Brevet FR2424973A1 — publié le 19791130

La présente invention concerne un dispositif perfec tionné pour stabiliser thermiquement un fil synthétique en suspendant en vrac des écheveaux dans un autoclave classique. Les procedé et dispositif de l'art antérieur de support d'écheveaux de fil pendant la stabilisation thermique consistaient à empiler les écheveaux les uns sur les autres dans un support, tel qu'un panier,ou une série de plateaux mis en autoclave. Ce procédé et ce dispositif donnaient des fils tortillés, ne permettaient pas d'obtenir le gonflant maximum du fil et produisaient un gonflant non uniforme de brin à brin après stabilisation thermique dans un autoclave. Se référer à ce sujet au brevet des Etats Unis d'Aménque nO 3.343.380. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 1.515.556 décrit aussi la façon de suspendre en vrac des écheveaux de rayonne pour en permettre le séchage. Le procédé perfectionne et le dispositif de support unique de la présente invention permettent de suspendre les écheveaux en position verticale, de façon que la chaleur puisse atteindre uniformément toutes les parties de tous les écheveaux et leur communiquer des propriétés hautement désirables,qui ne peuvent etre atteintes par les autres procédés connus de suspension d'écheveaux en autoclave. Ces propriétés souhaitables et uniques pour les filaments sont les suivantes (1) I'élimination du tortillement du fil, (2) une perte moins importante du gonflant à l'issue du passage en autoclave et; (3) un développement uniforme du gonflant de brin à brin à l'intérieur de l'écheveau et d'écheveau à écheveau et d'une charge d'autoclave à une autre Ce dispositif de support et ce procédé peuvent être utilisés pour des fils ordonnés ou non.Comme le traitement du fil est plus efficace avec le support et le procédé de la présente invention, le temps total du cycle pour chaque charge d'autoclave peut être réduit, et la production en kg de fil par autoclave être augmentée. Dans le passé, la majeure partie du fil pour filament continu texturé utilisé dans les applications à poils coupés faits par torsion, a été désordonnée avant passage à l'autoclave. Ces dernières années, le marché. a manifesté de l'intérêt pour les fils de tapisserie non désordonnés (fils droits). Les tissus de tapisserie développés autour de ce fil étaient pour la plupart à fils coupés pour impression, auxquels on a fait grâce des défauts de fil. Ces deux dernières années, la mode stest portée vers l'aspect brillant, soyeux, doux à la main, et à denier fin.Ce fil à faible texture, à denier fin par filament, a été considéré comme étant très sensible aux conditions de traitement lors de la torsion, du tufting et de la teinture. On a trouvé que le domaine le plus sensible, c'est-à-dire à l'origine des stries, était l'opération de torsion. La présente invention permet d'éviter les stries rencontrées dans le procédé de l'art antérieur provenant du tortillement du fil, de la perte de gonflant ou d'un développement non uniforme du gonflant. Le dispositif de la présente invention est un support d'écheveau pour la stabilisation thermique de fils synthétiques comprenant un châssis ouvert monté sur une base ouverte, des bras multiples espacés, de façon à permettre le passage des écheveaux entre eux, à partir d'un organe de support monté sur le châssis. Cela permet de suspendre en vrac des écheveaux multiples de fils aux bras pour leur stabilisation thermique dans un autoclave. Les bras peuvent être montés parallèlement ou perpendiculairement à la plus grande dimension de l'autoclave. Le support d'écheveaux peut être monté sur un moyen quelconque de transport. Par exemple, il peut etre monté sur un système à convoyeur ou sur des patins. Il est de préférence monté sur des roulettes. De préférence également, les bras sont en porte-à-faux par rapport à l'organe de support. Le procédé de la présente invention permet la stabilisa- tion à chaud d'un fil synthétique pendant en écheveaux en vrac sur un support. I1 comprend (a) le placement du support dans un autoclave classique, puis, (b) la réduction de la pression appliquée au fil jusqu'à un vide compris entre environ 635 mm et environ 735 mm de mercure, puis, (c) l'introduction de vapeur sur le fil pour qu'il atteigne une température comprise entre environ 100 0C et environ 1250C, pendant environ 3 à 7 minutes, ensuite l'évacuation de la vapeur, puis, (d) l'introduction de vapeur surchauffée sur le fil pour qu'il atteigne une température comprise entre environ 1100C et environ 1430C, pendant une période d'environ 3 à 7 minutes, ensuite l'évacuation de la vapeur, puis, (e) la répétition de l'opération (d), puis de nouveau, (f) la répétition de l'opération (d), pendant une durée d'environ 8 à 12 minutes, puis (g) le maintien du fil sous un vide compris entre environ 508 mm et 710 mm de mercure pendant une durée d'environ 6 à 8 minutes, puis l'élimination du vide. Ce procédé est applicable aux fils de tapisserie non désordonnés lorsque les écheveaux sont placés sur le support de fil directement à la sortie de bobinage , ou aux fils de tapisserie désordonnés lorsque les écheveaux sont placés sur le support de fil directement après mise en désordre. La gammedes temperatures préférée pour les opérations (d) à (f) est comprise entre environ 1150C et environ 1380C. Cette gamme de températur6peut être appliquée aux fils soit non ordonnés, soit ordonnés.De plus, le procédé peut être utilisé lorsque l'air chaud est substitué à la vapeur. I1 est preférable d'utiliser un curseur de faible poids pendant la torsion primaire et secondaire du fil avant de former les écheveaux, de fa çon à réduire les tensions de fil à une valeur inférieure à la tension classique, de préférence inférieure à 0,2 gramme par denier. La présente invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante faite en relation avec les dessins cijoints dans lesquels : La figure 1 représente le support de fil selon la présente invention; et La figure 2 est une vue en coupe d'un bras représentant un écheveau pendant sur celui-ci. Dans la figure 1, le chassis ouvert 1 est installé sur une base ouverte 5, sur laquelle est monté l'organe de support 4. L'organe de support 4 comporte des bras 2 en porte-à-faux. La base ouverte 5 peut être montée sur des roulettes 3 servant de moyen de transport. Dans la figure 2, le bras 2 est représenté avec l'éche- veau de fils 6 pendant sur celui-ci. EXEMPLE De façon à commercialiser avec succès les produits à fil pour tapisserie, à lustre élevé, au toucher doux, à fin denier par filament et à faible texturation, des techniques spéciales ont été mises au point pour l'opération de torsion. Le paragraphe suivant décrit la différence existant entre le procédé classique et le procédé perfectionné selon la présente invention. Le procédé et le dispositif perfectionnés selon la présente invention ont été particulièrement satisfaisants pour la fabrication de fils sensibles à la stabilisation thermique. Le tableau I représente une comparaison entre les processus de torsion du procédé classique et- du procédé perfectionne.Les conditions de torsion primaire et secondaire et les conditions de bobinage sont représentées avec le cycle d'autoclave utilisé pour le procédé classique et pour le procédé perfectionné de la présente invention. Le tableau II est une comparaison des procédés classique et perfectionné, dans lequel figurent les caractéristiques du fil. TABLEAU I Comparaison des caractéristiques de torsion Torsion primaire Classique Présente invention Vitesse de broche,t/mn 5500 5100 Tension de fil au départ, gpd 0,277 à 0,294 0,08 à 0,10 Tension finale,gpd 0,231 à 0,254 0,10 à 0,12 Poids net de bobi ne,kg 2,48 2,36 Torsion secondaire Vitesse de broche,t/mn 5100 5100 Tension de fil au départ,gpd 0,288 à 0,296 0,10 à 0,15 Tension finale de fil, gpd 0,200 à 0,215 0,09 à 0,12 Poids net de bobi- j ne, kg 2,88 2,36 (taille écheveau) (taille écheveau) Bobinage Dimension transver sale de l'écheveau de fil, mm | 140 140 Bobine 390 @ 400 Nombre d'échevet tes par écheveau 6 6 6 TABLEAU I (Suite) Cycle d'autoclave Nombre d'écheveaux par panier 72 (couchés en panier) 68 (suspendus à axes) 1. Premier vide à 685 mm 4,5 minutes 4,5 minutes 2. 1ère condition vapeur et main tien à 113 OC 10,0 minutes 5,0 minutes 3. Evacuation 0,6 minute 0,6 minute 4. 1ère opération vapeur et main tien à 1320C 5,0 minutes 5,0 minutes 5. Evacuation 1,6 minute | 1,6 minute 6. Seconde opéra tion - vapeur et maintien à 132 OC 5,0 minutes | 5,0 minutes 7. Evacuation 1,6 minute | 1,6 minute 8. 3ème opération vapeur et main tien à 1320C 5,0 minutes 10,0 minutes 9. Evacuation 1,6 minute 1,6 minute 10. 4ème opération vapeur et main tien à 1320C 5,0 minutes 11. Evacuation 1,6 minute 12. Après-vide (584-685 mm) 5,0 minutes 8,0 (maintien) minutes 13. Fin de la mise sous-vide TABLEAU II Comparaison entre les procédés classique et perfectionné avec caractéristiques du fil Torsion primaire Procédé classi- Procédé selon Commentaires que l'invention Tension au départ, g/denier > 0,2 Curseur à faible poids, tension réduite Torsion secon daire Tension au dé- Curseur à faible part,g/denier > 0,2 poids,tension réduite Bobinage échevettes | Légèrement ten- En vrac Des échevettes en du - i - rac réduisent i les défauts de fil (hameçons),pas d'empêchement à , -un développement égal du gonflant Autoclave Echeveaux cou- Echeveaux Les écheveaux en @ chés dans pa- l suspendus a tassés couchés don nier un support nent des brins spécial ;épais et fins,et un faible gonflant ce qui se traduit par des rayures. t i @ 1Les écheveaux sus pendus permettent un développement uniforme du gon flant et donnent des rayures fai bles ou pas de rayures. Essai spécial Un essai spécial a été effectué pour comparer les écheveaux sus pendus au support de la présente invention aux écheveaux posés (entassés) dans des paniers afin de déterminer les différences entre fils. Toutes les autres caractéristiques correspondaient à ce qui peut être considéré comme optimum pour ces produits. Ces fils d'essai ont été testés sur une machine de tufting GA de 3/16ème de pouce de façon à faire des bandes pour tapis en poils coupés à des fins de comparaison directe. Les résultats de cet essai sont les suivants : TABLEAU II (Suite) Propriétés Procédé classique Procédé selon gCommentaires écheveaux couchés@ l'invention, entassés écheveaux sus pendus Gonflant Inégal Avantageux - Plus commercia- 1 31 à 46,5 g à lisable avec 1.180 g/m2 écheveaux sus pendus Pointes Rabattues et plates Rondes, unifor- Meilleur aspect mes des pointes avec écheveaux sus pendus Uniformité Sillons dans le Très uniforme Uniformité bien fil supérieure et acceptable avec écheveaux sus pendus, et uni iformité moins bonne et inac ceptable avec j écheveaux cou chés/entassés L'appréciation de certaines des valeurs de mesures indiquées ci-dessus doit tenir compte du fait qu'elles proviennent de la conversion d'unités anglo-saxonnes en unités métriques. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Support drécheveaux pour stabilisation thermique de fils synthétiques, caractérisé en ce qu'il comprend - un châssis ouvert monté sur une base ouverte, des bras multiples espacés pour permettre le passage des écheveaux entre eux s'étendant à partir d'un organe de support monté sur le chassis, de façon que des écheveaux de fil multiples puissent être suspendus en vrac à chacun des bras pour la stabilisation thermique des écheveaux de fil. 2 - Support selon la revendication 1, caractérisé en ce que la base est montée sur un moyen de transport du support 3 - Support selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de transport est constitué par des roulettes. 4 - Support selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bras sont en porte-à-faux sur l'organe de support. 5 - Procédé de stabilisation thermique de fils synthéti- ques suspendus en écheveaux en vrac sur un support, caractérisé en ce qu'il comprend (a) le placement du support dans un autoclave classique, puis (b) la réduction de la pression sur le fil à un vide compris entre environ 635 mm et environ 735 mm de mercure, puis (c) l'introduction de vapeur sur le fil pour qu'il atteigne une temperature comprise entre environ 100 C et environ 124 C pendant une période comprise entre environ 3 et 7 minutes, puis l'évacuation de la vapeur, puis (d) l'introduction de vapeur surchauffée sur le fil pour qu'il atteigne une température comprise entre environ 1100C et environ 1430C,pendant une période comprise entre environ 3 et 7 minutes, suivie de l'évacuation de la vapeur, puis (e) la répétition de l'opération (d), puis de nouveau, (f) la répétition de l'opération (d) pendant une durée comprise entre environ 8 et 12 minutes, puis (g) le maintien du fil sous un vide compris entre environ 558 et 710 mm de mereure,pendant une durée comprise entre environ 6 et 8 minutes, et la suppression du vide. 6 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les écheveaux de fil sont placés sur le support de fil directement à la suite du bobinage. 7 - Procédé selon la revendication 5,caractérisé en ce que les écheveaux de fil sont placés sur le support de fil directement après mise en désordre. 8 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les opérations (d) à (f) sont exécutées à une température comprise entre environ 115"C et environ 1380C. 9 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que de l'air chauffé est substitué à la vapeur. 10 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un curseur de faible poids est utilisé pour réduire la tension à une valeur inférieure aux tensions classiques appliquées aux fils pendant les torsions primaire et secondaire avant la formation en écheveaux.