Brevet FR2585374A1 — publié le 19870130

La présente invention concerne la fabrication de tissus lainés et, plus particulièrement, la fabrication de filés en polyamide pouvant être utilisés dans des tissus lainés. On connaît depuis longtemps des tissus brossés ou lainés, en particulier des tissus constitués de filés coupés. On fabrique typiquement de tels tissus en érodant leur surface par contact avec une toile formant grattoir (voir l'ouvrage "Textile Finishing" (Finition des textiles) de Hall, publié en 1966, American Elsevier, pages 105-108). Lorsqu'on doit obtenir des poils très courts, la surface de l'étoffe doit être soumise à abrasion par contact avec de la toile émeri ou autre matériau similaire (page 107 de l'ouvrage de Hall). On n'a pas fait une utilisation très intense de tissus en matériau dit nylon à filaments continus pour les nombreux types de tissus lainés, car les filés classiques en nylon donnent de mauvais résultats dans l'opération de lainage lorsqu'on les utilise avec l'équipement classique de brossage. On a découvert qu'on peut effectuer avec succès l'opération de lainage avec des tissus contenant des filés de nylon à filaments continus si l'on choisit de manière appropriée les propriétés des filés comme on le décrit ci-après. En gros, les filés de la présente invention sont caractérisés en ce qu'ils présentent un allongement inférieur à 52 % et des ténacités inférieures à la plus petite des valeurs suivantes : soit 5 grammes par denier soit t7 - (0,06 X allongement %)3 grammes par denier. Selon un premier aspect principal de la présente invention, on prévoit un procédé de fabrication d'un filé en polyamide pour utilisation dans des tissus lainés, consistant à doser une multitude de courants à l'état fondu de polymère de polyamide dans les orifices d'une filière pour les faire entrer dans une zone de refroidissement rapide, à refroidir rapidement les courants pour obtenir des filaments dans la zone de refroidissement rapide, à fusionner les filaments pour obtenir un filé, à mettre en contact le filé avec un dispositif amortisseur, à extraire le filé du dispositif amortisseur à une vitesse d'au moins 2 500 mimin, et à enrouler le filé sur une bobine.Le débit de dosage, la vitesse d'avancement,la tension élevée, la tension d'enroulement, et la construction et l'agencement du dispositif amortisseur sont choisis et liés les uns aux autres de façon que le filé enroulé sur la bobine forme un rouleau stable et présente un allongement inférieur à 52 % et une ténacité inférieure à la plus petite des deux valeurs suivantes : 5 grammes par denier et (7 - (0,06 X allongement %)] grammes par denier. Selon d'autres aspects spécifiques de la pratique du procédé, le polymère est de préférence le matériau dit nylon 66. Le dispositif amortisseur est de préférence construit et disposé de façon que le filé enroulé sur la bobine ait une ténacité inférieure à la plus petite des deux valeurs suivantes : 5 grammes par denier et 6,8 - (0,06 X allongement %) 0 grammes par denier. Les filaments ont de préférence une résistance à la rupture inférieure à 12 grammes. Le taux de dosage du polymère est avantageusement choisi de façon que les filaments aient des deniers supérieurs à 1,4. Le dispositif amortisseur est de préférence situé à une distance du dessous de la filière supérieure à 2 mètres. La tension d'enroulement est de préférence comprise entre 0,05 et environ 0,35 gramme par denier. Selon un second aspect principal de la présente invention, on prévoit un-filé plat en polyamide enroulé sur une bobine, le fil étant convenable pour être transformé en tissu lainé. Le filé a des filaments ayant des deniers individuels inférieurs à 10, un allongement inférieur à 52 %, une force de rétrécissement maximum Kanebo à une température inférieure à 1500 C, une demi-largeur de diffusion discrète DXPA d'au moins 3,6 degrés, et une ténacité inférieure à la plus petite des deux valeurs suivantes : 5 grammes par denier et [6,8 - (0,06 X allongement %) 3 grammes par denier. La plage préférée pour la ténacité va de 1,5 à 4 grammes par denier et les filaments ont de préférence des deniers supérieurs à 1,4. Selon d'autres points préférés du second aspect principal, le filé est du nylon 66, de préférence exempt de torsion. Le filé a de préférence un allongement inférieur à 50 %. Une ténacité du filé inférieure à H4 grammes par denier et un allongement inférieur à 50 % sont particulièrement souhaitables, et, avantageusement, les filaments ont des deniers compris entre 2 et 4,5. Le filé a de préférence une densité inférieur à 1,14. D'autres aspects de la présente invention apparaîtront dans la description détaillée suivante. EXEMPLE 1 I1 s'agit d'un exemple de tentatives de fabrication de tissus lainés en filés d'habillement classiques en nylon. On tisse à une vitesse de 1400 metres/minute du filé en nylon 66 ayant 34 filaments pour vêtement classique; on le passe à la vapeur dans un tube classique inter-étages, et l'enroule, le denier du filé étant choisi de façon que le filé étiré ait 70 deniers. Le filé est étiré à froid à un allongement de 40 %, donnant un filé étiré ayant une ténacité de 5,6 grammes par denier. On forme avec ce filé un tissu de métier chaîne. Des tentatives pour lainer le tissu en utilisant un appareil de lainage de marchandises tricotées Gessner s'avèrent infructueuses à cause du dépolissage rapide des fils sur l'appareil de lainage et de l'absence de rupture nette des filaments. On modifie les opérations de filage et d'étirage afin d'obtenir un filé étiré de 70 deniers ayant un allongement de 60 %, se traduisant par une ténacité de 4,2 grammes par denier, et un filé étiré de 70 deniers ayant un allongement de 30 %, se traduisant par une ténacité de 6,5 grammes par denier. On obtient des résultats infructueux similaires lorsqu'on essaye de lainer un tissu de métier chaîne formé de l'un ou l'autre des filés étirés de ce paragraphe. EXEMPLE 2 I1 s'agit d'un exemple selon la présente invention. On procède au filage d'un filé de 34 filaments à partir de nylon 66, 40 RV, à une température de la masse fondue de 2850C, les courants à l'état fondu étant refroidis rapidement de la manière classique et réunis pour donner un filé de 132 cm au-dessous de la face de la filière. Le filé passe ensuite en descendant dans un tube inter-étages non chauffé jusqu'à un applicateur d'apprêt dosé situé à 3,3 mètres au-dessous de la face de la filière, puis suivant un enroulement partiel autour de chacun de deux axes amortisseurs en céramique avant d'être acheminé par contact avec un rouleau d'alimentation tournant à une vitesse superficielle de 3800 m/min. Chacun des axes a une rugosité moyenne quadratique de surface de 80, et les axes sont montés de façon réglable pour pouvoir choisir l'angle d'enroulement ou degré d'enroulement du filé sur chaque axe. Les axes amortisseurs constituent un dispositif amortisseur ajustable pour commander la tension du filé. Après passage, suivant un enroulement partiel, autour du rouleau d'alimentation, le filé passe suivant un enroulement partiel autour d'un rouleau de délivrance tournant à une vitesse superficielle de 3710 m/min, puis est enroulé à une tension d'enroulement d'environ 7 grammes. Les axes amortisseurs sont ajustés et disposés de façon que la tension du filé entre les axes amortisseurs et le rouleau d'alimentation ("tension d'amortisseur") soit de 55 grammes. Le filé résultant- de 70 deniers présente un allongement de 44 % et une ténacité de 3,9 grammes par denier. Lorsqu'on fait un examen aux rayons X, le filé a une demilargeur de diffusion DXPA de 4,79 degrés. Le filé a une force de rétrécissement maximum Kanebo à une température d'environ 1000C et une densité inférieure à 1,14. Un tissu de métier chaîne formé avec le filé est lainé avec une excellente possibilité de traitement et le tissu lainé résultant présente une excellente qualité. Si on ajuste les axes amortisseurs de manière à fournir une'tension d'amortisseur inférieure à environ 0,57 gramme/denier, le filé s'allonge sur la bobine, empêchant la formation d'une bobine stable. Inversement, une tension d'amortisseur inférieure à environ 0,86 gramme/denier provoque l'écrasement de la bobine par le filé, de nouveau empêchant la formation d'une bobine stable. Dans le paragraphe suivant, on traitera des méthodes d'essai et de leur définition. Pour les essais, les bobines de filé devant être testées sont conditionnées à une température de 21 degrés C et une humidité relative de 65 pendant une journée avant les essais. On enlève 45 mètres de filé de la bobine et les jette . On détermine l'allongement à la rupture en utilisant un instrument d'essai de la résistance à la traction dit Instron. La longueur jaugée (longueur initiale de l'échantillon de filé entre pinces de l'instrument) est 25 cm, et la vitesse du croisillon est 30 cm par minute. On procède à l'extension du filé jusqu'à sa rupture. L'allongement à la rupture est défini par l'augmentation de la longueur de l'échantillon au moment de l'application de la charge maximum (effort), qu'on exprime en pourcentage de la longueur initiale (25 cm).La ténacité est la charge maximu en grammes divisée par le denier du filé. On détermine la viscosité relative (V.R.) par la méthode ASTM D789-81, en utilisant de l'acide formique à 90 %. On mesure la forme de rétrécissement maximum Kanebo en utilisant un appareil dit Thermal Stress Tester du type KE-2 (appareil d'essai des contraintes thermiques) fabriqué par la société dite Kanebo Engineering, Ltd. On soumet à une pré-tension 10 cm d'une boucle de filé à 5 milligrammes/denier qu'on chauffe à partir de la température ambiante pour la porter à 300 C à une cadence de chauffage constante de 1,67 degré par seconde. On mesure la réponse de la force de rétrécissement avec un transducteur de contrainte et trace sa courbe avec un enregistreur X-Y à canal double. Les images diffractées aux rayons X (diffusion aux rayons X à petit angle ou DXPA) sont enregistrées sur un film médical pour rayons X dit Kodak NS54T en utilisant des caméras dites Laue à plaque plate sous vide (du type dit statton), la distance entre échantillon et film est 32,0 cm; la longueur du collimateur du faisceau incident est 7,62 cm et le temps d'exposition 16 heures. Des supports de filé interchangeables du type Statton avec des trous minuscules d'un diamètre de 0,5 mm et une épaisseur de gaine de filé de 0,5 mm sont utilisés continuellement ainsi que les trous d'entrée de 0,5 mm. On aligne parallèlement les uns aux autres les filaments de chaque gaine de filé et perpendiculairement au faisceau de rayons X.On utilise un tube pour rayons X à fin foyer en cuivre ( > = 0,15418 nm) avec un filtre en nickel de 40 KV et 26,26 mA, 85 % de leur charge nominale. Pour chaque exposition aux rayons X, on utilise un seul film dans la cassette. On procède à l'évaluation de ce film sur un appareil dit Densitomètre Obtronics P-lo00 à balayage afin d'obtenir une information sur l'intensité de la dispersion et la distribution de la dispersion discrète dans les directions équatoriale et méridionale. On utilise pour le lissage des données expérimentales avant calcul la procédure d'ajustement des courbe, en employant les fonctions de Pearson VII (voir H. M. Heuvel et R. Huisman, J. Appl. Poly. Sci., 22, 2229-2243 (1978)) ainsi qu'une fonction polynomiale du second ordre. On exécute un balayage méridional; on effectue les balayages équatoriaux, lisse la dispersion discrète, pour chaque maximum de dispersion discrète, puis lisse de nouveau les données via une procédure d'ajustement par paramètre. On utilise des demi-largeurs (degrés) équatoriales de la diffusion discrète DXPA pour déterminer les dimensions lamellaires moyennes. Dans la direction équatoriale, on les prend ici comme étant proportionnelles à la taille moyenne des lamelles dispersées dans une direction perpendiculaire à celle des fibres. On mesure ces tailles à partir de la largeur réciproque des maxima de diffusion DXPA (degrés ), pris dans la direction équatoriale à un point auquel l'intensité DXPA est tombée à la moitié de sa valeur de crête. 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 apparaîtront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Procédé de fabrication d'un filé de polyamide pour utilisation dans des tissus lainés, caractérisé en ce qu'il consiste à a. doser à un débit donné une multitude de courants à l'état fondu de polymère de polyamide dans des orifices d'une filière pour les faire déboucher dans une zone de refroidissement rapide; b. refroidir rapidement les courants pour les transformer en filaments dans la zone de refroidisse ment rapide; c. fusionner les filaments pour obtenir un filé; d. amener le filé en contact avec un dispositif amortisseur; e. acheminer le filé à partir du dispositif amortis seur à une vitesse d'au moins 2500 m/min, ce qui a pour effet de soumettre le filé à une tension d'amor tissement élevée et de l'orienter; et f. enrouler le filé sur une bobine à une tension d'enroulement comprise entre environ 0,05 et environ 0,35 gramme par denier; g. le débit de dosage, la vitesse d'acheminement,la tension élevée, la tension d'enroulement, la cons-; truction et l'agencement du dispositif amortisseur étant choisis et liés les uns aux autres de façon que le filé enroulé sur la bobine forme un rouleau stable et comporte une multitude de filaments avec des deniers individuels inférieurs à 10, un allon gement inférieur à 52 g, et une ténacité inférieure à la plus petite des deux valeurs suivantes 5 grammes par denier ett 7 - (0,06 X allongement %) j gram mes par denier. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le polymère est le matériau dit nylon 66. 3 - Procédé selon la refendication 2, caractérisé en ce que le débit de dosage, la vitesse d'acheminement, la tension élevée, la tension d'enroulement, la construction et l'agencement du dispositif amortisseur sont choisis et liés les uns aux autres de façon que le filé enroulé sur la bobine ait une ténacité inférieure à [6,8 - (0,06 X allongement %)) grammes par denier et un allongement inférieur à 50 %. 4 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le débit de dosage est choisi de façon que les filaments aient des deniers supérieurs à 1,4. 5 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif amortisseur est situé à plus de 2 mètres du dessous de la filière. 6 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le filé n'est pas chauffé après avoir été refroidi rapidement et avant d'être enroulé. 7 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tension de l'amortisseur est comprise entre 0,57 et 0,86 gramme par denier. 8 - Filé plat en polyamide enroulé en rouleau stable sur une bobine, le filé pouvant être transformé en tissu lainé, le filé comprenant des filaments ayant des deniers individuels inférieurs à 10, caractérisé en ce qu'il présente a. un allongement inférieur à 52 %; b. une force de rétrécissement maximum Kanebo à une température inférieure à 150 degrés C; c. une demi-largeur équatoriale de diffusion dis crète DXPA d'au moins 3,6 degrés; et d. une ténacité inférieure à la plus petite des deux valeurs suivantes (1) 5 grammes par denier, et (2) 16,8 - (0,06 X allongement grammes par denier. 9 - Filé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il est le matériau dit nylon 66. 10 - Filé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il n'a aucune torsion. 11 - Filé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il a un allongement inférieur à 50 %. 12 - Filé selon la revendication 9,caractérisé en ce qu'il a une densité inférieure à 1,14. 13 - Filé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il a une ténacité inférieure à 4 grammes par denier et un allongement inférieur à 52 %. 14 - Filé selon la revendication 9, caractérisé en ce que les filaments ont des deniers supérieurs à 1,4. 15 - Filé selon la revendication 9, caractérisé en ce que les filaments sont des deniers compris entre 2 et 4. 16 - Filé selon la revendication 9, caractérisé en ce que les filaments ont des résistances à la rupture inférieures à 12 grammes.