Brevet FR2352902A1 — publié le 19771223

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour la texturation d'un fil textile au moyen d'un fluide sous pression, tel que notamment de 1'air comprimé. La wtexturationw est une opération bien classique en textile qui consiste, par un moyen approprié, à augmenter l'aspect gonflant et le volume apparent des fils, généralement à filaments continus, avec ou sans augmentation concomitante de.l'élasticité, l'augmentation du gonflant résultant essentiellement d'une déformation sous effet thermique des filaments élémentaires. Plusieurs procédés ont été proposés à cet effet, faisant appel à des moyens tels que la surtorsion, le bourrage, les engrenages ou le passage sur une are te. Dans les brevets américains 2 852 906 et 2 869 967, on a décrit un nouveau type de fils texturés dont la caractéristique essentielle est d'être formé de filaments continus présentant individuellement une multitude de spires, boucles et autres circonvolutions, disposées intervalles irréguliers sur leur longueur.Le procédé décrit dans ce brevet pour obtenir un tel fil, commercialisé depuis avec succès, notamment sous l'appellation TASLAN (marque déposée de la E.I. DE PONT DE NEMOURS), consiste schématiquement à faire passer un fil à filaments continus en suralimentation dans une buse formant une zone de turbulence provoquant la séparation des filaments et leur donnant indfviduel- lementdes circonvolutions, puisà recevoir avec une tension aussi faible que possible le fil ainsi traité. Un dispositif approprié pour traiter ces fils comporte essentiellement un canal pour le passage du fil et une amenée de fluide sous pression débouchant dans ce canal. Dans le brevet américain 3 545 057, on a décrit une buse perfectionnée pour la fabrication de ce type de fils, permettant d'atteindre des grandes vitesses, comportant essentiellement une chambre à fluide en forme de venturi pour le passage du fil et un conduit d'amenée du fluide, et dont l'élément formateur de jet présente un canal, dont la section transversale est faible par rapport à celle de la chambre à fluide, et qui est interposé entre 1' élément d'admission du fluide et l'entrée convergente du venturi afin de diriger le fluide sous forme de jet à travers la chambre vers la sortie commune. Comme on le sait, une machine de texturation par ébouriffement au moyen d'un jet de fluide sous pression, se compose d'une pluralité de positions de traitement formée chacune essentiellement dans l'ordre - d'une source de fil, tel qu'un cantre ou un ratelier; - d'un dispositif d'alimentatiOn de fil, généralement du type à galet presseur -d'une buse de texturation, du type décrit ci-dessus ou d'un type similaire, reliée à une source de fluide sous pression ; - d'un dispositif pour retirer le fil texturé de la buse, connecté au dispositif d'alimentation par un oyen permettant de maintenir entre eux un rapport constant mais réglable , - d'un organe de réception-renvidage du fil texturé produit. Les fils texturés produits de la sorte, présentent une excellente voluminosité, une faible élasticité et un hon pouvoir couvrant. En revanche,- leur potentiel de retrait thermique important confère aux étoffes tissées, tricotées ou autres un aspect cartonneux et un toucher dur qui limitent considérableDent leur emploi et ont gene le développement de ces fils. La présente invention pallie cesinconvénients. Elle se rapporte tout d' abord à un perfectionnement dans le procédé de texturation par ébouriffement par jet d'air dans lequel en continu : - on fait passer un fil à filaments continus dans une zone en turbulence, ce qui provoque la séparation et l'ébourlffe- ment des filaments, - on extrait brusquement le fil ébouriffé, - puis on renvide le fil texturé obtenu. Ce procédé perfectionne se caracterise en ce que le fil ébouriffé est soumis avant son renvidage à une opération de fixation thermique contrôlée sous l'effet conjugé de la tempéra- ture et de la tension. En pratique - le traitement s'effectue par la chaleur sèche et la température appliquée au fil lors de ce traitement est comprise entre 1300 C et 2500 C. En fonction du potentiel de retrait thermique du fil alimentaire, le pourcentage de relaxation est ajusté par sous-alimentation ou sursalimentation de manière à ce que le fil passe dans l'organe de relaxation avec la tension nécessaire à l'obtention des caractéristiques recherchées pour le fil texturé (retrait et allongement). Une machine perfectionnée de texturation d'un fil à filaments continus par ébouriffement à l'aide d'un jet de fluide, formée d'une pluralité de positions de traitement, dans laquelle chaque position de traitement comporte essentiellement dans l'ordre - une source de fil, - un dispositif d'alimentation de fil, - une buse de texturation par ébouriffement, reliée à une source de fluide sous pression, - un dispositif pour retirer le fil texturé de la buse, connecté au dispositf d'alimentation par un moyen permettant de maintenir entre les deux dispositifs un rapport constant mais réglable, - un organe de réception-bobinage du fil texturé produit, se-caractérise en ce qu'elle présente en outre dans l'ordre entre le dispositf pour extraire le fil texturé et l'organe de réceptionbobinage - un organe chauffant situé sur le trajet du fil, - un débiteur de fil, - des moyens pour maintenir un rapport constant mais réglable entre le débiteur de fil et le dispositif pour extraire le fil de la buse. Avantageusement, l'organe chauffant est un tube chauffé à ltélectricité ou par un fluide caloporteur, comportant des moyens de régulation communs à plusieurs positions de traitements. La transmission des calories peut etre réalisée soit par contact, soit par rayonnement, soit par combinaison de ces deux techniques. Dans une variante perfectionnée, la machine comporte également une zone d'étirage située en amont du dispositif d'alimentation de fil, constitué essentiellement par - un organe d'appel du fil, - un organe pour fixer le point d'étirage, - des moyens pour maintenir un rapport constant mais réglable entre ledit organe d'appel et le dispositif d'alimentation. Avantageusement, l'organe pour fixer le point d'étirage est une plaque ou un doigt, chauffant ou non. Dans une version préférée et connue, chaque position présente également un organe situé juste en amont de la buse de texturation destiné à mouiller le fil avant le traitement de texturation ébouriffement. Les fils texturés traités selon l'invention présentent une voluminosité améliorée, un pouvoir de retrait fortement réduit et les étoffes tissées, tricotées ou autres, réalisées à partir de ces fils présentent un toucher agréable non cartonneux, souple et fortement textile. En outre, les fils traités de la sorte ainsi que les étoffes réalisées à partir de ces fils sont plus économiques à fabriquer. La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux des exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif, ainsi que de la figure unique annexée qui représente une position de traitement équipée conformément à l'invention. Comme on le sait une machine de texturation est formée d'une pluralité de positions de traitements parallèles disposées côte à côte ou/et dos à dos, de sorte au'un grand nombre d'éléments sont communs à plusieurs positions tels que notamment les organes de commande, de chauffage et de régulation. En se référant à la figure unique annexée, la machine se compose d'un cantre 1 formant source de fil portant des broches 2 destinées à recevoir une bobine 3 de fil 4. En quittant le cantre lt le fil 4 passe dans un tendeur à disque 5 puis dans un barbin 6 et de là arrive au dispositif d'alimentation formé par un galet presseur 7 en appui sur un arbre moteur 8 entrarné en rotation par un moteur non représenté commun à plusieurs positions. Le fil 4 arrive ensuite dans un bac 9 rempli d'eau maintenu à niveau constant par une alimentation continue dans lequel il est immergé par passage sous une barre de renvoi 13 pour arriver à la buse de texturation 10. Cette buse 10 d'un type en soi connu, pour la texturation par turbulence et ébouriffement, est reliée à une source d'air comprimé non représentée.En sortant de la buse 10, le fil ébouriffé 14 subit un brusque changement de direction puis arrive au dispositif pour extraire le fil 14 constitué par un galet presseur 12 en appui sur un arbre moteur 11, entrains par rotation par un dispositif non représenté. Par un jeu de pignons et/ou de chaines ou par tout autre moyen connu, on maintient un rapport constant mais réglable entre le disposi- tif d'alimentation 7-8 et celui pour retirer 11-12, la vitesse d'extraction du fil par 11-12 étant plus faible que celle d'amenée par 7-8. Ce rapport de manière connue, est réglé en fonction du degré d'ébouriffement et voluminosité désiré. En quittant le dispositif 11-12, le fil pénètre dans un caisson chauffant 15 présentant des moyens de régulation classiques non représentés, formé essentiellement d'un tube 16 par exemple en acier inoxydable, rectiligne ou de forme spéciale (hélice), chauffé par l'électricité ou un fluide caloporteur, puis arrive à un débiteur de fil formé par. un galet presseur 17 en appui sur un arbre moteur 18 entraîné en rotation par un dispositif non représenté. D'une manière connue, ce débiteur 17-18 est relié par des moyens classiques tels que pignons, chaînes ou autres, au dispositif 11-12 de manière à maintenir entre eux un rapport de relaxation ou d'étirage contrôlé constant mais réglable. En sortant du débiteur 17-18, le fil texturé refixé 25 passe sur deux barres de renvoi 19-20 puis est bobiné en 24 grâce à un organe de réception bobinage classique formé essentiellement d'un arbre moteur 21 d'un étrier pivotant 22 et de flasques centreurs 23. D'une manière classique, la vitesse de bobinage est synchronisée avec celles des autres organes moteurs 7-8, 1112 et 17-18, selon la dureté que l'on désire obtenir sur les bobines finies 24. En outre, dans une variante, la machine peut comporter un dispositif classique de huilage du fil. Dans une variante adaptée au traitement de texturation combinée à l'étirage et illustrée en haut de la partie gauche de la figure, la position de traitement comporte également une zone d'étirage constituée essentiellement par - un organe d'appel de fil formé par un galet presseur 26 en appui sur un arbre moteur 27, - un doigt d'étirage 28 chauffé ou non, - des moyens permettant de maintenir un rapport constant mais réglable entre l'organe d'appel 26-27 et le dispositif d'alimentation 7-8 égal au taux d'étirage que l'on désire appliquer au fil à étirer ; ces moyens sont comme dit précédemment, des pignons, chaînes ou autres. Dans les exemples ci-apres : - la pression de l'air comprimé à l'arrivée à la buse 10 est de huit cinq (8, 5) bars, - la stabilité est mesuré suivant la méthode de la E.I. DU PONT DE NEMOURS. Exemple- 1 - Texturation seule. On traite un fil polyester cent soixante sept (167)dtex soixante huit (68) filaments totalement étiré aux conditions suivantes - vitesse d'alimentation 7-8 : 406 mètres/minutes, - vitesse d'extraction 11-12 : 323 mètresjminutes, - vitesse du délivreur 21-24 : 347 mètres/minutes. On obtient un fil texturé - de titre : 198 dtex, - de stabilité : 100, 7, - taux de retrait à l'eau bouillante : 6, 64 1, Exemple 2 2 Etirage - Texturation. On traite un fil POY de polyester deux cent soixante trois (263) dtex,soixante huit (68) filaments aux conditions suivantes : - vitesse d'appel 26-27 : 253 mètres/minutes, - vitesse d'alimentation 7-8 : 406 mètres/minutes, - vitesse d'extraction 11-12 : 323 mètres/minutes, - vitesse de réception 21-24 : 339 mètres/minutes, - température du dispositif d'étirage 28 : 140 OC. On obtient un fil texturé - de titre : 205 dtex, - de stabilité : 101, - taux de retrait à l'eau bouillante : 6, 40 %. Exemples 3 - Texturation - Fixation. On traite un fil polyester cent soixante sept 7)dtex soixante huit (68) filaments totalement étiré aux conditions suivantes - vitesse d'alimentation 7-8 : 406 mètres/minute, - vitesse d'extraction 11-12 : 323 mètres/minutes, - vitesse du délivreur 17-18 : 323 mètres/minutes, - vitesse de réception 21-24 : 347 mètres/winutes, - température du four 16 : 210 OC. On obtient un fil texturé - de titre : 198 dtex - de stabilité : 100, 9 - taux de retrait à l'eau bouillante : 4, 22 %. Exemple 4 - Etirage - Texturation - Fixation. On traite un fil de polyester POY de deux cent soixante trois (263) dtex soixante huit (68) filaments aux conditions suivantes - vitesse d'appel 26-27 : 253 mètres/minute, - vitesse d'alimentation 7-8 : 406 mètres/minute,, - vitesse d'extraction 11-12 : 323 mètres/minute, - vitesse du délivreur 17-18 : 323 mètres/minute, ---vitesse de réception 21-24 : 339 mètres/minute, - température du dispositif d'étirage 28 : 140 OC, - température du four 16 : 210 OC. On obtient un fil texturé - de titre : 210 dtex - de stabilité : 100, 5 - taux de retrait à l'eau bouillante : 2, 50 %. REVENDICATIONS 1/ Procédé de texturation par ébouriffement au moyen d'un jet de fluide sous pression dans lequel en continu : - on fait passer un fil à filaments continus en suralimentation dans une zone en turbulence, ce qui provoque la séparation et l'ébouriffement des filaments élémentaires, - on retire le fil ébouriffé forme,~ - puis on renvide le fil texturé obtenu, caratérisé en ce que le fil ébouriffé est soumis avant son renvidage à une opération de fixation thermique contrôlée sous l'ef- fet conjugué de la température et de la tension. 2/ Procédé selon revendication 1, caractérisé en ce que la température appliquée au fil lors du traitement de fixation thermique contrôlée est comprise entre cent quarante degrés (1400C) et deux cent cinquante degrés (25O0C). 3/ Procédé selon revendication 1, caractérisé en ce que le pourcentage de relaxation peut être une sur-alimentation ou une sous-alimentation. 4/ Machine perfectionnée de texturation d'un fil à filaments continus par ébouriffement à l'aide d'un jet de fluide sous pression, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 3, formée d'une pluralité de positions de traitement, dans laquelle chaque position de traitement comporte essentiellement dans tordre : - une source de fil 3, - un dispositif d'alimentation de fil 7-8 - une buse de texturation par ébouriffement 10, reliée à une source de fluide sous pression, - un dispositif 11-12 pour extraire le fil texturé de la buse, connecté au dispositif d'alimentation 7-8 par un moyen permettant de maintenir entre les deux dispositifs un rapport constant mais réglable, - un organe de réception bobinage 21-22-23-24 du fil texturé produit, -cara'ct::érl'sée en ce qu'elle présente en outre dans l'ordre entre le dispositif 11-12 pour extraire le fil texturé et l'organe de réception bobinage 21-22-23-24 - un organe chauffant 15-16 situé sur le trajet du fil, - un débiteur de fil 17-18, - des moyens pour maintenir un rapport constant mais réglable entre le débiteur de fil 17-18 et le dispositif 11-12 d'extraction du fil de la buse 10. 5/ Machine selon revendication 4, caractérisée en ce que l'organe chauffant 15-16 est du type à contact et/ou par rayonnement avec le fil à traiter. 6/ Machine selon revendication 4, caractérisée en ce que l'organe chauffant 15-16 est un tube rectiligne ou autre, chauffé à l'électricité ou par un fluide caloporteur. 7/ Machine selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte également une zone d'étirage située en amont du dispositif d'alimentation 7-8 du fil 4, constituée essentiellement par - un organe d'appel 26-27 du fil 4, - un organe 28 pour fixer le point étirage, - des moyens pour maintenir un rapport constant mais réglable entre ledit organe d'appel 26-27 et le dispositif d'alimentation 7-8. 8/ Machine selon revendication 7, caractérisée en que l'organe 28 pour fixer le point d'étirage est une plaque ou un doigt, chauffant ou non.