Brevet FR2420991A1 — publié le 19791026

L'invention est relative à une nappe de fibres filtrantes, pour filtrer des polymères en fusion, à partir desquels sont fabriqués, de préférence selon un procédé de filage rapide, des fils synthétiques sans fin. Les polymères en fusion utilisés pour la fabrication de fils synthétiques sans fin doivent être dénués de souillures, car les souillures présentes dans le bain en fusion agiraient de manière défavorable sur les paramètres textiles et physiques des fils sans fin fabriqués à partir de ce bain. D'une manière usuelle, ces souillures doivent être éliminées du bain en fusion avant l'opération de filage. flans le brevet n0 126.708 d'Allemagns de l'Est est décrit un élément de filtrage, destiné à filtrer des bains en fusion, qui se compose de deux à dix couches de tissu de soie de verre de titres différents, entre lesquelles sont dispersées librement une à cinq couches de fibres de verre de titres différents, les rétrécissements et élargissements, fournis par cette disposition de couches, des canaux de filtrage, définis mathématiquement, étant répartis sur toute la section de lteiment de filtrage.Cet élément de filtrage multi-couches, disposé dans le courant de matière en fusion, en plus d'un effet de filtrage important sur les souillures de forme instable, telles que les particules d'hydrogel, présente en même temps une plus. grande longévité que les éléments de filtrage connus. En ce qui concerne les possibilités d'utilisation de cet élément de filtrage, on peut citer les inconvénients suivants Lors de la mise en place de l'élément de filtrage dans le courant de matière en fusion, il s'établit aussitot une pression initiale très élevée de la matière en fusion, qui peut attein 2 dre 150 à 170 kg/cm2. Cette pression initiale très élevée, due manifestement à la structure de l'élément de filtrage, de la matière en fusion, entrain à priori une faible longévité de l'éle 2 ment de filtrage, car pour une pression supérieure à 250 kg/cm de la matière en fusion. l'élément de filtrage est colmaté par les souillures retenues de la matière en fusion et doit rapidement être remplacé. L'invention a donc pour but d'augmenter la longévité d'un élément de filtrage destine à filtrer des polymères en fusion, ceci au moyen d'un élérent de filtrage de construction simple et peu coûteuse. Le problème que vise à rescudre l'invention est de four nir une nappe de fibres filtrante, pour filtrer des polymères En fusion, qui permette d'agir à volonté sur le temps de séjour de la matière en fusion dans la nape de cires filtrante, avec un effet de filtrage optimal, notamment relativement à des souillures de fore instable. Conformément à l'invention, ce problème est résolu par une nappe de fibres filtrantes, destinée à filtrer des polymères en fusion, qui est constituée par une nappe à deux composantes et qui, insérée entre des dispositifs supporta, est disposée dans le courant de matière en fusion, laruelle nappe de fibres est carac térisée en ce qu'elle comporte une composante élastique, composée d'une masse liante durcie, et une composante inélastique, imprégnée par la premier selon une distribution Irrégulière, de fibres de verre multifilaires. distribuees statistiquement, dont les positions sont stabilisées, et dont les diamètres des filaments sont infér eurs à 5 microns. D'une manière surprenante, on a trouvé que l'utilisation de la nappe de fibres filtrante conforme à l'ivention ne produisait qu'une très faIble pression initiale. Les fibres de verre multifilaires distribuées statistiquement présentant des diamètres de filaments différents dans une plage inférieur à 5 microns, de la nappe de fibres filtrante conforme à l'invention, sont imprégnées par une masse liante, distribuée irrégulièrement. Il est avantageux que les fibres de verre soient mélangées avant la mise en place de la masse liante. La masse liante établit, après son durcissement, l'assemblage de fibres de verre et entraine la stabilisation de leurs positions. Il est avantageux de choisir une masse liante, qui dans les conditions de fonctionnement de la nappe de fibres filtrante, par exemple lorsque cette nappe est placée dans le courant de polymères en fusion, présente une stabilité thermique jusqu'à une température d'au moins 30000. L'élasticité de la nappe de fibres filtrante subsiste 2 jusqu'à une pression maximale de 500 kg/cm Conjointement avec la nappe de fibres filtrante conforme à l'invention, un tissu de soutien est disposé dans le courant de matière en fusion. Il est avantageux d'utiliser comme tissu de soutien un tissu "Roving" de soie de verre ou un tissu de criblage de fils métalliques fortement alliés, La nappe de fibres filtrante conforme à l'invention, une fois montée dans des dispositifs supports appropriés, peut être utilisée pour un filtrage central Ou non. Lorsqu'on met en place la nappe de fibres filtrante conforme à l'invention dans le courant de matière en fusion, elle est soumise à la pression d'écoulement de cette matière. flans ces conditions, ses cavités et ses canaux, présentant des sections différentes, ces sections étant- en moyenne supérieures à celles des souillures de formes stables et instables à séparer, sont réduites sous la pression d'écoulement de la matière en fusion. Sous l'action de cette adaptation élastique des cavités et canaux de la nappe de fibres filtrante aux conditions de fonctionnement et de souillures existantes, on évite le passage du filtrat déjà retenu, lorsque la souillure de la nappe de fibres filtrante augmente et que la chute de pression qui en résulte augmente. Les souillures de forme stable et de forme instable de la matière en fusion sont retenues, d'une part, par le fait qu'elles sont de section plus grosse que 13 section libre, nécessaire à leur passage, de la nappe de fibres filtrante conforme à l'invention et, d'autre part, par l'apparition de forces d'adhérence entre les souillures et les filaments de la nappe de fibres filtrante, lorsqu'il s'agit de souillures qui, de par leurs dimensions, pourraient franchir la nappe de fibres filtrante. Grâce au mode de construction de la nappe de fibres filtrante conforme à l'invention, on parvient à amener les souillures, à l'encontre de la résistance opposée par l'écoulement de fluide, suffisamment près des fibres de verre pour qu'interviennent des forces d'adhérence d'une intensité telle que les souillures soient fixées aux fibres de verre. La statique de la structure de la nappe de fibres est assurée, lors du passage de la matière en fusion, par la grande épaisseur des filaments des fibres de verre, tandis que les filaments de faibles dimensions des fibres de verre déterminent la probabilité de contact avec les souillures. Au niveau de la nappe de fibres filtrante conforme à l'invention s'établit une très faible pression initiale de la masse 2 en fusion, qui est inférieure à 40 kg/cm2. qui se traduit par une augmentation appréciable de la longévité de la nappe de fibres filtrante conforme à l'invention. Lors du passage de la matière en fusion dans la nappe de fibres filtrante conforme à l'invention, au moins 80 % des souillures de forme instable responsables en partie des ruptures de fil et la totalité des souillures de forme stable sont séparées. Les fils sans fin fabriqués à partir de la masse filtrée de polymères en fusion selon un procédé de filage rapide présentent des paramètres textiles et physiques qui sont de l'ordre de grandeur connu de deux des fils filés à des vitesses usuelles. Relativement aux matériaux filtrants connus, la solution conforme à l'invention présente les avantages suivants : économe de construction > facilité de manoeuvre et longévité en moyenne supérieure à 2.000 heures. L'invention est expliquée plus en détail ci-après à l'aide d'un de ses modes de réalisation, pris à titre illustratif mais nullement limitatif. Comme matériau pour la nappe de fIbres filtrante conforme à l'invention, on a utilisé des fibres de verre multifilaires, d'un diamètre de filament de 5 microns et de 0,5 micron mélangées, distribuées statistiquement et de positions stabilisées à l'aide d'une masse liante de PTFE distribuée irrégulièrement. La nappe de fibres filtrante a été mise en place, avec un tissu support de fils métalliques fortement alliés, dans le paquet de buses d'un dispositif de filage et fixée par vissage des parties supérieure et inférieur-- du paquet de buses, de manière à se trouver dans la matière en fusion du dispositif de filage.Une fois établi un courant de polyesters en fusion, la pression initiale, > au niveau de la nappe de 2 fibres filtrante, de la masse en fusion s'élève à 30 kg/cm . Avec 2 une pression de la masse en fusion de 270 kg/cm , la nappe de fi- bres filtrante conforme à l'invention doit être changée au bout de 3.000 heures. Le nombre de ruptures des fils filés selon un procédé de filage rapide à partir de polyesters en fusion filtrés est de l'ordre de 0,001 rupture par 100 km. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation et d'application qui ont été plus spécialement envisagés , elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. La présente invention est due à Monsieur UNGER Reinhard, Monsieur KULESA Ingoîf et Monsieur BUSCHMANN Gerhard. REVENDICATIONS 1. Nappe de fibres filtrante, destinée à filtrer des polymères en fusion, qui est constituée par une nappe à deux composantes et qui, insérée entre des dispositifs supports, est disposée dans le courant de matière en fusion, laquelle nappe de fibres est caractérisée en ce qu'elle comporte une composante élastique, composée d'une masse liante durcie, et une composante inélastique, imprégnée par la première selon une distribution irrégulière, de fibres de verre multifilaires, distribuées statistiquement, dont les positions sont stabilisées et dont les diamètres des filaments sont inférieurs à 5 microns.