Brevet FR2522314A1 — publié le 19830902

La présente invention concerne des procédez et dispositifs perfectionnés permettant de faire avancer des filaments continus. Plus particulièrement, la présente invention concerne des procédés et dispositifs permettant de faire avancer des filaments par aspiration, qui sont perfectionnés en ce sens que l'accumulation-des dépits du matériau constituant le filament sur des composants du dispositif d'avancement est sensiblement inhibe On sait dans l'art faire appel a une aspiration pour provoquer l'avancement de filaments et l'atténuation de filaments continus.Par exemple, dans la fabrication de voiles non tissés, des dispositifs d'aspiration sont utilisés pour atténuer des filaments provenant par extrusion d'une filière et pour diriger les filaments sur une surface de support afin de former un voile. De telles utilisations de dispositifs d'aspiration sont décrits, par exemple, dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n 3,485.428; n 3,542.615; n 3.607,543; n 4,009.508 et n 4.089.720, On comprendra que les dispositifs d'avancement de filaments indiqués ci-dessus comprennent un moyen d'aspira- teur et un guide de convergence pour rassembler une pluralité de filaments sortant par extrusion d'une filière et former un faisceau et pour diriger les filaments pour les faire entrer dans le moyen d'aspirateur, Le guide de convergence peut former un même ensemble avec le moyen d'aspirateur c'est- & dire son entrée - ou un ensemble séparé en amont du moyen d'aspirateur. Le moyen d'aspirateur peut être conçu pour simplement faire avancer et, le cas échéant, atténuer les filaments ou peut être en outre conçu pour impartir un entremêlement, du gonflant ou une torsion au faisceau de filaments. Dans l'utilisation de dispositifs aspirateurs pour l'avancement des filaments, on a observé que dans certains cas des dépits de matériau s'accumulent sur les guides de convergence, ce qui a des conséquences fâcheuses. L'accumulation de tels dépôts et le taux d'accumulation semblent dépendre de la nature des filaments que l'on fait avancer,de la présence ou de l'absence de revêtements ou de poussière ou autres agents contaminants sur les filaments, des vitesses d'avancement, des températures et autres conditions impliquées, Les dép8ts, appelés ci-après dépôts du matériau du filament,peuvent comprendre le polymère du filament, des produits de la dégradation du polymère, des additifs de polymère ou impuretés, des finis du filament, de la poussière ou autres agents contaminants ou leur combinaison. L'accumulation de quantités supérieures aux quantités minimales de tels dépôts du matériau du filament crée une résistance au passage des filaments, Cette résistance peut avoir un effet sur l'atténuation des filaments et le degré résultant de l'orientation cristalline, Lorsque cela se produit, des filaments que l'on fait avancer simultanément à partir d'une pluralité de dispositifs d'avancement de manière à former un voile non tissé, par exemple, sont souvent non uniformes quant aux caractéristiques de rétrécissement ou a l'aptitude à la teinture. Lorsque le voile est transformé en tissu, la nonmuniformité des filaments peut apparaître visuellement sous forme de stries dues à des plis ou de stries hors couleur.On peut remarquer plus particulièrement ce type de problème lors de l'atténuation de filaments en polyester a l'état naissant (fratchement extrudés) å hau te vitesse (par exemple 4000 mètres par minute ou plus), et la présente invention est particulièrement utile dans de tels cas. I1 apparait ainsi que la présence d'un moyen permettant d'inhiber l'accumulation de dépits du matériau du filament représenterait un perfectionnement dont l'art a besoin. La présente invention concerne des procédés et dispositifs perfectionnés permettant l'avancement de filaments continus sans accumulation excessive des dépits du matériau du filament sur des guides de convergence. Le perfectionnement est obtenu gr ce a l'utilisation d'un dispositif d'avancement dans lequel le guide de convergence peut tourner par rapport & l'aspirateur et en faisant tourner le guide de convergence autour des filaments le traversant. La présente inventIon sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins cì-joints dans lesquels ta figure 1 représente un mode de réalisation de la présente invention ott le dispositif d'avancement de fileeents comprend un moyen de guide de convergence séparé du moyen d'aspirateur avec lequel il coopère; La figure 2 représente un mode de réalisation de l'invention où le dispositif d'avaxxment de filaments comprend un moyen de guide de convergence intégré au moyen d'aspirateur; et La figure 3 représente un ensemble de fonctionnement typique du dispositif pour la pratique de la présente invention Dans les figures, les composants identiques sont identifiés par des références analogues. Comme on peut le mieux le voir en figures 1 et 2, le dispositif perfectionné de la présente invention comprend un aspirateur 6 et un moyen de guide de convergence 2. Le moyen de guide de convergence peut être séparé du moyen d'aspirateur comme représenté en figure 1, ou titre intégré au moyen d'aspirateur comme représenté en figure 2, Dans chaque cas, le moyen de guide de convergence peut tourner en permanence par rapport au moyen d'aspi rsteur, Dans les modes de réalisation représentés, une telle possibilité de rotation est obtenue par le positionnement du moyen de guide de convergence 2 ou une surface d'appui 3 qui peut être séparée du moyen d'aspiration, comme cela est le cas en figure 1, ou en être solidaire comme représenté en figure 2.Le moyen d'aspirateur 6 comporte une extrémité d'admission 8 qui reçoit un faisceau de filaments en provenance du guide de convergence 2, un passage d'admission 5 conduisant à un passage en forme de gorge 7 qui s'étend dans un passage de sortie 10 d'où sort le faisceau. En outre,le moyen d'aspirateur comportera un tube d'admission 12 pour l'introduction d'air ou autre fluide de manière & effectuer l'aspiration. La rotation du moyen de guide par rapport au moyen d'aspirateur peut autre commodément obtenue en immobilisant par un moyen d'assujettissement 16 le moyen d'aspirateur 6 sur un moyen de support 17 et en provoquant un contact de friction entre le moyen de guide de convergence 2 et une bande mobile 14, comme représenté en figure 3. Selon le procédé de la présente invention, une pluralité de filaments continus 4 traversant le guide de convergence 2 pour entrer dans l'extrémité d'admission 8 de l'aspirateur et sont acheminés jusqu'S ltextrémité de sortie par l'action d'aspiration exercée par le fluide introduit par le tube d'entrée 12, Le moyen de guide de convergence tourne autour des filaments pendant qu'ils le traversent. La vitesse de rotation du guide de convergence est choisie de façon a sensiblement empêcher l'accumulation de dépôts du matériau constituant le filament sur le guide sans que le passage des filaments soit gêné. (Par exemple, des vitesses de rotation d'environ 10 tours par minute permettent généralement d'empêcher effectivement l'accumulation de dépôts lorsque des filaments de polyester ont une yitesse d'avancement d'environ 5eu00 mètres par minute.Les vitesses de rotation optimums seront fonction de la conception du guide de convergence et de l'aspirateur, du nombre de filaments et de leurs caractéristiques et autres conditions de fonctionnement0n peut déterminer des combinaisons opti mums par des essais de routine), Les filaments,les vitesses d'avancement et autres paramètres concernant l'avancement sont choisis de fa çon que, lorsque le guide de convergence ne tournera pas, des dépôts importants du matériau du filament s'accumuleront progressivement sur le guide de convergence (Un dé pôt est considéré comme important lorsqu'il gêne ou agit sur le passage des filaments ou a un effet sur le rétrécissement, l'aptitude å la teinture, la cristallinité ou autres caractéristiques des filaments que l'on fait avancer). La conception du moyen de guide de convergence (dans un domaine autre que sa possibilité de rotation par rapport & l'aspirateur) et du moyen d'aspirateur n'est pas critique. Le moyen d'aspirateur peut fonctionner de la manière classique pour pousser les filaments vers l'avant sous l'effet de la circulation du fluide. Le cas échéant, le moyen d'aspirateur peut être conçu de façon que la forme du courant de fluide confère torsion, entremêlement ou gonflant aux filaments ainsi affectés. De préférence, le moyen de guide de convergence sera intégré à l'aspirateur pour constituer une partie d'entrée rotatoire de celuitci, La rotation du moyen de guide de convergence peut être effectuée en faisant appel & n'importe quel procédé approprié. Par exemple, comme représenté en figure 3, le moyen de guide de convergence 2 peut être mis en contact de friction avec la bande mobile 14 de manière à provoquer la rotation. En variante, le moyen de guide de convergence peut être entraîné par engrenage ou incorporé dans un mayen de turbine et mis en rotation par le courant du fluide. Les expressions "tourne", 'rotation", etc. sont utilisées ici dans leur sens le plus large - sauf indication contraire - pour signifier & la fois des rotations continues et discontinues et unidirectionnelles et réciproques (oscillantes), En général, une rotation continue, unidirectionnelle, telle que décrite dans la description précédente des modes de réalisation particuliexs a la préférence. Cependant, le cas échéant, le guide de convergence peut osciller au lieu de tourner en continu et le cas échéant, le mouvement du guide peut être effectué par intermittence. La pratique de la présente invention est d'autre part illustrée par l'exemple suivant. EXEMPLE I Un dispositif d'avancement de filaments identique au dispositif représenté en figure 2 est fonctionnellement agencé comme indiqué en figure 3 et placé a environ 135 cm au-dessous de filières d'extrusion de filaments en polyester, Le passage a l'entrée de l'atténuateur a un diamètre d'environ 2,8 mm, et conduit a un passage en forme de gorge ayant un diamètre d'environ 4,7 mm et une longueur d'environ 9,1 cm,qui s'étend à son tour dans un passage de sortie 10 d'un diamètre d'environ 6,2 mm. (La longueur du passage 7 en forme de gorge est mesurée entre sa partie la plus haute et le point où il commence a s'étendre dans le canal de sortie 10). Une bande en mouvement de dépôt est placée au-dessous de l'extrémité de sortie de façon a recueillir les filaments qui en proviennent. Deux rangées,écartées d'environ 7,9 cm, de 96 appareils d'avancement situés les uns des autres a une distance d'environ 2,2 cm sont placées sur le trajet de la bande. Sept filaments polyester sont introduits dans chaque moyen de guide de convergence a la sortie de filières ayant des orifices d'un diamètre de 0,38 mm et d'une longueur de 1,5 mm. Le débit du polymère est de 4,38 grammes par capillaire par minute. De l'air est introduit dans le tube d'entrée a un débit suffisant pour donner une vitesse du filé d'environ 5200 mètres par minute1 Le filé atténué a un denier d'environ 8 par filament, Le voile formé sur la bande en mouvement est transformé en tissu par aiguilletage de la manière connue en faisant appel a un métier à aiguilles Ferrer. On fait fonctionner l'agencement décrit ci-dessus avec une vitesse de rotation de 10 tzmn, des guides de convergence représentant le tiers du dispositif d'avan cement, les deux tiers restants étant maintenus immobiles. Des échantillons sont prélevés dans des morceaux de tissu aiguilletés pris dans le. voile déposé et sans rotation des guides de convergence, On chauffe les échantillons de manière a provoquer un rétrécissement des filaments constituant le tissu. Une atténuation irrégulière est mise en évidence par des "stries dues a des plis" dans le tissu. Après une heure de fonctionnement on observe des stries dues à des plis dans le tissu produit a partir du voile obtenu sans rotation des guides de convergence et des dépôts du matériau du filament apparaissent sur les guides. Aucune strie n'apparaît dans le tissu fabriqué à partir d'un voile obtenu par rotation des guides de convergence, et les guides semblent propres. Des résultats similaires sont obtenus pendant une période de trois jours. Lorsqu'on arrête la rotation des guides, le tissu résultant présente des traces de stries dues a des plis au bout d'une heure. A l'issue de trois heures, la rotation des guides est reprise, et on observe que les échantillons sont exempts de stries au bout d'environ une minute. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparattront a l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'avancement de filaments continus en polymère, comprenant (a) un moyen de guide de convergence définissant un passage pour réunir une pluralité de filaments afin de former un faisceau; (b) un moyen d'aspirateur comportant une extrémité d'admission pour recevoir le faisceau, et une extrémité de sortie, caractérisé en ce que le moyen de guidage peut tourner en continu par rapport au moyen d'aspirateur autour du trajet suivi par le faisceau dans le passage. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de guidage est intégré au moyen d'aspirateur en constituant une partie d'entrée rotatoire de celui-ci. 3 - Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen pour mettre le moyen de guidage en rotation. 4 - Procédé pour l'avancement de filaments conti- nus en polymère dans lequel une pluralité de filaments traversent un moyen de guide de convergence définissant un passage pour les filaments afin de les faire entrer dans un moyen d'aspirateur comportant une extrémité d'admission pour la réception des filaments, et sont aspirés a travers le moyen d'aspirateur et une extrémité de sortie de celui-ci, caractérisé en ce que le moyen de guidage de convergence est rotatoire par rapport au moyen d'aspirateur, et le moyen de guide de convergence tourne autour des filaments traversant le passage qui y est défini a une vitesse de rotation suffisante pour empêcher sensiblement 1'accumfllation de dépôts du matériau du filament sur le moyen de guide de convergence, les filaments en polymère et les conditions d'avancement étant choisis de façon que, sans rotation du moyen de guide de convergence, des dépits importants du matériau du filament s'accumulent progressivement sur celuiwsi, 5 - Procédé selon la r.eyendic9tion 4,caractérisé en ce que les filaments sont des filaments en polyester naissant. 6 - Procédé selon la revendication 5, caractFrisé en ce que le moyen d'aspirateur fonctionne de manière a augmenter 1'orientation cristalline des filaments. 7 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 4, 5, ou 6, caractérisé en ce que le moyen de guide de convergence est en une pièce avec l'aspirateur sous forme d'une partie rotatoire de son entrées