Brevet FR2529919A1 — publié le 19840113

La présente demande concerne une surface textile non tissée ainsi qu'un procédé et dispositif pour sa fabrication. Les surfaces textiles connues sont les surfaces tissées tricotées et non tissées. Ces non tissés sont obtenus par voie sèche ou par voie humide à partir de fibres disposées au hasard, ainsi que par voie fondue par extrusion de filaments continus. Ces derniers non tissés conviennent bien pour les applications telles que travaux publics, revêtement de sols ou muraux, carrosserie. Pour les applications telles que tentùres, ameublement, on connatt aussi les surfaces constituées de nappes fibrannes cousues tricotées. Il a par ailleurs aussi été réalisé des produits textiles du type grille gEnéralement associés a d'autres surfaces ou enduites, thermocollées ou imprégnées de résines pour leur donner de la cohésion. Pour la réalisation de surfaces textiles a partir de filaments continus, il a aussi été proposé d'extruder des mèches et de les enrouler sur un tambour ainsi que décrit dans le brevet américain n- 3 382 123, la mèche étant déposée sur un tambour rotatif d la manière d'un enroulement croisé sur bobinoir, en provenance directe d'un fondoir, l'enroulement et la coupe du manchon réalisé pour obtenir une surface plane étant effectués en discontinu, la dépose de la mèche sur le tambour étant effectuée par un dispositif particulier oscillant animé d'un mouvement de va-et-vient dans une direction parallèle å l'axe du tambour. La présente demande concerne une surface textile non tissée réalisée par un procédé simple et continu. La présente demande a pour objet une surface textile non tissée caractérisée en ce qu'elle est constituée par au moins deux nappes de fils croises selon un angle constamment variable de 5 å 90-, de préférence de 10 a 60-, lesdites nappes étant liées par un procédé connu. La présente demande a aussi pour objet un procédé pour la réalisation desdites surfaces caractérisé en ce qu'au moins une nappe de fils est enroulée sur un organe å la òis animé d'un mouvement de rotation et de translation permettant l'avance de la nappe formée, ladite nappe étant déposée sur l'organe par l'inter médiaire d'au moins un moyen permettant la translation des fils par rapport audit organe1 la surface textile formée étant ensuite recueillie h la continue. La présente demande concerne aussi un dispositif pour la réalisation de la surface textile ci-dessus caractérisi en ce qu'il comprend - un organe anime A la fois d'un mouvement de rotation ec de trans lation, - au moins un moyen de dépose des fils permettant la translation desdits fils par rapport audit organe rotatif, - au moins un moyen d'alimentation des fils, - un moyen de récupération å la continue de la surface textile réalisée. Par fils on entend des fils de filaments continus frisés, textures ou non on d frisure latente, des filés de fibres semples ou fantaisie, constitués éventuellement de fibres b frisage potentiel, des câbles de filaments continus frisés ou non. I1 est bien entendu possible de prendre des fils nultifilamentaires ou des monofilaments en provenance d'au moins une position de filage ou d'extrusion située directement en amont et utilisée alors comme moyen d'alimentation des fils en continu. La matiere constituant les fils peux entre naturelle, artificielle ou synthetique, utilisée seule, en mélange ou en co3btnai- son tel qu'assedblage ou retordage ; en ce qui concerne les textiles synthétiques, ils peuvent être en un seul ou en plusieurs constituants tels que sous forme de mélange ou dé structure ame/gaine ou côte/côte, ou de même constituant mais de caractéristiques différentes (viscosité, degré de polymérisation par exemple), l'utilisation de constituants à point de thermocollage bas ou de fils à plusieurs constituants dont un thermocollant à température plus basse que l'autre pouvant être intéressante pour la liaison de la nappe. Le moyen permettant la translation des fils par rapport à l'organe rotatif.peut être par exemple un moyen de type guide-fil anime d'un mouvement de va-et-vient parallèle à l'axe dudit organe, ou bien un moyen pneumatique, ou un moyen de type vis sans fin, les fils étant déposés dans chaque filet. La vitesse du moyen peut tre uniforme ou variable soit dans le même mouvement de translation d'une extrémité de l'organe à l'autre, soit variable d'une couche de fils à l'autre. Ce moyen peut être aussi animé d'un mouvement permettant la dépose non rectiligne du fil sur l'organe. I1 a eneffet -été trouvé que la réalisation d'une surface textile par ce procédé permettait, en fonction des vitesses du moyen de dépose des fils, des moyens d'avance de la nappe et de rotation de l'organe, du nombre de fils, du nombre de nappes de fils et de leur degré de recouvrement, d'obtenir des surfaces dont le grammage et/ou l'aspect varie en fonction des applications recherchées. Les figures ci-jointes et la description ci-apres s'y rapportant permettent de mieux comprendre la demande sans la limiter. La figure 1 représente une vue d'ensemble d'un dispositif à axe horizontal, qu'il est évidemment possible de représenter à axe vertical. La figure 2 représente un détail de la figure 1 concernant la comnande de rotation du dispositif. Les figures 3, 4, 5, 6, 7 et 8 représentent le système d'avance de la surface textile en formation et ses détails. Les figures 9 et 10 représentent le système de récupération de la surface textile. Les figures 11 à 15 représentent le détail d'un moyen de type guide-fil et le système de commande de ce dernier. Les figures 16 et 17 représentent schématiquement le principe de formation des nappes. Se reportant à la figure 1, on distingue un système A de rotation du cylindre, un système B d'avance de la nappe 22, un système C de récupération de la surface textile 23, un système D de dépose des fils 21. Se reportant aux figures 2 à 9, on distingue un tube 1 qui reçoit le mouvement de rotation par l'intermédiaire de la roue dentée 2 (figure 2). Des nervures 8 espacées sur la périphérie du -tube permettent un positionnement de courroies sans fin 5 (figure 3). Ces courroies plates (5) situées à la périphérie du tube 1 véhiculent la nappe de fils 22. Le mouvement d'avance est transmis par un pignon 3 animé par chatne, accouplé au pignon de renvoi d'angle 6 entratnant la pièce 7 solidaire du galet 9 sur lequel reposent les courroies 5 (figures 4 et 5). À l'extrémité opposée à la commande, le galet 10 assure une tension suffisante à chaque courroie 5 par la tige filetée 11 (figures 6 et -7). Sur la figure 8, on peut voir le moyen pour supporter les courroies 5 dans la partie centrale de la longueur du cylindre. La pièce 12 à faible coefficient de frottement permet leur dé la cement. La pièce 13 permet le glissement des fils 21 entratnés par les courroies 5. Les figures 9 et 10 représentant un système de récupération de la surface textile 23, on distingue le moyen de coupe 42 fixe, une cage 15 tournant autour du cylindre 1 à une de ses extrémités par l'intermédiaire de la roue dentée 20 reliée par chaîne au moteur non représenté. Cette cage, équilibrée. par la masse 19 entratne dans sa rotation un mandrin 18 qui récupère la surface textile 23. La cage 15 est d'un cté montée sur roulement, de l'autre elle est guidée par des galets 17 fixés sur un chassies 16. En se reportant aux figures 11 à 15 représentant le moyen type guide-fil et ses organes de fonctionnement1 on distingue le porte peigne E, la came basculante F et le système d'animation du chariot porte peigne G. Se reportant aux figures 11 et 15, on distingue le peigne 24 composé d'une série d'alvéoles ouvertes côté opérateur pour permettre de remettre des fils sans arrêter la machine, le support 25, le moyen de guidage 26 constitué par un chemin de roulement, les roulettes '46 au nombre de quatre qui se déplacent dans le moyen de guidage 26 et assurent la stabilité de l'ensemble. Se reportant aux figures 11, 12, 13 et 14, on distingue la bascule 27, son mouvement lui est donné par le balancier 28, l'axe 29 permet sa rotation, la came 30 et son profil imposant la rapidité du basculement ; le coulisseau 31 supporte l'axe 29 et autorise le déplacement de la bascule 27 entre les deux amortisseurs 32 ; la chape 33 assure la position du coulisseau 31 et des amortisseurs 32, l'équerre 34 assure la liaison entre le porte peigne et la came basculante. Le système d'animation du chariot comporte un moteur électrique, des chatnes 35 et 36 permettant l'entratnement du chariot par l'intermédiaire des pions 37 et 38. Pour le fonctionnement du guide-fil, les chastes 35 et-36 imposent une vitesse constante ou non au chariot.Ce dernier se déplace d'un aller retour suivant un chemin parallèle à l'axe du cylindre et dont la longueur est réglable. Au mouvement aller du chariot, par exemple de X vers Y, en se reportant aux figures 13 et 14, la roulette 39 entre en contact avec le plan incliné 40, la bascule 27 pivote autour de l'axe 29, la came 30 comprime le ressort 41 et impose la rotation rapide de la bascule 27 ; en conséquence de quoi la bascule 27 se trouve libérée du pion 37 et se place sur la trajectoire du pion 38 qui se déplace en sens inverse. Le chariot, sur son élan, poursuit son mouvement et entra en collision avec le pion 38 qui comprime l'amortisseur 32 pendant toute la période de changement de sens du chariot par l'intermédiaire du coulisseau 31.Quand le chariot se déplace de Y vers Z (figure 14), le coulisseau 31 reprendra sa position d'équilibre. Un plan inclinez est prévu à chaque extrémité ou non du dispositif pour permettre l'aller retour, son positionnement Sst fonction de la largeur du peigne -dont les extrémités en bout de course ne doivent pas dépasser la longueur de formation de la nappe sur l'organe. Sur la figure 15, on peut voir une réalisation du dispositif porte peigne 24 et son moyen de guidage 26, ainsi que les fils 21. En fonctionnement, les fils 21 en provenance d'un moyen d'alimentation non représenté passent dans les alvéoles du peigne 24 supporté par le chariot et viennent se déposer en nappe 22 de fils parallèles sur le cylindre figuratif constitué par les courroies 5 distribuées autour du tube 1 communiquant le mouvement de rotation par l'intermédiaire du système A décrit plus haut.Les courroies sans fin 5 étant elles-mêmes animées pendant ce temps d'un mouvement d'avance en translation, les fils se déposent en nappe qui se recouvrent progressivement selon une hélice ainsi eu'il est indiqué sur la figure 16, le guide-fil, pendant ce temps, se déplaçant d'un bout à l'autre du cylindre, les nappes formées se croisent et se chevauchent, en bout de course le guide-fil rencontre la butée bascule et le mouvement est inversé ainsi qu'expliqué précédemment. On obtient ainsi du fait de la rotation du cylindre, du mouvement de translation du guide-fil des hélices de fil à pas constant, chaque fil sur le cylindre formant une hélice à droite puis une hélice à gauche et ainsi de suite. La nappe formée est récupérée sous forme de surface textile 23 par coupe de la nappe 22 & la longueur désirée par un moyen de coupe 42. La vitesse des fils ne dépend pas de la vitesse d'avance du cylindre tournant. La vitesse du guide-fil n'a pas 'd'influence sur la vitesse du fil lors de son alimentation au cylindre mais elle crée par le déplacement du guidefil des accélérations des bobines alimentaires. Ainsi qu'il est indiqué, il est possible de prévoir plusieurs guide-fils se déplaçant dans le même sens ou en sens inverse les uns des autres. La commande des guide-fils, independamment de celle illustrée ci-dessus, peut étre une commande permettant la transmission par cable, de même que le chariot peut être monté surwun élément annexe tel que tube extérieur au cylindre et se déplaçant le long de celui-ci. La figure 17 représente la croisure des fils en fonction de la vitesse du guide-fil ainsi que les conséquences produites au changement de sens. En se reportant à la figure 18, on a un graphique représentant la vitesse du guide-fil en fonction du temps et ses conséquences sur la croisure. : en tl la roulette 39 rencontre le plan incliné 40 (figure 12), la vitesse ne change pratiquement pas jusqu'en t2 et la croisure reste celle représentée en H. En t2 la vitesse chute rapidement, la bascule 27 se trouve libérée du pion 37, la croisure devient celle représentée en I, du fait de l'élan, la bascule 27 rencontre le pion 38 qui circule en sens inverse, la collision est figurée par t3 et la croisure en résultant par J ; l'amortisseur 32 joue son rôle, la vitesse chute à zéro. Quand l'amortisseur reprend son sens de déplacement inverse, l'angle de croisure change ainsi qu'indiqué en K, le chariot du guide-fil reprend alors sa vitesse-préw.e et son mouvement de déplacement ensens inverse ce qui explique la croisure L dans laquelle les angles sont égaux à ceux de la croisure H, la nappe supérieure en H venant sous la nouvelle nappe déposée en L. Ainsi qu'il est représenté en H, la croisure est celle des fils en fin de course à chaque extrémité de cette dernière. Entre deux changements de sens, la croisure peut être uniforme ou variable, c'est-à-dire, en se reportant à la figure 17, croisure H, représente le croisement des fils 43 d'une nappe inférieure avec les fils 44 d'une nappe supérieure, l'angle Oc ainsi formé et l'angle o 1 formé entre la nouvelle nappe de fils 45 et la nappe de fils 44 précédemment déposée (figure 17 croisure L) peuvent & re égaux ou différents, ils peuvent être égaux soit en superposant les fils 45 et les fils 43, soit en décalant les fils 45 par rapport aux fils 43, de préférence on aura toujours des angles C > ( et i 1 différents d'une nappe formée par deux fils croisée à une autre ; de meme qu'il est possible de faire varier l'angle oe lors de la dépose de la deuxième nappe de fils 44. Ainsi, on aura dans la nappe de fils ou d'une nappe à l'autre une croisure constamment variable. Dans tous ces mouvements, il ne faut jamais oublier que les courroies 5 sont toujours en déplacement relatif par rapport aux fils en cours de dépose. La surface obtenue présente un angle de croisement des nappes de fils qui varie constamment de 5 à 900, de préférence de 10 à 600. La liaison de la nappe est effectuée de préférence par aiguilletage, toutefois elle peut être effectuée par des résines ou en utilisant des fils thermocollants en association avec d'autres fils ; la nappe peut être teinte, ou imprimée, à la continue par exemple par impression transfert. La surface textile obtenue est souple; possède un excellent toucher textile et peut & re utilisée pour toutes les applications habituelles textiles,seule ou associée à d'autres surfaces. La vitesse du guide-fil peut aller jusqu' 5 mètres/seconde. Toutes les vitesses peuvent varier par l'intermédiaire de variateurs ou de moteurs à courant continu. Ainsi, dans l'exemple de dispositif, on a réalisé des possibilités de vitesses suivantes vitesse de rotation du cylindre : de 6 à 100 tours/min vitesse d'avance des courroies : de 0,2 à 0,8 m/min vitesse du guide-fil : de-O à 1,5 m/seconde nombre de fils : de 1 à 200 rayon du cylindre : 0,3 mètre Sur le produit, les possibilités sont de préférence angle de croisure de 5 à 70- grammage jusqu'à 2 kilos au mètre/carré pouvoir couvrant de 0,02 h 0,15 nombre de couches 100 à 300 Avec 100 bobines-de fils de 100 dtex/34 brins, on obtient une 2 2 production de 720 m ou 26 kg/h et une surface de poids 55 g/m2. REVENDICATIONS 1/ - Surfaces textiles non tissées caractérisées en ce qu'elles sont constituées par au moins deux nappes de fils croisées selon un angle constamment variable de 5 å 90', de préférence 10 b 60, lesdites nappes étant liées par un procédé connu. 2/ - Procédé pour la fabrication des surfaces textiles objet de la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une nappe de fils est enroulée sur un organe à la fois animé d'un mouvement de rotation et de translation permettant l'avance de la nappe formée, ladite nappe étant déposée sur l'organe par l'intermédiaire d'au moins un moyen permettant la translation des fils par rapport audit organe rotatif, la surface textile formée étant ensuite recueillie à la continue. 3/ - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen est un moyen de type guide-il. 41 - Dispositif pour la fabrication des surfaces textiles objets de la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend - un organe animé à la fois d'un mouvement de rotation et de translation, - au moins un moyen d'alimentation des fils, - au moins un moyen de dépose des fils permettant la translation des fils par rapport audit organe ortatif, - un moyen de récupération a la continue de la surface textile réalisée. 51 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de dépose des fils est un moyen type guide-fil. 6/ - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de dépose est animé d'une vitesse variable.