Brevet FR2560230A1 — publié le 19850830

PROCEDE POUR L'OBTENTION D'UN FILE DE FIBRES. La présente invention concerne un perfectionnement apporté aux techniques de filature permettant de réaliser des filés de fibres et, plus particulièrement, des filés de fibres obtenus par la mise en oeuvre des demandes de brevet français déposées par le Demandeur sous les n 82/01 383 et 82/15 830. Elles concernent plus spécialement un perfectionne- ment qui permet d'obtenir des filés de fibres ayant une structure telle qu'ils comportent une âme centrale cons- tituée de fibres discontinues, cette âme étant recouver- te d'une gaine externe également constituée de fibres discontinues, ces fibres pouvant être de même'nature ou de nature différente. Ainsi que cela est décrit dans les demandes de bre- vet précitées, on soumet les fibres à former l'âme inter- ne à une fausse torsion et on projette sur ce filé, en amont de la broche de fausse torsion, des fibres élémen- taires, la projection desdites fibres élémentaires sur l'âme dans la zone de remontée de torsion étant-réalisée au moyen d'une surface de guidage mobile sur laquelle les- dites fibres sont délivrées tangentiellement et qui tend à exercer une force de traction sur l'extrémité libre des- dites fibres, l'âme étant déplacée tangentiellement par rapport à la surface de guidage précitée selon une direc- tion concourante avec la direction d'amenée des fibres. De préférence, on utilise comme surface de guidage mobile un guide rotatif condenseur disposé à la sortie du système d'étirage des fibres. Dans le cas o l'âme est également constituée par un filé de fibres réalisé directement sur la même machine, un deuxième système d'étirage est prévu pour amener les fibres destinées à former cette âme. Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, qu'il était possible d'obtenir un filé -2- de fibres du type précité, c'est-à-dire dans lequel l'âme et la couverture sont à base de fibres discontinues, en utilisant un seul et même système d'étirage. Une telle manière de procéder augmente notablement les possibilités d'exploitation et permet d'obtenir des fils variés dont l'âme et la couverture peuvent être soit composées de fi- bres de même nature soit composées de fibres de nature différente et ce, sans adaptation particulière du maté- riel.. Par ailleurs, le procédé selon l'invention permet de diminuer les pertes de fibres ainsi que d'obtenir des filés plus fins et plus réguliers. D'une manière générale, l'invention concerne donc un perfectionnement au procédé d'obtention d'un filé de fibres du type dans lequel l'âme interne est également constituée de fibres discontinues, le procédé selon l'in- vention se caractérisant par le fait: - - que l'ensemble des fibres (âme et couverture) sont soumises à l'action d'un système d'étirage commun; - qu'à la sortie du système d'étirage commun, une par- tie des fibres seront délivrées progressivement sur une surface de guidage mobile, sur laquelle elles sont mainte- nues à plat, cette surface tendant à exercer une force de traction sur l'extrémité libre desdites fibres alors que l'autre partie des fibres est maintenue écartée par rapport à ladite surface pour être amenée encontact tangentiel avec celle-ci en aval de la zone de projection de la première partie de fibres sur ladite surface. Au sens de la présente invention par "système d'éti- rage commun", on entend soit un système d'étirage unique pour la totalité des fibres soit deux systèmes fonctionnant simultanément en parallèle. Grâce à un tel procédé, il est possible de réaliser des filés à âme dans lesquels l'âme et la couverture peu- vent être à base de matières différentes ou similaires. -3- Avantageusement, les fibres auront cependant des longueurs différentes, les fibres destinées à former l'âme ayant une longueur supérieure à celles destinées à former la couverture. La ou les matières permettant la réalisation d'un filé conforme à l'invention peuvent être amenées au sys- tème d'étirage soit sous la forme d'un mélange intime soit sous la forme de mèches et/ou rubans séparés. De plus, le procédé selon l'invention permet de faire varier facilement le pourcentage de chacune des matières. L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce aux exemples de réalisation donnés ci-après à titre indicatif mais non limitatif et qui sont illustrés par les schémas annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective schématique d'une installation permettant la mise en oeuvre du procé- dé selon l'invention, installation dans laquelle le sys- tème d'étirage commun est constitué par un seul train d'étirage de système conventionnel à manchons; - la figure 2 est une vue de détail, de côté, mon- trant la manière dont est réalisée la séparation des fibres et l'amenée des fibres de couverture sur l'âme formée - les figures 3-4, 5-6, 7-8, 910, illustrent schématiquement quatre possibilités de mise en oeuvre du procédé selon l'invention; - la figure 11 est une vue partielle, en perspective, d'une forme de mise en oeuvre de l'invention selon laquel- le les fibres sont amenées au moyen d'un système d'étirage commun constitué de deux trains d'étirage à manchons fonctionnant en parallèle; les figures 12 et 13 sont des vues respectivement de côté et de dessus montrant plus en détail la structure de la surface de guidage utilisée pour la mise en oeuvre de cette variante et la manière dont les fibres sont - 4 - distribuées sur cette surface de guidage. Si l'on se reporte aux schémas annexés, les figures 1,3,5,7 et 9 illustrent, schématiquement, une position de travail d'une machine permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, c'est-à-dire permettant de réaliser en une seule étape, un filé à âme comportant une âme formée de fibres discontinues et une couverture également en fibres discontinues. La figure 2 montre plus en détail la manière dont est réalisée la jonction âme/ fibres de couverture, les figures 4,6, 8 et 10 montrant différentes possibilités sur la manière dont les fibres sont amenées au système d'étirage commun. Si l'on se reporte à ces figures, l'installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention comporte essentiellement un système d'étirage conventionnel, un pour chaque position de travail, désigné par la référence générale (1) et qui, dans le cas présent, est un système classique à manchons, bien connu des techniciens et qui ne sera donc pas décrit en détail. Bien entendu, tout autre système d'étirage équivalent pourrait être utilisé. En aval de la dernière paire de cylindres étireurs (2-3) du système d'étirage (1) est disposée une surface de guidage (4> constituée par un disque rotatif, surface qui présente une gorge périphérique (5), en forme de V et dont le fond est percé d'orifices (6) permettant d'y créer une dépression. Dans cette forme de mise en oeuvre de l'inven- tion, la surface de guidage rotative est disposée de telle sorte que le fond de la gorge soit sensiblement disposé dans le prolongement de l'axe du train d'étirage (1). Une broche de fausse torsion à friction (7), à cour- roies croisées par exemple, est disposée en aval du guide condenseur rotatif (4). Un système d'appel (8) est prévu avant les moyens de renvidage (9) qui, dans le cas pré- sent, seront constitués par un système de renvidage à entraînement tangentiel ne communiquant pas de torsion -5 additionnelle au filé formé. Bien entendu, tout autre système de ronvidage permettant éventuellement de commu- niquor une torsion additionnelle pourrait être utilisé. I-'n resumé, une telle installation a une structure similaire à celle faisant l'objet des demandes de brevet fran(;çais cijt'es dans le préambule de la présente descrip- tion, si. ce n'est qu'elle ne comporte pas de moyens addi- tionn(els permettant de délivrer un fil d'âme. En ef-fet, conformément au procédé selon l'invention, I(] ',îme du file est obtonu directement à partir des fibres introduites dans].e système d'étirage commun (1) que comporte cette inrstal ation. l.a scule[ adaptation réside, ainsi que cela ressort de la figure 2, dans la mise en place d'un élément de: guidage (10), constitué par exemple par un diabolo en c(racnmique, guide disposé de telle sorte que le trajet des fibres à la sortie des rouleaux d'étirage (2-3) soit tel qu'une partie des fibres vienne envelopper ladite surface de guidage alors qu'une autre partie soit écartée de ladite surface de guidage (4) pour être ensuite ramenée stensiblement tangentiellement à ladite surface dans le prolongement de la zone d'action de la broche de fausse torsion (7), on aval du point o la première partie des fibres est distribuée sur ladite surface de guidage. Grace à cette simple adaptation, il est possible, en utl i l iSailt co(mme mat ires f il us des fi breos de mme na- tlur(e ou dce natur(oilfii onlot d'oblenir iirecioemert un filé à InIt I t.Ilu: It.uqul 11it' oe {l, m est à b lise de fibres. IX, preférence, 1(. :; fi.br(:S il t(it]ts]t IIngL'uI e-S diff' lontes, los fi bres les plus (i -,i;l]uU(.; [intvtiritl 1 Soit i saa:SOit lS a couverture. Dans le cas o 1N: I ill ', l l; S p ls i.liu.e f)i mitlont l 'nme, on fonct ionnement nor- Ilh.l, t' I t:;s;') lit a11)IoS,lii:liC'S a passer autour du gui de déviatour ( 10)) tt; t iît' I s i ibOs t ls plus courtes (fi.bres 12) soeront projetées -;ur Idu a! r,lótl oide quidLqe (4) et vienldronlt envelopper {') (t.I 1. (itll ii. o pou etr le cnsu.ite empriso înees dns le fil. 256O230 -6- d'âme, la torsion communiquée par la broche (7) remontant le long de ce fil. Cette prise des fibres (12) par l'âme se fait d'une manière similaire à celle décrite dans la demande de brevet français 82/01 383 mentionnée dans le préambule et ne sera donc pas décrite en détail par mesure de sim- plification. Les figures 11,12 et 13 illustrent une variante con- forme à l'invention dans laquelle le système d'étirage commun (1) est constitué de deux systèmes à manchons (la-lb), fonctionnant en parallèle, dispositif couramment utilisé dans la filature de fibres. Dans cette variante, l'un des systèmes, par exemple le système (la) permet de délivrer les fibres destinées à former la couverture alors que l'autre système (lb) délivre les fibres destinées à former l'âme. Conformément à l'invention, les fibres provenant du système (la) sont délivrées sur une surface de guidage (4), rotative, et viennent envelopper cette surface alors que les autres fibres provenant du système (lb), et qui sont destinées à former l'âme, seront amenées verticalement, tangentiel- lement à cette surface dans le prolongement de la broche de fausse torsion (7). La torsion communiquée par la bro- che (7) remonte comme précédemment le long du fil formé et permet d'emprisonner les fibres provenant du système d'étirage (1). Par rapport aux exemples de mise en oeuvre décrits précédemment, le guide condenseur (4) a une struc- ture différente et se présente d'une manière générale sous la forme d'un tambour rotatif disposé parallèlement à la sortie du système d'étirage (1) , ce tambour rotatif comportant une partie (4a) perforée, située du côté de la sortie des fibres et une partie (4b) de plus grand diamè- tre située à l'arrière et qui permet d'assurer le guidage des fibres. Cet élément condenseur est disposé de telle sorte que les fibres destinées à former l'âme tangentent - 7- la surface (4a) alors que les fibres destinées à former la couverture viennent envelopper cette surface. Les exemples qui suivent montrent la mise en oeuvre du procédé selon l'invention et les avantages qu'apporte ce procédé: - l'exemple 1 concerne l'obtention d'un filé à âme selon l'invention à pârtir d'une source unique d'alimen- tation (rubans par exemple); - les exemples 2,3,4,5 et 6 illustrent l'obtention d'un fil selon l'invention dans lesquels les fibres ali- mentaires proviennent de deux alimentations séparées (mèche et/ou ruban), ces matières étant amenées en paral- lèle à l'intérieur d'un système d'étirage commun;- - l'exemple 7 illustre un mode de mise en oeuvre de l'invention tel que schématisé aux figures 11, 12 et 13 et dans lequel les fibres alimentaires proviennent égalé- ment de deux sources séparéessoumises à l'action d'un sys- tème d'étirage commun constitué de deux trains d'étirage fonctionnant en parallèle. Exemple 1: Cet exemple est illustré plus particulièrement par les figures 1, 2, 3. On réalise un filé à âme conforme à l'invention dans les conditions suivantes. La matière alimentaire est constituée par un ruban de coton formé d'un mélange comportant 15'% de fibres comprises entre 2,8 cm et 4 cm et 85 % de fibres courtes comprises entre 1,5 cm et 2,8 cm. Ce ruban R a un titre de 33 000 dtex. Il est introduit, ainsi que cela ressort des figures 1 et 4, à plat, à l'intérieur d'un système d'étirage uni- que (1), des guides latéraux (13-14-15-16) étant prévus de chaque côté pour assurer un guidage parfait de la ma- tière. La vitesse V0 de la dernière paire de cylindres étireurs (2-3) est réduite à 200 m/mn. La surface de guidage est constituée par un guide condenseur (4), rotatif, soumis à une aspiration interne, et tournant à une vitesse de 260 m/mn. La surface de ce guide présente une gorge en forme de V inclinée à 1200. Ce guide est disposé immédiatement à la sortie de la der- nière paire des cylindres étireurs (2-3), de telle sorte que le fond de la gorge soit disposé sensiblement dans l'axe du système d'étirage. En aval de ce guide, est disposée une broche de faus- se torsion (7) qui est constituée par une broche à fric- tion à courroies croisées, inclinées à 45 , la vitesse linéaire des courroies étant réglée à 550 m/mn. Les cylindres d'appel (8) ont une vitesse V2 sensi- blement égale à la vitesse V0 des cylindres (2-3) et le r-envidage est effectué à cette même vitesse. La mise en oeuvre pour l'obtention d'un filé confor- me à l'invention est la suivante. Après avoir formé une amorce de fil, on fait passer la totalité des fibres autour du guide déviateur (10). Par suite, les fibres les plus courtes continuent à être délivrées sur la surface de guidage (4) alors queles fi- bres les plus longues sont tordues par l'action de la bro- che (7), la torsion remontant pratiquement jusqu'au ni- veau de la dernière paire de cylindres étireurs (2-3). Les fibres courtes qui enveloppent la surface de guidage sont projetées sur l'âme ainsi formée et sont prises par la torsion. A la sortie de la broche (7), on obtient-un filé à âme dont l'âme ellemême est constituée par des fibres, les fibres périphériques étant parfaitement liées à cette âme. Ce filé a un titre de 330 dtex et présente de très bonnes caractéristiques textiles tant du point de vue résistance que d'un point de vue régularité. Il peut être utilisé tel quel aussi bien qu'en tissage qu'en tricotage. - 9-- Exemple 2: Cet exemple est illustré par les figures 5 et 6. Dans cet exemple, la matière alimentaire est consti- tuée de deux mèches de coton (R1-R2), la mèche de coton Rl étant un coton peigné ayant un titre de 3300 Dtex et la mèche de coton R2 étant également une mèche de co- ton peigné ayant un titre de 3200 dtex, mais dont les fibres sont légèrement plus courtes que celles de la mèche Rl. Comme précédemment, les deux mèches Ri et R2 sont introduites simultanément à l'intérieur d'un système d'étirage (1) mais sont, dans le cas présent, maintenues séparées l'une de l'autre à l'intérieur du système d'éti- rage tel que cela est représenté à la figure 6. Lors du lancement, on commence par lancer la mèche Rl en la faisant passer autour du guide dévia- teur (10). Cette mèche R1 forme l'âme du filé. L'amorce du filé étant ainsi réalisée, on introduit la mèche R2 à l'intérieur du système d'étirage, les deux mèches Ri et R2 étant parallèles. Les fibres de la mèche R2 plus courtes que la mèche Rl sont projetées sur la surface de guidage (4) pour être ensuite amenées en contact avec l'âme (l) et ce, de manière illustrée à la figure 2. Dans ce mode de réalisation, par rapport à l'exemple précédent, le règlage de l'installation est le suivant - vitesse V0 des cylindres étireurs (2-3): 150m/mn, - vitesse V1 de la surface de guidage: 210m/mn,- - vitesse linéaire des courroies de la broche (7): 400m/mn, - vitesse V2 du cylindre d'appel (8): 149m/mn. On obtient un filé à âfie ayant un tite de 200 dtex dont l'âme et la couverture sont constituées de fibres de coton. Un tel filé peut être utilisé indifféremment en tissage ou en bonnetterie. - 10 - Exemple 3: Cet exemple est illustré par les figures 9 et 10. Dans ce mode de réalisation, on utilise comme matière alimentaire deux rubans Rl et R2. Le ruban R1 est un ruban de polyester de 33 000 dtex, la coupe du polyester étant de 40 mm. Le ruban R2 est un ruban de coton, également de 33. 000 dtex, la longueur moyenne de coton étant de 30 mm. Dans ce mode de réalisation, les fibres de polyester sont, à la sortie du cylindre étireur (2) et (3), déviées autour du guide (10) alors que les fibres de coton sont projetées sur la surface de guidage (4). Le règlage de la machine est le suivant: - vitesse V0 des cylindres (2-3) : 150 m/mn, - vitesse V1 du guide (4): 210 m/mn, - vitesse linéaire des courroies de la broche (7): 400 m/mn, -vitesse V2 des cylindres d'appel (8) -: 149 m/mn. On obtient un filé à âme ayant un titre de 280 dtex dont l'âme est constituée de fibres de polyester et la couverture de fibres de coton. Exemple 4: Cet exemple est illustré par les figures 7 et 8. Dans cet exemple, la matière alimentaire est consti- tuée d'une part, par une mècheAe polyester Rl et d'autre part, par un ruban de coton R2. La mèche de polyester est une mèche. de 4800 Dtex et est constituée de fibres de 40 mm de longueur. Le ruban de coton a un titre de 33 000 dtex, les fibres de coton ayant une longueur moyenne de 30 mm. Les deux matières alimentaires R1 et R2 sont amenées en parallèle à l'intérieur du système d'étirage (1) de la manière illustrée à la figure 8. Elles sont maintenues séparées au moyen de guides latéraux. - il - Dans ce mode de réalisation, on dévie les fibres de coton autour du guide (10) alors que les fibres de polyester sont projetées sur la surface de guidage (4) pour être ensuite délivrées sur l'âme (11) à base de coton. Les conditions opératoires sont les suivantes: - vitesse V0 du cylindre étireur (2-3): 200 m/mn, - vitesse V1 de la surface de guidage: 260-m/mn, - vitesse linéaire des courroies de la broche (7): 550 m/mn, - vitesse V2 du délivreur d'appel (8): 198 m/mn. On obtient un filé à âme dont l'âme est constituée essentiellement de fibres de coton et est recouverte de fibres de polyester. Exemple 5: Cet exemple est similaire à l'exemple 4 si ce n'est que les matières sont inversées et que l'on utilise une mèche de coton Ri et un ruban de polyester R2. Dans ce mode de réalisation, on dévie les fibres de polyester autour du guide (10) alors que les fibres de coton sont projetées sur la surface de guidage (4) pour être ensuite délivrées sur l'âme (11) à base de polyester. Les conditions opératoires sont les suivantes: - vitesse V0 du cylindre étireur (2-3): 300 m/mn, - vitesse V de la surface de guidage (4): 360 m/mn, - vitesse linéaire de courroies de la broche (7): 750 m/mn, - vitesse V2 du délivreur d'appel (8): 296 m/mn. On obtient un filé à âme dont l'âme est constituée essentiellement de fibres de polyester et est recouverte de fibres de coton. Un tel filé peut être également utilisé directement tant en tissage qu'en bonnetterie. Exemple 6: - 12 - Cet exemple est similaire à l'exemple 2 si ce n'est que l'on utilise une mèche de polyester et une mèche de coton ayant un même titre de 3300 Dtex. On obtient un filé à âme dont l'âme est constituée par du polyester, les fibres de coton étant en couver- ture. Un tel filé peut également être utilisé tel quel-en tissage et en tricotage. Exemple 7: Cet exemple est illustré par les figures 11,12 et 13. Par rapport aux exemples précédents, on utilise comme système d'étirage commun (1) un système constitué -de deux trains-d'étirage (la-lb). A la sortie de ces trains d'étirage (la-lb) parallèles, est disposée une surface de guidage mobile (4) se présentant sous la forme d'un tambour rotatif comportant une partie cylindrique perforée (4a) disposée latéralement par rapport à une partie de plus grand diamètre (4b). Ce guide rotatif est disposé parallèlement à la sortie du système d'étirage (la-lb), les fibres provenant du système (la) étant déviées pour venir envelopper la surface (4a) alors que celles provenant du système (lb) passent tangentiellement à cette surface (4a) pour"être amenées directement à la broche de fausse torsion (7). La torsion communiquée par la broche (7) remonte le long du filé forme sensible- ment jusqu'au voisinage de la sortie du système d'étirage (1-2). Les fibres provenant du système (la) sont emprison- nées dans l'âme ainsi formée. Sur une telle installation, on réalise un filé à âme en utilisant comme matière alimentaire une mèche de coton Rl et une mèche de polyester R2 ayant chacune un titre de 3300 Dtex. Les fibres de coton sont introduites dans le système d'étirage (la) et sont déviées à la sortie des cylindres - 13 - étireurs (2-3) pour être amenées sur la surface de guida- ge (4) de manière à envelopper cette surface. Les fibres de polyester R2 sont introduites dans le système d'étira- ge (lb) et sont, quant à elles, amenées verticalement, parallèlement à la surface de guidage (4), en aval des fibres de coton. L'installation est réglée de la manière suivante: - vitesse V0 des cylindres étireurs (2-3): 300m/mn; - vitesse V1 de la surface de guidage (4): 360m/mn; - vitesse linéaire des courroies de la broche (7): 750m/mn; - vitesse V2 du délivreur d'appel (8): 196m/mn. On obtient également un filé à âme dont l'âme est constituée essentiellement de fibres de polyester recouver- tes de fibres de coton. L'exemple qui précède montre-bien les avantages ap- portés par l'invention et notamment le fait qu'il est possible, sans adaptation particulière, d'obtenir un très grand nombre de fils différents à partir d'une seule et même installation. On a constaté qu'en procédant conformément à l'in- vention, non seulement on obtenait des filés de fibres à âme fibreuses de très bonnes qualités mais que, par * ailleurs, les pertes de fibres étaient pratiquement tota- lement éliminées. De plus, le filé obtenu peut être utilisé tel quel sans avoir à lui communiquer une torsion additionnelle. Bien entendu, une telle torsion pourrait être donnée si cela était souhaité. - 14 - REVENDICATIONS 1/ Procédé d'obtention d'un filé de fibres compor- tant une âme centrale constituée de fibres discontinues recouvertes d'une gaine externe également constituée de fibres discontinues du type selon lequel on soumet des fibres destinées à former l'âme interne à une fausse torsion passagère et on projette sur le filé (11) ainsi formé, en amont de la broche de fausse torsion (7), des fibres élémentaires (12), la projection desdites fibres élémentaires (12) sur l'âme dans la zone de remontée de torsion étant réalisée au moyen d'une surface de guidage- mobile (4) sur laquelle lesdites fibres sont délivrées tangentiellement et qui tend à exercer une force de trac- tion sur leur extrémité libre, l'âme étant déplacée tan- tentiellement par rapport à la surface de guidage préci- tée selon une direction concourante avec la direction d'amenée des fibres, caractérisé par le fait: - que l'ensemble desdites fibres (âme et couverture) sont soumises à l'action d'un système d'étirage commun (1), qu'à la sortie du système d'étirage commun (1), une partie des fibres sont délivrées progressivement sur la surface de guidage mobile (4) alors que l'autre partie des fibres sont écartées par rapport à ladite surface puis sont ramenées en contact avec celle-ci en aval de la zone de projection de la première partie de fibres sur ladite surface. 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les fibres formant l'âme et celles formant la couverture sont à base de matières similaires ou dif- férentes. 3/ Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les fibres destinées à former l'âme ont une longueur supérieure à celles destinées à former la couverture. - 15- 4/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les matières permettant la réalisation du filé sont amenées au système d'étirage (1) sous la forme d'un mélange intime. 5/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les matières destinées à for- mer le filé sont amenées sous la forme de mèches et/ou rubans séparés.