Brevet FR2345548A1 — publié le 19771021

Dans l'industrie textile dans tous les domaines où le fil est utilisé, on cherche à obtenir un gonflant et un volume maxirnil pour un minimum de fibres utilisées. Ceci permet pour une surface identique, d'utiliser moins de matière première et d'autre part dans certains cas d'utiliser les propriétés nouvelles du produit ainsi obtenu pour améliorer l'isolation thermique ou acoustique. La rechr- che du gonflant et du volume du fil est très poussée dans le domaine du fil tapis pour les raisons signalées plus haut. Ce traitement est réalisé jusqu'à ce jour par des machines appelées "Tumbler" dans lesquelles le fil est introduit sous forme d'écheveaux. Elles se composent d'un grand tambour rotatif contenant le fil et dans lequel on introduit de la vapeur. Sous l'action de la vapeur et de l'effet mécanique créé par le mouvement du fil à l'intérieur du tambour, les fibres individuelles composant le fil peuvent friser, glisser les unes par rapport aux autres et le fil augmente de diamètre et de volume. Ce procédé connu présente de nombreux inconvénients. En effet, le fil doit être mis en écheveaux, puis introduit manuellement dans une machine appelée "Tumbler. Ces memes écheveaux sont ensuite sortis manuellement de l'appareil, stockés sur des chariots et transportés devant les autoclaves. Ils sont ensuite introduits manuellement dans les autoclaves où ils subissent un traitement thermique appelé "thermofixation", sous vapeur saturée à haute température. Par la suite, les écheveaux sont déchargés manuellement, séchés et enfin dévidés en bobines en vue de l'utilisation ultérieure du fil sur les machines à tufter ou à tisser. Ce procédé est long et couteux en particulier du fait qu'il exige une importante main-d'oeuvre pour la manipulation du fil sous forme d'écheveaux. La présente invention se propose de remédier à ces divers inconvénients. Dans ce but, le procédé est caractérisé en ce qu'on introduit en continu les fibres dans une enceinte contenant un fluide destiné au traitement thermique, en ce qu'on fait suivre à ces fibres un parcours pré-déterminé à l'intérieur de l'enceinte, en ce qu'on soumet ces fibres, sur ledit parcours1 à un traitement mécanique en leur imposant un mouvement vibratoire, et en ce qu'on reprend en continu les fibres ainsi traitées à l'extrémité dudit parcours pour les soumettre en continu à divers autres traitements. Be dispositif de mise en oeuvre du procédé est caractéri sé en ce qu'il comporte une enceinte contenant un fluide destiné au traitement thermique de ces fibres, des moyens pour guider ou transporter les fibres sur un parcours aménagé à l'intérieur de l'en- ceinte, des moyens pour soumettre ces fibres à un traitement meca- nique sur ledit parcours en les animant d'un mouvement vibratoire, des moyens pour mettre en contact les fibres avec un fluide contenu dans l'enceinte et des moyens pour récupérer en continu les fibres à l'extrémité dudit parcours. Un des principaux avantages du procédé et du dispositif de l'invention réside dans le fait que le fil venant d'une bobine est directement introduit, selon un processus continu, dans une gaine perforée qui traverse une enceinte contenant par exemple de la vapeur saturée ou de l'air chaud. l'e fil se déplace à l'intérieur de la gaine perforée soit sous l'action de son propre poids, soit par un moyen mécanique, soit sous l'effet de vibrations ou d' un mouvement de va-et-vient dont on anime la gaine. Ce mouvement de va-et-vient ou ces vibrations ont essentiellement pour but de réaliser le traitement mécanique des fibres afin que le fil puisse se libérer, friser et gonfler au maximum sous l'action conjugée de la vapeur et des vibrations mécaniques.Après avoir traversé la gaine perforée le fil est déversé dans un récipient d'où il sera dévidé en continu pour subir d'autres traitements,en particulier une thermofixation. Be dispositif selon l'invention est prévu pour etre placé devant une machine à thermofixer de sorte que les opérations de traitement mécanique (tumblage) et thermique, de thermofixation et de séchage s'effectuent en continu sans aucune manutention intermédiaire. Be prix de revient de tout le cycle classique de traitement du fil tapis par exemple est ainsi considérablement abaissé. La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'un exemple de réalisation et de plusieurs variantes ainsi qu'aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 représente une forme de réalisation d'un dispositif de traitement mécanique et thermique des fibres textiles selon l'invention, la figure 2 illustre une variante du dispositif de dévidage du fil à la sortie du dispositif représenté par la figure 1, la figure 3 représente une autre forme de réalisation du dispositif de la figure 1, la figure 4A illustre une yariante du dispositif de traitement mécanique et thermique des fibres textiles selon l'invention, la figure 4B est une vue de profil du dispositif de la figure 4A, la figure 5 représente une autre forme de réalisation d' un dispositif de traitement mécanique et thermique des fibres textiles selon l'invention, la figure 6 représente une variante du dispositif illustré par la figure 5, et la figure 7 représente une autre forme de réalisation du dispositif selon l'invention. En référence à la figure 1, le dispositif selon l'invention comporte une enceinte 1 contenant de la vapeur saturée ou ventuellement un autre fluide de traitement thermique tel que l'air chaud ou la vapeur surchauffée. Ce fluide de traitement thermique peut être engendré à l'intérieur meme de l'enceinte ou etre introduit dans cette dernière par une conduite d'alimentation (non représentée) associée à un dispositif de régulation de température ou de débit. Une gaine 2, de forme tubulaire traverse l'enceinte 1, appelée chambre de vaporisage. 1es parois de la gaine 2 sont perforées dans la partie centrale disposée à l'intérieur de la chambre de vaporisage pour permettre à la vapeur d'eau ou plus généralement au fluide de traitement thermique d'entrer en contact avec les fibres textiles qui se trouvent momentanément à l'intérieur de l'enceinte 1. La gaine 2 comporte une partie centrale traversant de part en part 1' enceinte 1.Elle est rendue solidaire des parois latérales de l'en- ceinte 1 au moyen de flasques élastiques 7 permettant à la gaine de se déplacer selon un mouvement vibratoire tout en assurant 1 'é- tanchéité de 11 enceinte 1. Be mouvement de vibration dont est animé la gaine 2 est engendré par un dispositif mécanique, pneumatique, hydraulique ou électrique. A titre d'exemple cette vibration est obtenue par un ensemble mécanique se composant d'un moteur é- lectrique 4 entraînant deux plateaux manivelles 5 reliés aux parois de la gaine 2 par des bielles 6. La partie centrale de la gaine 2 est équipée d'un ensemble-de rouleaux frotteurs 7 disposés latéralement par rapport au sens de déplacement des fibres textiles (de la gauche vers la droite sur la figure 1). Bes rouleaux 7 peuvent être animes d'un mouvement de va-et-vient dans le sens de la flèche 8. Be fil initialement enroulé sur une bobine 9 passe entre deux rouleaux 10 constituant un dispositif d'alimentation dont la vitesse est réglable, pénètre à l'intérieur de la gaine 2, s'engage entre les rouleaux 7 pour sortir à l'autre extrémité de la gaine 2 et se déverser dans un bac de réception 11 pouvant être associé à un dispositif de pesée par ressort 12 associé à un microrupteur 13 destiné à commander un dispositif de synchronisation de ce dispositif avec une machine pour le traitement ultérieur du fil, par exemple une machine à thermofixer. La figure 2 représente l'extrémité de sortie de la gaine 20 associée à une bande transporteuse 21 qui assure la réception du fil à la sortie de l'enceinte de traitement mécanique et thermique. Un dispositif de commande à cellule photo-électrique 23 permet de fournir un signal de synchronisation utilisé pour la commande d'une machine qui peut être placée à la suite du dispositif selon l'invention pour assurer en continu un autre traitement du fil. La figure 3 illustre une variante du dispositif représenté par la figure 1 dans laquelle une bande transporteuse 32 assure le transport du fil à travers la gaine 30 et en particulier à travers l'enceinte 31. Comme précédemment le fil initialement enroulé sur une bobine 33 passe en travers de rouleaux 34 de vitesse réglable pénètre dans l'embouchure de la gaine 30 pour traverser l'enceinte 31. La gaine 30 est animée d'un mouvement vibratoire obtenu par exemple par un ensemble mécanique constitué par un moteur électrique 35, des plateaux manivelles 36 et des bielles 37. A la sortie, un dispositif de synchronisation 38 comportant une cellule photo-électrique permet de contrôler la sortie du fil et/ou de synchroniser une machine placée à la suite du dispositif décrit. La figure4Aillustre une autre forme de réalisation du dispositif selon l'invention. I1 comporte une enceinte 41 et une gaine tubulaire en forme de J 42. Bes embouchures d'entrée et de sortie sont disposées verticalement, l'entrée se trouvant à un niveau supérieur à la sortie. Une bande transporteuse 43 facultative, peut servir à entraîner le fil à travers la gaine 42. Ce fil, initialement enroulé sur une bobine 44 passe entre deux rouleaux d'entraînement 45, pénètre dans l'ouverture supérieure de la gaine 42 et peut, soit sous l'action de son propre poids, soit sous l'action de la bande transporteuse 43, traverser la gaine 42 pour sortir fi- nalement de l'ouverture inférieure de ladite gaine. La figure 43 est une vue de profil du dispositif de la figure 4A. Elle illustre en particulier un dispositif pneumatique ou mécanique 46 relié à l'extrémité inférieure de la gaine 42 et destiné à animer cette gaine d'un mouvement vibratoire transverssl comme indiqué sur la flèche 47. En référence à la figure 5, le dispositif selon l'inven- tion comporte essentiellement une chaîne ou courroie transporteuse 51 munie de godets 52 destinés à transporter le fil pendant son passage à travers l'enceinte 53. Comme précédemment le fil initialement enroulé sur une bobine 54 passe à travers deux rouleaux 55 dont la vitesse est réglable. Par la suite le fil se dévide dans l'un des godets 52, traverse l'enceinte 53 où il est soumis simultanément au traitement mécanique et au traitement thermique. A la sortie de la chambre de vaporisage 53 le fil est récupéré pour être soumis à un traitement ultérieur. La figure 6 illustre une variante du dispositif représenté par la figure 5. Ce dispositif comporte une chambre de vaporisage de forme essentiellement circulaire et une chaîne transporteuse 62, elle-même circulaire et agencée selon un plan horizontal. lie fil 63 se dépose, par exemple en forme de lacets dans les godets 64 de la chaîne 62, décrit un cercle à l'intérieur de la chambre de vaporisage 61, et est récupéré à la sortie 65 de la chambre 61. La figure 7 illustre une forme de réalisation dans laquelle l'enceinte de traitement thermique se compose de deux chambres 71 et 72 dont l'une contient par exemple de la vapeur d'eau saturée et l'autre de l'air chaud. Une gaine 73 traverse les deux chambres 71 et 72 selon un plan incliné chacune des deux chambres contient des buses d'infection 74 et 75 qui assurent d'une part l'amenée de fluide destiné au traitement thermique et d'autre part l'agitation du fil à l'intérieur de la gaine 73 destinée au traitement mécanique. Bien entendu, le dispositif selon l'invention et les différentes variantes peuvent être alimentés par un ou plusieurs fils d'un titrage quelconque et de compositions aussi variées que possibles. I1 peut hêtre composé de fibres textiles naturelles ou de fibres synthétiques telles que le nylon, le polyester acrylique ou le polypropylène. lies fils peuvent être introduits dans ce dispositif en vrac ou déposés de façon ordonnée en spires, boucles ou lacets. Bien entendu l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus; elle est susceptible de nombreuses variantes sans s'écarter pour autant de son cadre et de son esprit. REVENDICATIONS 1 - Procédé de traitement thermique et mécanique de de matières textiles consistant à introduire des matières textiles dans une enceinte contenant un fluide de traitement thermique en phase gazeuse prédominante, à faire suivre à ces matières textiles un parcours prédéterminé à l'intérieur de l'enceinte et à soumettre ces matières textiles, sur ledit parcours, à un traitement mécanique, caractérisé en ce qu'il consiste à introduire les matières textiles en continu par une extrémité d'un passage de convoiement traversant l'enceinte, à imposer un mouvement vibratoire à ce passage de convoiement, et à reprendre en continu les matières textiles à l'autre extrémité du passage de convoiement. 2 - Dispositif de mise en oeuvre du procédé de la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une enceinte contenant un fluide destiné au traitement thermique de ces matières textiles, des moyens pour guider ou transporter les matières textiles sur un parcours aménagé à l'intérieur de l'q- ceinte, des moyens pour soumettre ces matières textiles b un traitement mécanique sur ledit parcours en les animant d'un mouvement vibratoire, des moyens pour mettre en contact les matières textiles avec le fluide contenu dans l'enceinte et des moyens pour récupérer en continu les matières textiles à l'extrémité dudit parcours. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caract4F* en ce que les moyens pour soumettre les matières text;4* * q traitement mécanique en les animant d'un mouvement vibratoire comportent un générateur mécanique, pneumatique ou hydraulique. 4 - Dispositif selon la revendication 2, caractSrisF en ce que les moyens pour guider ou transporter les matières textiles sur le parcours aménagé à l'intérieur de l'enceinte comportent une gaine allongée, ladite gaine ayant des parois perforées pour permettre au fluide de l'enceinte d'entrer en communication avec les matières textiles. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la gaine est constituée par une pièce tubulaire qui traverse l'enceinte de part en part suivant un plan'incliné et qui est reliée aux parois de cette enceinte aux moyens d'une liaison souple par membranes élastiques assurant l'étanchéité entre la gaine et l'enceinte. 6 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la gaine est constituée par une pièce tubulaire en forme de J dont les extrémités sont approximativement verticales, l'en- trée se trouvant à un niveau supérieur à celui de la sortie, de telle manière que les matières textiles traversent la gaine sous l'effet de leur propre poids. 7 - Dispositif selon les revendications 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que la gaine contient une courroie ou chaine transporteuse destinée à assurer l'entratnement des matières textiles sur le parcours aménagé à l'intérieur de l'enceinte. 8 - Dispositif selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que la gaine contient un ensemble de rouleaux frotteurs disposés transversalement par rapport à la direction de déplacement des matières textiles à travers la gaine, ces rouleaux pouvant être animés d'un mouvement latéral de vaet-vient destiné à coopérer au traitement mécanique des matières textiles. 9 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens pour guider ou pour transporter les matières textiles sur le parcours aménagé à l'intérieur de l'enceinte, comportent une chatne ou courroie transporteuse munie de godets destinés à contenir les matières textiles pendant leur passage à travers l'enceinte. 10 - Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la channe ou courroie transporteuse suit un trajet circulaire dans un plan horizontal à travers l'enceinte, l'entrée des matières textiles et leur sortie étant disposées à proximité l'une de l'autre. ll - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens pour soumettre les matières textiles au traitement mécanique sont combinés aux moyens destinés au traitement thermique et comportent des buses d'injection provoquant des jets continus ou intermittents de vapeur d'eau ou d'air chaud. 12 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les matières textiles sont introduites dans l'enceinte de façon désordonnée, ou de façon ordonnée en spires ou en lacets. 13 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'enceinte est constituée par deux compartiments, séparés par un espace ou une membrane souple, destinés à des phases différentes des traitements thermique et/ou mécanique. 14 - Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'un des compartiments contient de la vapeur d'eau saturée, l'autre contenant de l'air chaud destiné au séchage des fibres. 15 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte à l'extrémité de sortie de l'enceinte, un récipient muni d'un système de pesée connecté à un dispositif de synchronisation en vue de la reprise en continu des matières textiles après leur traitement. 16 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une bande transporteuse contrlée par une cellule photo-électrique et disposée à l'extrémité de sortie de l'enceinte pour permettre la reprise en continu des matières textiles après le traitement.