Brevet FR2594860A1 — publié le 19870828

La présente invention concerne des perfectionnements apportés au procédé de thermofixation continue des fibres textiles destinées à la fabrication des tapis et moquettes. Ce procédé, bien connu, consiste à déposer un certain nombre de fils parallèles sous forme de spires successives se chevauchant sur un tapis se déplaçant à travers une chambre dans laquelle règne une atmosphère à température et à degré d'humidité contrôlés, ce qui provoque sur les fibres une rétraction et une frisure qui sont ensuite fixées.- Les moyens de mise en oeuvre de ce procédé comprennent actuellement une enceinte allongée équipée d'organes assurant son étanchéité et dans laquelle un tapis transporteur continu traverse successivement une première chambre froide, sous pression atmosphérique, puis une chambre de conditionnement thermique par de la vapeur d'eau sous pression, et enfin une seconde chambre froide, les spires de fils étant déposées sur ce tapis avant l'entrée dans la première chambre froide, et repris en vue de leur rebobinage à la sortie de la seconde chambre froide. Bien que ce traitement soit considéré comme satisfaisant dans son principe, il résulte de l'entrecroisement des spires successives les unes sur les autres des différences de rétraction entre les fils individuels et leurs entassements, de densité différente, ces différences créant, dans certaines qualités de tapis, nctamment les moquettes à poils courts, des effets moirés considérés comme des défauts par la clientèle. Pour pallier cet inconvénient, on a déjà proposé une modification constructive de l'appareillage de mise en oeuvre de ce procédé, cette modification consistant essentiellement à prélever de la vapeur vers la zone de sortie de la chambre de conditionnement sous pression, et à la réinjecter dans la zone d'entrée dans cette chambre. I1 en résulte une homogénéité du milieu assurant une action thermique plus rapide et plus constante. Toutefois, dans cette modification, la vapeur tend à se refroidir dans le système de reprise, ce qui a pour conséquence à la fois une humidication du fil, donc une baisse de sa qualité, et une baisse de rendement thermique, du procédé. La présente invention élimine cet inconvénient. Elle consiste essentiellement à procéder à un réchauffage de la vapeur entre son point de prélèvement et son point de réinjection dans la chambre sous pression, jusqu'à éventuellement surchauffer cette vapeur. Un tel réchauffage a pour un double effet - l'absence de gouttelettes résultant du refroidissement de la vapeur dans le ventilateur de reprise a pour conséquence que la vapeur surchauffée apporte au fil davantage d'énergie, et cela plus rapidement. On obtient donc un meilleur rendement énergétique. - par ailleurs, cette vapeur sèche a plus haute température améliore la rétraction des fibres. Selon une autre modification de ce traitement, rentrant également dans le cadre de l'invention, la chambre de thermofixation sous pression est précédée d'une chambre de turboprévaporisage ventilée, dans laquelle les fibres sont soumises à l'action de vapeur chaude sous pression atmosphérique, mais brassée par des groupes de ventilation. Ce traitement permet d'accélérer la pénétration de la vapeur à travers les fils déposés sur la bande transporteuse, d'où il résulte une diminution de l'encombrement en longueur de l'installation. Pour illustrer l'invention, on a représenté sur le dessin annexé, le schéma de l'installation de mise en oeuvre du procédé, ainsi que les courbes de montée en température du fil, de manière à faire apparaître les modalités de l'invention et les avantages qui en résultent. Sur ce dessin La figure 1 est une coupe verticale schématique longitudinale de l'ensemble d'une installation dans laquelle est applicable la présente invention. Les figures 2 et 3 sont des vues respectivement latérale et de dessus de la chambre de thermofixation équipée du système de ré-injection de vapeur de la sortie vers l'entrée. La figure 4 est une vue semblable à la figure 3 illustrant le réchauffage de la vapeur réinjectée selon la première caractéristique de l'invention. Les figures 4A, 4B et 4C sont des courbes illustrant la vitesse de thermofixation du fil dans les divers types d'installation. Et les figures 5 et 6 sont des coupes verticales transversale et longitudinale respectivement de la variante du poste de prévaporisage comportant l'aménagement selon la seconde caractéristique de l'invention. En se référant tout d'abord à la figure 1, on rappelle que le principe du traitement auquel l'invention apporte des perfectionnements est le suivant Les fils la, lb, lc... provenant de bobines 2 sont réunis en un faisceau 3 et déposés sous forme de spires sur un tapis transporteur 4, qui traverse les postes successifs de traitement. Le poste 5 est une enceinte de prévaporisage dans laquelle une atmosphère de vapeur est créée par chauffage d'un bac d'eau 6 au moyen de résistances électriques 7 (comme représenté dans la zone 8 des figures 5 et 6). Ce prévaporisage sous pression atmosphérique provoque une modification des fibres constituant les fils, à savoir une rétraction, un gonflage et le développement d'une frisure. Toutefois, comme la teinture ou toute autre opération ultérieure des fils ferait disparaître cette frisure, il est prévu un poste de thermofixation 9, consistant en une modification de la structure cristalline des fibres et rendant la frisure permanente. A cet effet, ce poste de thermo-fixation c consiste en une chambre étanche allongée 10, dans laquelle la vapeur d'eau se trcuve sous pression (maxi 5 bars) et de ce fait monte en température (maxi 150"C). Au cours de la traversée de cette chambre, le fluide de traitement assure un choc thermique au niveau des fils et provoque ainsi la fixation de la frisure des fibres. Les fils passent ensuite au travers d'une chambre de refroidissement puis de la tête d'étanchéité de sortie. De là, les fibres sont reprises et rebobinées en 12. L'allure de la montée en température du fil dans une telle installation est illustrée à la figure 4A : le maximum de température est atteint vers le milieu de la chambre 10, avec une montée relativement lente. Selon les installations plus récentes actuellement en service, un perfectionnement important, illustré aux figures 2A 2B, a consisté à reprendre la vapeur dans la zone la plus chaude, c'est-à-dire vers ltextrémité aval, de la chambre 10, par un ventilateur 13 qui, par une conduite 14, la réinjecte vers la zone la plus froide, c'est-à-dire l'extrémité amont, en 15. La courbe de montée en température prend alors une allure beaucoup plus satisfaisante, illustrée par la figure 4B. Toutefois, la vapeur tend à se refroidir, donc à se condenser partiellement au cours de son passage dans la conduite 14, ce qui entraîne le risque d'une humidification du fil au point 15. L'invention élimine cet inconvénient grâce à l'aménagement consistant à assurer le chauffage de la conduite 14 sur la plus grande partie de sa longueur, par exemple au moyen d'une résistance électrique 16. Cette résistance, non seulement maintient la température de la vapeur réinjectée en 15 à la valeur où elle a été prélevée en 13, mais au surplus, peut la surchauffer, de sorte que, non seulement le risque d'humidification du fil est écarté, mais encore la vapeur apporte au fil davantage d'énergie thermique, et plus rapidement, ce qui améliore et régularise encore le phénomène de rétraction et thermofixation du fil. La figure 4C illustre la courbe de montée en température du fil dans le cas du perfectionnement selon l'invention : cette montée est presque instantanée, et le traitement bénéficie d'une plus longue durée à température constante, de l'ordre de 140 C. Si l'on se réfère maintenant aux figures 5 et 6, on y a représenté le poste 5, aménagé conformément à la seconde caractéristique de l'invention. Ce poste comporte toujours la portion inférieure 8 dans laquelle est créée la vapeur d'eau servant au pré-vaporisage du fil amené par la bande 4. Par contre, la portion supérieure 17 est équipée de ventilateurs, 18, assurant un brassage de la vapeur. I1 en résulte une bonne et rapide pénétration de la vapeur à travers les couches de fil déposées sur la bande 4, ce qui permet soit d'accélérer la vitesse de cette bande en réduisant le temps de séjour, soit de réduire l'encombrement de l'installation. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la thermofixation continue des fibres textiles par défilement de spires de fils constitués par ces fibres, déposées sur une bande transporteuse, à travers une enceinte étanche dans laquelle elles sont soumises à une atmosphère de vapeur d'eau sous pression assurant une température et une humidité contrôlées, puis à travers une zone de refroidissement rapide, ladite vapeur d'eau étant reprise au voisinage de la sortie de ladite enceinte et réinjectée au voisinage de l'entrée, caractérisé en ce que, entre le point de reprise et le point de réinjection ladite vapeur est soumise à des moyens de réchauffage. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdits moyens portent ladite vapeur à l'état surchauffé vers 130-150"C. 3. Installation pour la thermofixation continue des fibres textiles, du type comprenant une enceinte étanche dans laquelle circule une bande transporteuse sur laquelle lesdites fibres sont déposées à l'état de spires continues, cette enceinte comportant un caisson de traitement thermique à la vapeur sous pression et une chambre de refroidissement, des moyens étant prévus dans ledit caisson pour reprendre ladite vapeur au voisinage de la sortie des fibres pour la réinjecter au voisinage de leur entrée, caractérisé en ce que lesdits moyens de reprise sont équipés d'organes de réchauffage de la vapeur. 4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que lesdits organes sont des résistances électriques. 5. Installation selon l'une des revendications 3 et 4, comportant, avant ladite enceinte de thermofixation, une chambre de prévaporisage par de la vapeur d'eau sous pression atmosphérique, caractérisée en ce que dans cette chambre de prévaporisage sont montés des ventilateurs assurant le brassage de ladite vapeur d'eau et par suite une pénétration des fils par ladite vapeur meilleure et plus rapide. 6. Fibres thermofixées, caractérisées en ce qu'elles sont obtenues par le procédé selon les revendications 1 et 2, et/ou par l'installation selon l'une des revendications 3 à 5.