Brevet FR2566810A1 — publié le 19860103

PROCEDE ET DISPOSITIF PERFECTIONNES DE FILATURE DU TYPE A FIBRES LIBEREES La présente invention concerne la filature de fils textiles à partir de fibres du type à fibres libérées, que ces fibres soient en matière naturelle comme le coton ou la laine, en matière synthétique comme le polyester ou l'acrylique ou en mélange fibres naturelles et synthétiques. Elle 5 concerne la filature à fibres libérées mettant en oeuvre un rotor dans le- quel les fibres, d'abord individualisées par exemple grâce à un briseur, sont recondensées ; le fil est formé par la collecte des fibres individuel- les lors de la rotation du rotor, le fil produit ayant sensiblement la torsion procurée par la rotation du rotor. 10 Dans les différentes techniques connues de filature à rotor, la vi- tesse de production du fil est limitée par la torsion prise par le fil. En effet, la vitesse de production est fonction de la tension qu'il est indispensable d'exercer pour extraire le fil du rotor, donc de la résistance du fil et par conséquent de sa torsion. Ainsi pour une vitesse don15 née de rotation d'un rotor donné et une matière donnée, il existe une vi- tesse de production maximale au delà de laquelle des casses se produisent. A titre d'exemple, pour un rotor de 55 millimètre tournant à 45.000 tours, la production d'un fil de 25 tex à partir de fibres 1,6 dtex de 40 millimètres est de 57 mètres par minute ; ce fil possède une torsion de 790 20 tours au mètre. Actuellement les techniques les plus perfectionnées permettent d'atteindre et même de dépasser les 100 mètres par minute. Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de l'invention un pro- cédé de filature du type à fibres libérées mettant en oeuvre un rotor dont la vitesse de production n'est plus directement limitée par la tor- 25 sion procurée par la rotation du rotor. Ce procédé dans lequel les fibres sont dispersées puis recondensées dans un rotor et dans lequel le fil produit a la torsion procurée par la rotation du rotor est caractérisé en ce qu'on soumet le fil à une torsion complémentaire, au moyen d'un orga- ne de fausse torsion, cette torsion remontant à l'intérieur du rotor et 30 s'ajoutant à celle procurée par la rotation du rotor . Ainsi, selon le procédé de l'invention, en ajoutant de la torsion au fil jusqu'à 1' intérieur du rotor, on améliore par là même la prise de fibres par le fil en formation et sa résistance et cela permet d'augmenter la vitesse de production. La torsion complémentaire, apportée par un organe de fausse 5 torsion, n'est que transitoire et disparaît au-delà de l'organe qui l'a produite, dans le sens du défilement du fil, et le fil ainsi réalisé a 2- une torsion finale qui est égale à celle procurée par la rotation du ro- tor. Il importe cependant que le fil puisse être extrait du rotor à une tension qui soit suffisante pour réaliser cette extraction mais qui soit 5 inférieure à la tension au-delà de laquelle le fil casse. Cela est obte- nu selon une première version du procédé de l'invention en extrayant le fil du rotor grâce à des moyens de traction placés au niveau ou immédia- tement en aval de l'organe de fausse torsion, dans le sens de déplacement du fil. Préférentiellement ces moyens de traction sont placés à une dis- 10 tance du point générateur de torsion inférieure à la longueur des fibres entrant dans la constitution du fil. Dans une seconde version du procédé de l'invention, on introduit un filament dans l'axe de rotation du rotor et on soumet le fil et le fila- ment à la fausse torsion. Dans ce cas c'est la présence du filament qui 15 permet d'augmenter la tension au-delà de laquelle le fil va casser. Le fil obtenu est alors un fil guipé. Dans un mode de réalisation privilégié selon la première version du procédé de l'invention, on colle les fibres entre elles par des moyens de collage appropriés.Ce collage des fibres entre elles permet d'augmenter 20 -la cohésion du fil;ceci présente deux avantages au moins:d'une part l'aug- mentation de la vitesse de production, puisque celle-ci n'est plus li- mitée par la résistance du fil, et d'autre part la réalisation d'un fil présentant une torsion faible comparativement aux fils à fibres libé- rées classiques, mais néanmoins manipulable dans les opérations o le 25 fil est relativement sollicité. Le collage des fibres entre elles est réalisé par exemple par imprégnation des fibres au moyen d'une solution de colle puis séchage de ladite solution avant bobinage. C'est un autre objet de l'invention que de protéger le dispositif de filature du type à fibres libérées mettant en oeuvre un rotor, spé- 30 cialement conçu pour la dise en oeuvre du procédé précité. Ce disposi- tif, qui comporte de manière connue des moyens de dissociation des fi- bres, tel qu'un briseur, et un rotor, est caractérisé en ce qu'il com- prend également un organe de fausse torsion placé à la sortie du rotor de manière à ce que la torsion complémentaire procurée par ledit orga- 35 ne remonte à l'intérieur du rotor et s'ajoute à celle déjà procurée 3 par la rotation du rotor. Cet organe de fausse torsion peut être choisi parmi les dispositifs connus, mécaniques, comme les broches à friction, les courroies croi- sées ou pneumatiques. 5 Dans un premier mode de réalisation du.dispositif selon l'inven- tion, celui-ci comporte des moyens de traction qui sont placés au ni- veau ou immédiatement en aval de l'organe de fausse torsion. Les moyens de traction sont-placés au niveau de l'organe de fausse torsion lors- qu'ils se confondent avec lui:ce sera le cas d'un organe de fausse torsion 10 tracteur, par exemple un dispositif pneumatique du type de celui décrit dans la demande de brevet français N 81 24610. Lorsque les moyens de traction par exemple des rouleaux entre lesquels passent le fil, sont placés en aval de l'organe de fausse torsion, ils sont avantageusement situés à une distance du pointgénérateur de torsion qui est inférieu- 15 re à la longueur des fibres entrant dans la constitution du fil. Cette disposition est indispensable lorsqu'on veut augmenter sensiblement la vitesse d'extraction du fil du rotor sans provoquer de casses rédhibi- toires au bon fonctionnement du dispositif. Préférentiellement le dispositif, selon le premier mode de réali- 20 sation, comprend des moyens d'application de matière collante. Ces moyens sont placés à tout endroit du parcours de constitution du fil qui permettent l'apport de matière collante sur les fibres. Ils peuvent être combinés avec les moyens de traction. Lorsque la matière-collante est sous forme d'une solution de colle, les moyens d'application-consistent d'une part en des moyens d'imprégnation et d'autre part en des moyens de séchage. L'imprégnation peut se faire par pulvérisation, par des rouleaux type enducteurs ou en plein bain, le séchage par tout dispositif connu, par exemple à air chaud ou par rayonnement, infra-rouge, haute fréquence ou micro-onde. 30 Dans un second mode de réalisation du dispositif selon l'invention, celui-ci comporte des moyens pour introduire un filament continu dans l'axe de rotation du rotor ; dans ce cas le fil et le filament passent tous deux dans l'organe de fausse torsion en sortie du rotor. L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va sui- 35 vre d'un exemple de réalisation et du dessin annexé dans lequel la fi- 4 gure 1 représente un dispositif mettant en oeuvre un rotor, un organe de fausse torsion et de traction, et des.moyens d'application de matiè- re collante, et la figure 2 représente un dispositif mettant en oeuvre un rotor, un organe, de fausse torsion et des moyens:d'introduction d' 5 un filament continu. L'installation de filature comprend successivement dans le sens de réalisation du fil 1, un dispositif 2 destiné à disperser les fibres 3 contenues dans un ruban d'alimentation 4, un rotor 5, un organe de fausse torsion et de traction 6, des moyens 7 de traction et d'impré10 gnation d'une solution de colle 8, des moyens 9 de séchage et des moyens.de bobinage 10 du fil 1 ainsi réalisé. Le dispositif 2 de dispersion des fibres 3 comprend de manière connue un rouleau d'alimentation Il qui prélève le ruban de fibres 4 et le mène à -un briseur 12 placé dans une-chambre 13 qui entoure le briseur 12 et dont une partie 14 15 collecte les fibres 3 dissociées par le briseur 12 et les dirige vers l'intérieur du rotor 5. A la sortie du rotor 5 et dans l'axe de rota- tion de celui-ci est placé l'organe 6 qui assure à la fois la fausse torsion et la traction du fil I. Cet organe 6 consiste en un conduit de défilement rectiligne 16 que traverse le fil 1 et qui est parcouru 20 par un courant d'air hélicoïdal propre à entraîner le fil I vers 1' aval du conduit 16 et à lui procurer de la torsion. -La formation de ce courant d'air hélicoidal est obtenu-grâce à une arrive& 17 d'air com- primé (reliée à-une sôurce non représentée)-qui est située dans un plan parallèle au conduit 16, qui débouche tangentiellement par rapport 25 audit conduit 16 et qui est incliné par rapport à la direction du con- duit. Un tel dispositif est décrit dans la demande de brevet français NO 81.24610. Faisant suite à l'organe 6, les moyens 7 de traction et d'imprégnation de la solution de colle 8 consistent en deux rouleaux 18 et 19 dont les axes parallèles sont situés dans le plan perpendicu- 30 laire à la direction de défilement du fil I à la sortie du conduit 16 de l'organe 6. La solution de colle 8 est apportée au rouleau 19 par tout moyen approprié soit à l'aide d'un rouleau complémentaire plon- geant dans un bac contenant ladite solution de colle, soit par alimen- tation directe dans l'intervalle situé au-dessus et entre les deux rou- 35 leaux 18 et 19. La solution de colle 8 est d'une composition adaptée à la nature des fibres constitutives du fil 1 ; on utilise volontiers 5 des solutions contenant quelques pour-cents (4 ou 5 %) d'alcool polyvinylique ou de copolymères acryliques. Les moyens de séchage 9 comprennent un tapis 20 sur lequel est déposé le fil ] sortant des moyens 7 d'imprégnation. Afin de permettre une meilleure projection du fil I sur 5 le tapis 20 et le décollage du fil 1 sur l'un des rouleaux 18 ou 19,il peut être prévu un dispositif 21 complémentaire de traction, éventuellement du même type que le dispositif 6 de fausse torsion et de traction. Le séchage proprement dit est réalisé grâce à une enceinte 22 alimentée en air chaud. 10 Le fonctionnement de l'installation est le suivant. Les fibres constitutives du ruban 4 sont amenées par le rouleau d'alimentation Il jusqu'au briseur 12, qui dissocie le ruban, individualise les fibres 3 et les projettent dans le canal 14. L'extrémité 15 du canal 14 débou- chant à l'intérieur du rotor 5, les fibres 3 sont collectées dans la 15 gorge 23 du rotor 5 et le fil I ainsi formé sort du rotor 5 par la bu- se 24 et passe dans le conduit de défilement 16 de l'organe 6 de fausse torsion et de traction. La torsion complémentaire provoquée par le cou- rant d'air hélicoïdal qui traverse le conduit 16 s'ajoute à celle déjà acquise par le fil 1 grâce à la rotation du rotor 5 et remonte jusqu'à 20 l'intérieur du rotor. La tension apportée par l'organe 6 ainsi que par les moyens 7 de traction et d'imprégnation permet l'extraction du fil I du rotor 5. Lors de son passage entre les deux rouleaux 18 et 19, le fil 1 est imprégné de la solution de colle 8, puis est projeté par le dispositif 21 sur le tapis 20 o il s'accumule sous forme d'une nappe 25 régulière. Le tapis 20, qui est une grille sans fin, en verre téflonné, est animé d'un mouvement de translation au cours duquel il traverse le four 22 de séchage qui est alimenté par un courant d'air chaud circulant à l'intérieur dudit four au niveau du tapis 20. Le solvant de la solution de colle 8 s'évapore sous l'action de l'air chaud, et le fil I séché est 30 enfin réceptionné sur un bobinoir 10. Sur une telle installation on a réalisé à partir d'un ruban de 5000 tex dans un mélange de 67 % polyester et 33 % coton un fil de 36 tex. Le rotor tournait à 30.000 tours par minute, l'organe 6 de fausse torsion créait une torsion complémentaire de 250 tours par mi- 35 nute. Le fil a été produit à 180 mètres par minute et possédait une torsion de 166 tours au mètre. De manière conventionnelle, à la même 6 vitesse de rotor, le fil est produit à 72 mètres par minute et a une torsion de 416 tours au mètre. Ainsi le fil réalisé selon l'invention, à une vitesse nettement supérieure à la vitesse de production habituel- le , a une torsion plus faible. Les applications d'un tel fil concer- 5 nent entre autres les fils de trame destinés à des articles grattés, les fils de boucle en éponge, les articles bonneterie, les insertions de trame en tricot chaîne et de façon générale toutes les applications o les fils obtenus suivant la technique à fibres libérées à rotor ne sont pas utilisables du fait de leur torsion trop forte. De plus, grâ- 10 ce au collage ultérieur des fibres, le fil I obtenu s'applique même dans les cas de fils ayant à subir de fortes sollicitations en cours de fabrication, par exemple en fil de chaîne. La figure 2 montre une installation selon l'invention qui compor- te, ouvre les moyens 2 de dissociation des fibres et le rotor 5 , des 15 moyens 24 d'introduction d'un filament 26 dans le rotor 5 suivant 1' axe de rotation de celui-ci et de manière à ce que le filament 24 sor- te du rotor 5 suivant la même direction que le fil 1 formé dans le ro- tor 5, puis l'organe 6 de fausse torsion et de traction et des moyens de bobinage 10. Le fil 1 formé dans le rotor tourne au cours de sa for- 20 mation autour du filament 24 et le fil 27, après passage dans l'organe 6 est un fil guipé. REVENDICATIONS I. Procédé de filature de type à fibres libérées dans lequel les-fi- bres (3) sont dispersées puis recondensées dans un rotor (5), et dans lequel le fil (1) produit à la torsion procurée par la rotation du ro- tor (5), caractérisé en ce qu'on soumet le fil au moyen d'un organe de 5 fausse torsion (6) à une torsion complémentaire qui remonte à l'inté- rieur du rotor (5) et s'ajoute à celle procurée par la rotation du ro- tor (5) 2. Procédé selon la revendication ! catactérisé en ce qu'on extrait le fil (1) du rotor (5) grâce à des moyens de traction (6,7) placés au ni- l0 veau ou immédiatement en aval de l'organe de fausse torsion (6) dans le sens de défilement du fil (1). - 3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce qû'on colle les fibres entre elles par des moyens (7) de collage. 4. Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce qu'on imprègne 15 les fibres au moyen d'une solution de colle (8) puis on sèche ladite solution. 5. Procédé de filature d'un fil guipé selon la revendication I caractérisé en ce qu'on introduit un filament (26) dans l'axe de rotation du rotor (5) et en ce qu'on soumet le fil et le filament à la fausse torsion. 6. Dispositif de filature pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I du type comportant un rotor (5) caractérisé en ce qu' il comprend également un organe de fausse torsion (6) placé à la sor- tie du rotor (5) de manière à ce que la torsion complémentaire remonte 25 à l'intérieur du rotor (5) et s'ajoute à celle procurée par la rotation du rotor. 7. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en'ce qu'il comporte des moyens de traction (6,7) placés au niveau ou immédiatement en aval de l'organe de fausse torsion (6), qui procurent la tension nécessaire 30 à l'extraction du fil (1) du rotor (5). 8. Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (7) d'application de matière collante, 9. Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que les moyens (7) d'application de matière collante comprennent des moyens d'imprégnation (18, 19) d'une solution de colle (8) suivi de moyens de séchage (9). 10. Dispositif de filature d'un fil guipô (27) pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 5 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (25) pour introduire un filament continu (26) dans l'axe de rota- 5 tion du rotor (5) et un organe de fausse torsion (6) pour soumettre ensemble le fil (1) et le filament (26) à une torsion complémentaire.