiblement verticaux ou inclinés dans lesquels s' engage ladite cloison. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, raractérisé en ce que la cloison est en matériau résistant à l'action du bain de coagulation. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, carac bérisé en ce que le collecteur d'évacuation du bain de coagulation est monté entre la paroi du récipient et la filière, tandis que le collecteur d'amenée du bain de coagulation est disposé entre la paroi du récipient et la partie du cylindre. immergé dans le bain de coagulation.