Brevet FR2500013A1 — publié le 19820820

l 2500013 La présente invention concerne un procédé de filature et un appareil pour mettre en oeuvre ledit procédé. Il n'a pas été possible jusqu'à présent de fabriquer la quantité désirée de fibres par unité de temps dans la production de fibres thermoplastiques destinées à l'absorption de liquides hydrophobes. Ceci est du au fait que les fibres se mélangent ensemble quand elles sont amenées en contact l'une avec l'autre, ce qui n'est pas acceptable, puisqu'un produit fibreux possédant des fibres fondues présente une capacité d'absorption détériorée parmi d'autres due au fait que la surface du produit est inférieure à celle d'un produit fibreux dont les fibres sont séparées chacune l'une de l'autre. L'objet de la présente invention est de prévoir un procédé simple de filer des fibres pour contrarier ou éviter la fusion des fibres et ceci est obtenu en accord avec l'invention, par les stades - de fusion de matières plastiques de base, - d'extrusion de ladite matière thermoplastique fondue à travers au moins un moyen de filature tournant, radia- lement vers l'extérieur pour former des fibres de matière thermoplastique fondue autour de la périphérie dudit moyen de filature, - de prévoir un cône de milieu réfrigérant se déplaçant axialement par rapport à et le long de l'axe dudit moyen de filature dans une partie centrale dudit moyen de filature pour s'écouler entre et refroidir lesdites fibres de matière thermoplastique fondue et obliger ledit milieu de réfrigération à s'enfoncer à travers lesdites fibres de matière thermoplas- tique fondue à une vitesse qui garde les fibres séparées 2 2500013 Jusqu'à ce qu'elles se soient solidifiées. L'objet de la présente invention est aussi de prévoir un appareil ou dispositif pour mettre en oeuvre ledit procédé, lequel appareil est caractérisé par - des moyens d'alimentation de matière thermoplastique fondue, - des moyens recevant ladite matière thermoplastique fondue pour l'extruder de façon à réaliser un filage de fibres à partir de ladite matière thermoplastique fondue, dans 1O une direction radiale, lesdites fibres s'étendant depuis la périphérie dudit moyen de filature, - lesdits moyens de filature possédant un axe de rotation et lesdites fibres étant rassemblées autour dudit axe, - et des moyens pour prévoir un cone de milieu réfrigérant, ledit cone étant disposé le long dudit axe, de façon que ledit milieu réfrigérant s'écoule le long dudit axe de rotation. D'autres caractéristiques de l'invention seront décrites de façon plus détaillée ci-après en référence aux dessins Joints dans lesquels: La figure 1 est une vue de côté schématique d'un dispositif pour mettre en oeuvre le procédée La figure 2 est une vue de coté d'une partie dudit dispositif avec un déflecteur. La figure 3 est une vue latérale d'une partie dudit dispositif avec un ventilateur. La figure 4 est une vue latérale d'une partie dudit dispositif avec un moyen de guidage pour le milieu réfrigérant et, O3 La figure 5 est une vue latérale d'une partie 2500013 dudit dispositif avec un moyen de filature construit d'une autre manière. Le dispositif pour préparer les fibres schéma- tiquement illustré possède un moteur (1) faisant tourner un arbre (2) qui est supporté dans deux bottiers de paliers (3) et (4). Un moyen de filature (5) est prévu à l'extrémité libre de l'arbre (2) de telle manière qu'il suive la rotation de l'arbre. Le dispositif comprend en outre un réservoir (6) de matière plastique fondue qui est pompée par une pompe (7) à partir du réservoir (6) à travers un conduit (8) vers un aldsage (9) qui s'étend le long de l'arbre (2) axialement vers le moyen de filature (5). Ledit alésage (9) communique avec un grand nombre de canaux (10) (par exemple cent quatre-vingts rangées avec sept canaux dans chaque rangée) qui s'étendent dans le moyen de filature (5) à partir de l'alésage (9) radialement vers l'extérieur et se terminent dans le bord extérieur (11) du moyen de filature (5). Les fibres sont constituées en pompant la matière thermoplastique fondue (12), se composant de préférence de paraffine et de polyéthylène, possédant la capacité d'absorber des liquides hydrophobes, à partir du réservoir (6), en passant dans le conduit (8), l'alésage (9) dans l'arbre tournant (2), vers les canaux (lO) dans le moyen de filature tournant (5). La matière thermoplastique aban- donne les canaux (10) sous forme liquide à une température s'élevant normalement A 200-210'C mals, à cause du fait que la matière thermoplastique est rapidement refroidie par l'air ambiant, dont la température est considérable- ment abaissée, de fines fibres thermoplastlques (13) sont 4 2500013 constituées qui sont collectées sur le côté libre (14) du moyen de filature (5) dans le but d'adhérer au moyen dé filature (5). Pour accélérer le refroidissement des fibres thermoplastiques (13) et pour garantir que celles-ci soient déviées vers le côté libre (14) à coté du moyen de filature (5), des courants d'air (15) sont engendrés qui sont amenés à s'écouler après le moyen de filature (5) sur son côté extérieur. Ces courants d'air (15) sont engendrés, par exemple, par un ventilateur soufflant (non représenté) et sont guidés par des moyens de guidage (16) représentés schématiquement dans les dessins. Les fibres thermoplastiques (13) constituent un espace (17) près du moyen de filature (5) avant qu'elles soient rassemblées et, dans cet espace (17) , un vide est créé par rapport à l'air ambiant. A cause de ce vide, des courants d'air sont formés à l'intérieur de l'espace (17) et immédiatement à l'intérieur des fibres thermoplastiques, lesdits courants sont dirigés vers les moyens de filature (5). Comme résultat du vide dans l'espace (17) et à cause de la direction des courants d'air qui sont formés, les fibres thermoplastiques (13) sont affectées pour se concentrer près du moyen de filature (5). Dès qu'une petite quantité de fibres thermoplastiques par unité de temps est formée par le moyen de filature (5), il existe un léger vide dans l'espace (17) et en meme temps de faibles courants d'air, et à cause de cela, les fibres thermoplastiques sont collectées à une telle distance du moyen de filature (5) qu'elles ont le temps de se refroidir de telle manière qu'elles ne se fondront pas ensemble si elles entrent en contact l'une avec l'autre. Plus la quantité de fibres thermoplastiques 2500013 par unité de temps produite par le moyen de filature (5) est grande, plus augmentent le vide et le tourbillon à l'intérieur de l'espace (17), c'està-dire plus elle incite les fibres (13) à se concentrer aussi près que possible du moyen de filature (5), ce qui signifie que les fibres (13) se fonderont ensemble puisqu'elles n'ont pas le temps de se refroidir à un degré suffisamment grand avant qu'elles viennent-en contact l'une avec l'autre. Pour éliminer ce problème d'une façon simple et par des moyens simples, des courants d'un milieu de refroidissement (18) sont provoqués pour s'écouler dans l'espace (17) entre les fibres thermoplastiques se solidi- fiant (13) à travers au moins un orifice (19) et/ou (20) dans le moyen de filature (5) et/ou son moyen support (2). A cause de cela, différents effets sont obtenus à savoir le refroidissement des fibres (13) également "à partir de l'intérieur" de l'espace (17), un effet "séparé" sur les fibres (13) de manière telle que celles-ci ne soient pas concentrées plus près du moyen de filature (5) même si une plus grande quantité de fibres y est concentrée. Autrement, les effets de refroidissement et de séparation peuvent augmenter en augmentant la vitesse des courants. du milieu de refroidissement (18) alors qu'on augmente la quantité de fibres thermoplastiques par unité de temps. Ceci signifie que la7-capacité du dispositif disponible pour préparer les fibres peut être augmentée substantielle- ment. Quand on le désire, les courants du milieu de refroidissement (18) peuvent être augmentés, diminués ou guidés d'une manière appropriée. L'augmentation et la 6 2500013 diminution sont effectuées en faisant varier simplement la vitesse du ventilateur souffleur du milieu de refroi- dissement et le stade de guidage est effectué par exemple en guidant les courants (18) vers l'extérieur vers les fibres (13) les plus près du moyen de filature (5) avec l'aide d'un écran déflecteur (21) monté sur le moyen de filature (5). De manière facultative, l'écran déflecteur (21) peut tourillonner dans un roulement mobile dans le moyen de filature (5) de manière telle que la direction des courants (18) puisse être changée. Les courants (18) peuvent être engendrés et/ou augmentés par le moyen de filature (5) lui-même en réalisant ces fonctions à l'aide d'un ventilateur, qui aspire l'air à travers les orifices (19), (20) et souffle l'air dans l'espace (17). Cet effet de ventilation peut être obtenu par différentes dispositions sur le moyen de filature (5) et/ou son arbre (2), par exemple à l'aide de pales (22) représentées schématiquement à la figure 3. Les pales peuvent être réglées quant à leur angle d'incidence et/ou à la distance du moyen de filature (5) et en raison de cela l'effet de ventilation peut être modifié quand cela est requis. Il est possible de prévoir des ouvertures pour le moyen de refroidissement (18) dans l'arbre (2) mais il est plus avantageux de prévoir les ouvertures à l'exté- rieur de l'arbre (2), puisque l'espace est compté dans l'arbre (2) pour l'alésage (9) et, de façon facultative, d'autres alésages (non représentés) pour un moyen de chauffage prévu pour conserver une haute température requise aux matériaux thermoplastiques lorsqu'ils passent à travers l'alésage (9). L'air ambiant est habituellement à la tempéra- ture de la pièce, ce qui signifie qu'il est substantiellement plus froid que la matière thermoplastique lorsque cette dernière quitte le moyen de filature (5). En conséquence, l'air ambiant peut être utilisé comme milieu de refroidis- sement sans abaisser sa température au préalable. L'air possédant la température de la pièce peut;tre soufflé vers le moyen de filature (5) et peut être guidé partiel- lement vers les orifices (19), (20) dans le moyen de fila- ture (5) partiellement après le côté extérieur (11) (voir figure 4) du moyen de filature (5) par des plaques de guidage (16) et (23) représentées schématiquement dans les figures. Le produit complet se composant d'une grande quantité de fibres thermoplastiques séparées (13) est collecté dans une place appropriée et passe vers une machine dans laquelle les fibres sont déchiquetées en morceaux (grains) de taille désirée. Ces grains formant de la bourre peuvent être dispersés en grande quantité sur de l'eau polluée par de l'huile> les fibres absorbant l'huile présente dans V 'eau. Dirférentes réalisations du moyen de filature (5) sont possibles. Par exemple, le moyen de filature peut comprendre un ou plusieurs disques possédant un ou plusieurs trous pour le milieu de refroidissement (18). La taille des trous peut être réglable et au moins un des trous peut être susceptible d'être bouché. Selon une autre réalisation, le moyen de filature (5) se compose d'un certain nombre de bras (24) (voir figure 5) faisant saillie radialement à partir de l'arbre (2), lesdits bras (24) possédant des canaux (25) pour la matière thermoplastique. Entre ces 00 01 3 bras (24), il existe des espaces > traveres lesque-!óz milieu de refroidissement (18) passe. Chaque bras (24) peut être pourvu de pales de ventilateur ou peut être constitué comme une pale de ventilateur pour faire fonctionner le moyen de filature (5) comme un ventilateur et le pourvoir d'une apparence en forme de ventilateur. Le procédé en accord avec l'invention est appli- cable à la production de fibres de tout type de matière thermoplastique, qui ont la capacité d'absorber des liquides hydrophobes, par exemple l'huile dans l'eau polluée. Une matière thermoplastique possédant des propriétés absorbantes particulièrement excellentes se compose de paraffine et de polyéthylène et cette matière est fabriquée en fondant de la paraffine, en aJoutant des granulés de polyéthylène finement divisés et en chauffant le mélange à environe 200 C alors que l'on mélange, le polyéthylène étant dissout dans la paraffine. Le-liquide sirupeux ainsi obtenu est alors prêt pour être utilisé, c'est-à-dire pour itre pompé à partir du réservoir (6) vers le moyen de filature (5). L'air ambiant peut être utilisé conmme milieu de refroidissement (18), mais d'autres gaz, dans des conditions réfrigérées ou non réfrigérées, peuvent évidemment Stre. utilisés. Ainsi, dans certains cas, il peut etre approprié d'utiliser de la vapeur ou meme des liquides pour obtenir l'effet désiré. En d'autres termes, l'invention n'est pas restreinte à ce qui est défini dans la description ci-dessus mais des modifications et des variations peuvent etre réalisées dans le cadre des revendications Jointes. 2 5 000 i 9 2500013 REVENDICATIONS 1. Procédé de filature de fibres thermoplas- tiques, c a r a c t é r 1 s é par les étapes de: - fusion d'une matière première thermoplastique (12); - extrusion de ladite matière thermoplastique fondue (12) à travers au moins un moyen de filature (5) tournant, vers l'extérieur, radialement pour former des fibres de matière thermoplastique fondue (13) autour de la périphérie dudit moyen de filature (5); - formation d'un cône de milieu de refroidissement se dépla- çant axialement par rapport et le long de l'axe dudit moyen de filature (5) dans une partie centrale dudit moyen de filature pour s'écouler entre et refroidir lesdites fibres de matière thermoplastique fondue (13) et, forçage dudit milieu de refroidissement (18) à passer entre lesdites fibres de matière thermoplastique fondue à une vitesse qui conserve les fibres séparées jusqutà ce qu'elles se soient solidifiées. 2. Procédé, tel que défini dans la revendica- tion l, c a r a c t é r 1 s é par le fait que ladite étape de formation d'un cône de milieu de refroidissement comprend l'étape d'obliger ledit milieu de refroidissement à passer entre lesdites fibres de matière thermoplastique fondue (13) à une vitesse qui conserve les fibres séparées jusqu'à ce qu'elles se soient solidifiées. 3. Procédé, tel que défini dans la revendication 2, c a r a c t é r 1 s é par le fait que ladite étape prévoyant la formation d'un milieu de refroidissement comprend en outre l'étape de guidage au moins partiel du milieu de 3Q refroidissement radialement vers l'extérieur vers les parties de fibres qui viennent d'être obligées de passer à l'extérieur O10 2500013 dudit moyen de filature tournant. 4. Appareil pour filer des fibres thermoplas- tiques suivant les revendications 1 d 3, c a r a c t é ri s é par: - des moyens d'alimentation (6), (7), (8) de matière thermoplastique fondue (12); - des moyens de réception (9), (10) de ladite matière thermo- plastique (12) fondue pour extruder les fibres (13) en les filant à partir de ladite matière thermoplastique fondue, dans une direction radiale, lesdites fibres (13) s'étendant depuis la périphérie dudit moyen de filature (5), ledit moyen de filature (5) possédant un axe de rotation (2) et lesdites fibres (13) étant rassemblées vers ledit axe; et, - des moyens pour former un cone de milieu de refroidis- sement (18), ledit cône étant disposé le long dudit axe, de telle façon que ledit milieu de refroidissement (18) s'écoule le long dudit axe de rotation. 5. Appareil suivant la revendication 4, c a r a c t é r i s é par le fait que ledit cone du milieu de refroidissement (18) est un cône de gaz s'écoulant à une température en dessous de celle de ladite matière thermo- plastique fondue (12). 6. Appareil, tel que défini dans la revendi- cation 5, c a r a c t é r i s é par le fait que ledit moyen produisant un cone comprend en outre un moyen de guidage (22) desdits gaz s'écoulant au moins partiellement radialement vers l'extérieur à partir dudit axe vers lesdites fibres sur ladite périphérie. 7. Appareil, suivant la revendication 5, il 2500013 c a r a c t é r i s é par le fait que ledit moyen de fila- ture (5) comprend un ventilateur (22) pour faire circuler les gaz depuis ledit cône à travers lesdites fibres (13). 8. Appareil suivant la revendication 5, c a r a c t é r is é par le fait que ledit moyen de filature (5) comprend des moyens y définissant des ouvertures axiales, ledit appareil comprenant des moyens pour guider les gaz de refroidissement vers lesdites ouvertures axiales. 9. Appareil suivant l'une des revendications O 5 à 8, c a r a c t r 1 à r par le fait que lesdits gaz de refroidissement sont composés d'air à la température de la salle.