Brevet FR2401252A1 — publié le 19790323

L'invention concerne une bande de feutre qui peut et re utilisee principalement dans l'industrie de la papeterie, dans le cadre de la fabrication du papier. Les développements effectués dans le domaine de ces bandes de feutre ont amené, au cours de ces derniers temps, a passer de plus en plus de l'emploi de fibres naturelles à celui de fibules synthétiques. La mise en oeuvre de ces fibres a rendu possible la mise au point de nouvelles techniques, par exemple la technique de llaiguilletage. Parmi ces nouvelles techniques se range aussi la réunion par fusion de fibres thermoplastiques.Les nouveaux matériaux synthétiques ont apporté en plumier lieu une plus bande résistance a l'usure par frottement, à l'action de produits chimiques, de moisissures, etc. Ces matériaux ont trouvé en particulier un domaine d'utilisation dans l'industrie du papier pour la fabrication de bandes de feutre servant à l'égouttage, à la déshumidification et au séchage dans la production de matériaux de filtration et d'isolation ou similaires. En ce qui concerne les feutres pour l'indus- trie du papier, il s'agit principalement de feutre dit aiguillete, qui est caractérisé par une structure interne consistant en une combinaison d'un tissu ou treillis servant de couche de base avec une nappe aiguilletée de fibres non feutrables. Le tissu qui sert de couche de base a dans ce cas le roule d'un support et celui d'un élément qui assure la résistance et la stabilité dimensionnelle nécessaires, les mailles de ce tissu formant la couche de base pouvant servir de cavités accumulatrices pour le fluide faisant l'objet du traitement, par exemple l'eau. Par contre, du point de vue de multiples caractéristiques souhaitables, cette couche de base est indésirable. C'est pourquoi on a mis au point de nouvelles sortes de feutres qui ne comportent guérie, sinon pas du tout de trame et même, au cours de ces derniers temps, des feutres qui ne présentent pratiquement pas de tissu formant couche de base et ne sont formés que d'une couche de nappe de fibres, fixée par aiguilletage, Dans ces conditions, la stabilité dimensionnelle et la resistancenecessai- re sont obtenues d'une part par un aiguilletage intense et d'autre part par imprégnation et fusion. Par aiguilletage, il est produit, dans une nappe de fibres non feutrables, -des liaisons qui fixent la nappe et munissent les différentes couches de nappe de fibres. L'imprégnation chimique de la bande de feutre contribue pareillement à l'obtention de la résistance et de la stabilité dimensionnelle nécessaires. Pour fixer la structure de la bande de feutre, on peut aussi utiliser un système de liaisons entre des fibres thelmoplastiques, obtenu par leur fusion. Les bandes de feutres mentionnées sont réalisées dans l'espace de telle manière que les fibres soient orientées dans le plan de la surface de la bande de feutre et que les liaisons soient orientées dans une direction perpendiculaire à ce plan. En cas de préparation chimique de la bande de fib es, il se forme des liaisons par collage des fibres de la nappe au moyen d'une résine synthétique dans toute la structure de la bande de feutre.Les inconvénients de ces procédés pour la formation d'une bande de feutre tiennent au fait qu'il n'est alors formé aucune cavité accumulatrice pour le fluide traite et, par ailleurs, que de multiples caractéristiques exigées s'en trouvent modifiées, notamment la perméabilité, la résistance, l'élasticité, le colmatage ou similaires. Les inconvénients évoqués sont éliminés par la présente invention. L'invention a pour objet une bande de feutre à couches multiples qui contient une matiere thermoplastique sous forme de fibres individuelles, de couches de fibres, d'imprégna tion de fibres ou de gaine des fibres individuelles. D'après l'invention, cette bande comporte, au moins dans l'une de ses couches, des cavités accumulatrices sous forme de canaux qui sont délimités par des zones de liaison obtenues par fusion et dont les parois forment avec la surface de la bande, au moins dans l'une des couches, un angle compris entre 0 et 800. Par ailleurs, l'invention a pour objet un procédé pour la fabrication d'une bande à couches multiples du type défini ci-dessus, bande qui contient une matière thermoplastique sous forme de fibres individuelles, de couches de fibres, d'imprégna- tion de fibres ou de gaine de fibres individuelles et dans laquelle une couche au moins comporte des canaux à section trapé zoidale. D'après l'invention, un procédé pour la fabrication d'une telle bande de feutre est basé sur le fait qu'au moins dans une couche de la bande de feutre, les cavités accumulatrices sous forme de canaux sont creusées par fusion sous l'effet d'un rayon nement qui est produit par un générateur quantique de rayons lumineux qui se déplace le'long d'un cylindre en rotation, le rayon formant un angle de O à 900 avec une tangente à la surface du cylindre, au point d'intersection de l'axe du rayon avec la surface du cylindre. Par ailleurs, l'invention a pour objet un procédé pour la fabrication d'une bande de feutre à couches multiples, telle que définie précédemment, contenant une matière thermoplastique sous forme de fibres individuelles, de couches de fibres, d'imprd- gnation de fibres ou de gaine de fibres individuelles, ce procédé étant caractérisé dans l'essentiel par le fait que des cavités accumulatrices sous forme de canaux sont creusées par fusion au moins dans une couche, sous l'action du rayonnement d'un génerateur quantique de rayons lumineux, rayonnement qui agit jusque dans la région de la ligne d'accolement des couches unies de la bande de feutre. L'invention a également pour objet un-pracedé pour la fabrication d'une bande de feutre à couches multiples, telle que définie précédemment, contenant une matière thermoplastique sous la forme de fibres individuelles, de couches de fibres, d'imprégnation de fibres ou de gaine de fibres individuelles, procédé d 'après lequel les cavites accumulatrices sous forme de canaux dans les differentes couches de la bande de feutre sont creusées par fusion sous l'action du rayonnement d'un générateur quantique de rayons lumineux, avec des diamètres différents du faisceau. Par ailleurs, l'invention a pour objet un dispositif pour l'exécution du procede de fabrication d'une bande de feutre à couches multiplets, telle que definie ci-dessus, contenant une matière thermoplastique sous forme de fibres individuelles, de couches de fibres, d'imprégnation de fibres ou de gaine de fibres individuelles, dispositif qui comporte au moins deux rouleaux pour unir les différentes couches de la bande de feutre, ces rouleaux définissant au moins une ligne de jonction, l'un au moins des rouleaux étant muni d'une enveloppe perforée et des miroirs réfléchissants etant placés à l'intérieur du rouleau. Dans ces conditions, le générateur quantique de rayons lumineux est prévu du c6té frontal de ce rouleau. Les cavités accumulatrices sous forme de canaux dans différentes couches de la bande de feutre selon l'invention peuvent être réunies entre elles, c'est-à-dire qu'elles peuvent communiquer les unes avec les autres ce qui donne lieu, dans la bande de feutre, a un système continu de cavités accumulatrices qui accélère l'égouttage. Dans ces conditions, il y a nettement avantage à former des canaux de section trapézoidale qui s'élargissent en forme de cône dans le sens allant vers la face inférieure de la bande de feutre. Une bande de feutre ainsi réalisée sera avantageuse dans le cas où il s'agit d'éliminer une grande quantité d'eau.Mais l'invention embrasse également une bande de feutre à couches multiples dans laquelle les cavités accumulatrices réalisées dans différentes couches constituent un système compartimenté, c'est-à-dire quelles ne sont pas reliées à des cavités aCcumutatrices des couches voisines. Une telle bande de feutre empeche une réimprégnation du papier par aspiration et elle convient principalement pour la deuxième et la troisième opérations de pressage sur la machine à papier et, de façon générale, pour des machines à papier qui tournent lentement. D'après l'invention, des cavités accumulatrices sous forme de canaux dans les couches individuelles de la bande de feutre sont creusées par fusion sous l'effet du rayonnement d'un générateur quantique de rayons lumineux qui agit sous un certain angle sur la couche de la bande de feutre. Dans ces conditions, les cavités accumulatrices sont creusées par fusion dans une couche de la bande de feutre qui se déplace le long du rouleau en rotation, en tout cas au niveau de- la ligne de jonction entre deux rouleaux. On parvient de la sorte à ce que la formation des cavités accumulatrices se produit dans des conditions dynamiques, lors de la compression et de l'étalement de la couche de la bande de feutre et lors de l'union des couches. I1 est avantageux de prévoir dans ce cas un chauffage des rouleaux.Ce procédé aboutit å la formation de liaisons solides et élastiques entre les fibres au point de leur fusion et, en outre, à une liaison plus solide et plus élastique des couches, c'est-à-dire à une résistance et à une stabilité dimensionnelle plus grandes de bande de feutre. En choisissant la distance du point d'action du faisceau sur la couche de la bande de feutre par rapport à la ligne de jonction mentionnée, il est possible de régler dans une certaine mesure la densité de la structure de la paroi de la cavité accumulatrice et, de la sorte, le pouvoir accumulateur de la bande de feutre. Pour former les cavités accumulatrices dans la bande de feutre, on peut utiliser un ou plusieurs générateurs quantiques de rayons lumineux (lasers). Au niveau de la ligne de jonction des couches de la bande de feutre qui viennent d'etre réunies, les générateurs quantiques peuvent agir directement ou par l'intermédiaire d'une couche au moyen de leurs faisceaux. Le nombre, la distribution et la forme des cavités accumulatrices sont deter- minés par la position et le mouvement relatif de la couche ou des couches de la bande de feutre, ainsi que par la partie concernée du générateur quantique de rayons lumineux. Ces conditions dépendent en outre d'un fonctionnement continu ou par impulsions du générateur quantique et de l'utilisation de trames ou de diaphragmes.Le diamètre du faisceau peut être réglé par sa focalisation. Outre les avantages mentionnés, l'intérêt de l'invention tient également au fait qu'elle rffisout le problème de l'orien- tation correcte des cavités accumulatrices pour le fluide traité dans la bande de feutre, ce qui accroît considérablement l'eff i- calcite de cette bande. Outre~une élasticité et une résistance plus élevées de la bande de feutre selon l'invention, celle-ci présentera aussi une plus grande stabilité dimensionnelle, elle se colmatera moins facilement et, lors de son utilisation, on parviendra aussi à une réduction de la réimprégnation du papier par aspiration. La bande de feutre à couches multiples illustrée par les fig. I et 2 présente une couche supérieure 8a dirigée vers le papier et une couche inférieure 8b. Ces deux couches se composent d'un mélange de fibres de polyester et de polyamide dans un rapport 1 : 2. Les couches individuelles 8a, 8b ont été produites dans une machine à carder et fixées au préalable par aiguilletage La couche inférieure 8b de la bande de feutre comporte des cavités accumulatrices 9 sous forme de canaux qui sont inclinés selon un angle de 300 par rapport à la bande de feutre. Les canaux sont orientés parallèlement à l'axe longitudinal de la bande de feutre et ils s'retendent depuis la surface du coté inférieur vers le milieu dans le sens prévu pour le mouvement de la bande de feut e.Les canaux ont été creusés par fusion dans la couche inférieure 8b de la bande de feutre sous l'effet du rayonnement d'un générateur quantique de rayons lumineux 1 qui est disposé devant la ligne de jonction 7 des deux couches 8a, 8b du revêtement de feutre qui viennent d'etre accolées l'une à l'autre, de telle manière que son faisceau frappe la couche 8b de la bande de feutre à travers un diaphragme rotatif 6 et qu'il effectue en même temps un mouvement transversal, perpendiculairement à la largeur de la bande de feutre. La bande de feutre qui vient d 'être décrite convient particulièrement bien pour le pressage avec des rouleaux pleins. La bande de feutre à couches multiples illustrée par les fig. 3 et 4 comprend quatre couches 8a, 8b, 8c, sa. Toutes ces couches sont faites d'un mélange de fibres de polyester et de polyamide dans un rapport 1 : 4. Des cavités accumulatrices 9 sous forme de canaux sont inclines sous un angle de 450 par rapport à la surface de la bande de feutre et sont formées dans les deux couches moyennes 8c, 8b de telle manière que les canaux d'une couche forment un angle de 900 avec les canaux de la seconde couche. Pour former la bande de feutre, les deux premières- couches 8a, 8c, fixees par aiguilletage, sont réunies au niveau de leur ligne de jonction aux deux autres couches 8d, 8b qui sont également fixées par aiguilletage.A proximité de la ligne de jonction 7, des faisceaux qui sont produits par un générateur quantique de rayons lumineux agissent sur les couches à travers un diaphragme rotatif 6, le générateur étant placé devant la ligne de jonction 7 de telle manière que les faisceaux qu'il produit se croisent. La bande de feutre a couches multiples illustrée par les fig. 5 et 6 comprend une couche supérieure 8a et une couche inférieure 8b. Les deux couches sont faites de fibres de polyamide. La couche interne 8b entre pour un tiers environ dans l'épaisseur de la bande de feutre. Les couches individuelles de la bande de feutre ont été produites dans une machine à carder et fixées par aiguilletage. Au niveau de la surface de contact entre la couche inférieure 8b et la couche supérieure 8a, il est prévu des cavités accumulatrices 9 sous forme de canaux qui sont orientés parallèlement à l'axe de la bande de feutre dans la direction longitudinale, de manière à former des rangées mutuel lement parallèles, les canaux de chaque rangée étant séparés les uns des autres par des intervalles. La bande de feutre illustrée par les fig. 7 et 8 comprend trois couches.8 8k, 8c. Chaque couche contient des fibres de polyester et de polyamide dans un rapport 1 : 3 et elle est fixée par aiguilletage. La couche supérieure 8a comporte des cavités accumulatrices 9 sous forme de canaux qui sont in clinés sous un angle de 600 par rapport à la surface de la couche, ces canaux s'étendant depuis la surface de la bande de feutre vers le milieu de celle-ci, dans le sens prévu pour le mouvement de la bande de feutre dans la machine à papier. La couche moyenne 8c de la bande de feutre contient des cavités accumulatrices 9 sous forme de canaux qui s'étendent perpendiculairement à la surface de la couche.La couche inférieure 8b de la bande de feutre comporte des cavités accumulatrices 9 sous forme de canaux qui sont inclinés sous un angle de 100 par rapport à la surface de la couche, ces canaux s'étendant depuis la surface de la bande de feutre vers le milieu de celle-ci, vers la direction prévue pour le mouvement de la bande de feutre dans la machine à papier (le-sens prevu pour le mouvement de la bande de feutre est indiqué sur celle-ci). Les canaux formés dans les couches individuelles 8a,. 8c, 8b ont des diametres différents, dans un rapport mutuel de 1 : 2 : 4 (du cté supérieur vers le coté inférieur).Pour fabriquer la bande de feutre à partir de couches individuelles, on fait passer la couche supérieure 8a et la couche moyenne 8c entre deux rouleaux Sa, 5b vers la ligne de jonction 7. Devant la ligne de jonction 7a, deux générateurs de rayons lumineux la, lb sont disposés de telle maniere que le faisceau produit par le générateur la forme un angle de 60 avec la couche supérieure 8a et que le faisceau produit par ie générateur lb forme un angle de 900 avec la couche moyenne ssc. La couche inférieure 8b de la-bande de feutre est unie aux couches ainsi préparées au niveau de la ligne de jonction 7b et un générateur îc est placé au-dessus de cette couche et agit par son faisceau au niveau de la ligne de jonction, ce faisceau formant un angle de 100 avec la couche inférieure 8b. Les faisceaux produits par les générateurs mentionnés la, ld, lc passent à travers des diaphragmes rotatifs 6a, 6b, 6c et la partie con cernée du générateur quantique permet un mouvement du faisceau sur toute la largeur de la bande de feutre. La bande de feutre ainsiproduite convient particulièrement bien pour l'élimination d'une grande quantité d'eau. La bande de feutre représentée sur les fig. 9 et 10 se compose de deux couches 8a et 8b. Ces deux couches sont faites de fibres de polyamide. La couche inférieure 8E comporte des cavités accumulatrices 9 sous forme de canaux de section trapé zoidale, leur axe étant perpendiculaire à la surface de la bande de feutre. La couche supérieure 8a et la couche inférieure 8k sont ici réunies par des cavités accumulatrices 9 sous forme de canaux qui sont perpendiculaires à la surface de la bande de feutre. Ces canaux ont été formés dans des conditions dynamiques au niveau de la ligne de jonction 7, ce qui contribue à la formation d'une paroi élastique stable. La ligne de jonction 7 est définie par deux rouleaux 3a, 3b qui comportent des surfaces latérales perforées 4a, 4b.Des miroirs réf léchissants 2a, 2b sont disposés de manière réglable à l'intérieur du rouleau 3a et à l'intérieur du rouleau 3b respectivement. Des cavités accumulatrices 9 sont creusées par fusion dans la couche inférieure 8b dans des conditions dynamiques, au niveau de la surface courbe du rouleau 3b, sous l'action du générateur quantique de rayons lumineux lu qui est adjoint au rouleau 3b. Les faisceaux du générateur lb agissent à travers un diaphragme 6b. Les cavités accumulatrices 9 sous forme de canaux1 qui relient la couche supe- rieure 8a et la couche inférieure 8b, ont étécreuséespar fusion dans la bande de feutre au niveau de la ligne de jonction, à travers un diaphragme rotatif 6b, par rayonnement d 1un générateur quantique de rayons lumineux la qui est adjoint au rouleau 3a. - REVENDICATIONS 1. Bande de feutre à couches multiples qui contient une matière thennoplastique sous forme de fibres individuelles, de couches de fibres, d'imprégnation de fibres ou de gaine de fibres individuelles, caractérisée en ce qu'elle comporte, au moins dans l'une de ses couches (8a, 8b ...), des cavités accumulatrices (9t sous forme de canaux qui sont délimites par des zones de liaison obtenues par fusion et dont les parois forment avec la surface de la bande de feutre, au moins dans l'une des couches (8a, 8b, ...), un angle compris entre O et 800. 2. Bande-de feutre à couches multiples qui contient une matière thermoplastique sous forme de fibres individuelles, de couches de fibres, d'imprégnation de fibres ou de gaine de fibres individuelles selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle contient, au moins dans l'une de ses couches (8a, 8b,,,), des cavités accumulatrices (9) de section trapézoidale. 3. Procédé pour la fabrication d'une bande de feutre à couches multiples qui contient une matière thermoplastique sous forme de fibres individuelles, de couches de fibres, d'impregnation de fibres ou de gaine de fibres individuelles selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins dans une couche (8a, 8b, ...) de la bande de feutre, des cavités accumulatrices (9) sous forme de canaux sont creusées par fusion sous l'effet du rayonnement d'un générateur quantique de rayons lumineux (la, lb, ...) qui agit sur une couche (8at 8b, ...) de la bande de fibres qui se déplace le long d'un rouleau en rotation (3a, 3b, ...; 5a, 5b, ..), le faisceau formant un angle de O à 900 avec une tangente à la surface du rouleau en rotation (3a, 3b, ... ; 5a, 5b, ...), sur la ligne d'intersection de l'axe du faisceau avec la surface du rouleau en rotation (3a, 3b, ...; Sa, 5b, ...). 4. Procédé pour la fabrication d'une bande de fibres à couches multiples qui contient une matière thermoplastique sous forme de fibres individuelles, de couches de fibres, d'imprégna- tion de fibres ou de gaine de fibres individuelles selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les cavités accumulatrices (9) sous forme de canaux dans les diffé- rentes couches (8a, 8b, ...) de la bande de fibres sont creusées par fusion sous l'effe de faisceaux de sections transversales différentes, issus d'un générateur quantique de rayons lumineux (la, lb, ...). 5. Dispositif pour l'exécution du procédé de fabrication d'une bande de fibres à couches multiples qui contient une matière thermoplastique sous forme de fibres individuelles, de couches de fibres, d'imprégnation de fibules ou de gaine de fibres individuelles selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il contient un groupe d'au moins deux rouleaux (3a, 3b, ...; ; 5a, 5b, ...) pour guider et unir les couches individuelles (8a, 8b, ...) de la bande de fibres, rouleaux qui définissent au moins une ligne de jonction (7), l'un au moins des rouleaux (3a, 3b, ...) comportant une surface latérale perforée (4) et un miroir réfléchissant (2) étant disposé de manière réglable à I'intérieur du rouleau (3), un générateur quantique de rayons lumineux (1) étant prévu du cte frontal de ce rouleau (3).