Brevet FR2659362A1 — publié le 19910913

i PROCEDE DE TRAITEMENT DE PIECES TEXTILES PAR JETS D'EAU HAUTE PRESSION La présente invention concerne un procédé de traitement de pièces ou articles textiles, réalisés à partir d'étoffes tissées ou tricotées, le traitement étant du type apprêt mécanique et destiné à modifier leur structure, par exemple en augmentant la voluminosité, en améliorant la souplesse, en modifiant leur aspect de surface. Il existe de très nombreux apprêts mécaniques, dans lesquels des organes divers sont mis en oeuvre, lesdits organes et leur mode d'action étant choisis en fonction du but recherché: chardons, rouleaux de grattage pour donner un aspect pelucheux à une pièce en filés de fibres, machine de foulage pour donner le volume à la laine, tapis vibrant ou autre dispositif de projection mécanique de la pièce sur un obstacle pour améliorer la stabilité dimensionnelle etc Dans toutes ces techniques, les organes mécaniques entrent en contact avec la pièce textile et modifient lors de ce contact la structure que ladite pièce avait soit après tissage ou tricotage soit éventuellement après confection de l'article fini, le plus souvent par un déplacement relatif des fils constitutifs de la pièce, ou des fibres discontinues ou des filaments continus composant lesdits fils Dans la plupart des cas ce contact des organes mécaniques s'accompagne d'une certaine dégradation de la pièce par des casses de filaments ou de fibres D'autre part ce contact entre les pièces et l'organe mécanique peut entraîner une usure de l'organe et donc une évolution progressive du résultat obtenu. Or on a trouvé et c'est ce qui fait l'objet de l'invention un nouveau procédé de traitement d'une pièce ou d'un article textile réalisé à partir d'étoffe tisséeou tricotée, en vue de modifier sa structure qui pallie les inconvénients précités en ce qu'il n'occasionne pas de casses de filaments continus ou de fibres discontinues dans les fils constitutifs de la pièce ou de l'article traité et en ce qu'il est exempt de contact avec un organe mécanique de traitement. Dans la suite du texte, on désignera sous le terme général "pièce" toutes les présentations des étoffes tissées ou tricotées:tissu ou tricot tombé de métier et se présentant sous forme d'une bande de grande longueur, partie découpée d'une telle bande ou article confectionné. Le procédé de l'invention consiste à soumettre ladite pièce, reposant sur une grille support, à l'action de jets d'eau à haute pression, au moins égale à 4 10 Pa ( 40 bars). L'injection des jets d'eau à haute pression est utilisée pour réaliser le liage, la consolidation de nappes de fils, dans la fabrication des nontissés Les fils de filaments continus sont déposés en nappe sous forme d'un voile continu sur un convoyeur en mouvement Le voile, après un prémouillage pour en éliminer l'air, est soumis à l'action des jets d'eau; l'eau perfore le voile, est réfléchie en partie par le convoyeur Cette action directe et indirecte génère des turbulences dans le plan du voile, qui provoquent l'entremêlement des fils C'est cet entremêlement qui réalise la cohésion du voile. Or à la connaissance du demandeur, cette technique d'injection de jets d'eau à haute pression n'a jamais été mise en oeuvre pour le traitement des pièces textiles, qui ont déjà leur cohésion propre du fait du tissage ou du tricotage, en vue de modifier la structure desdites pièces. Il est à noter que l'action mécanique des jets d'eau à haute pression apporte une modification de structure, essentiellement lorsque la pièce textile est réalisée à partir de fils constitués soit de fibres discontinues soit de filaments continus à microfilaments adhérents, obtenus par filage en étoile ou lamellaire. Dans le premier cas, c'est-à-dire lorsque la pièce est faite au moins en partie de filés de fibres discontinues, l'action des jets d'eau à haute pression se traduit par un déplacement des fibres, sans élimination ni rupture, par rapport à la surface de la pièce proprement dite Ainsi lorsque la pièce est soumise à l'action des jets d'eau selon une seule face, la pièce obtenue a, sur la face en contact avec la grille support, un aspect duveteux tandis que la face directement exposée aux jets d'eau a un aspect lisse. Dans le second cas qui est le mode de réalisation préféré de l'invention, c'est-à-dire lorsque la pièce est réalisée à partir de filaments continus à microfilaments adhérents, on constate de manière inattendue que l'action mécanique des jets d'eau a pour effet de détacher les microfilaments unitaires des filaments soit les uns des autres s'il s'agit d'un filage lamellaire soit de la matrice lorsqu'il s'agit d'un filage en étoile. Ainsi grâce à l'invention, il est possible de réaliser une pièce textile par tissage ou tricotage de fils ayant des filaments de 2 dtex par exemple puis, d'obtenir une pièce ayant la souplesse, le toucher, la voluminosité correspondant à des microfilaments unitaires de 0,2 à 0,4 dtex, grâce à la très simple mise en oeuvre du procédé de l'invention Cette transformation n'était possible jusqu'à présent qu'à l'aide des traitements chimiques adaptés dans lesquels la matrice assurant le collage des microfilaments unitaires, ou superficiellement la surface interlamellaire, était attaquée, en particulier des traitements à la soude lorsque les microfilaments étaient en polyester De tels traitements chimiques présentent de multiples inconvénients il est difficile de contrôler parfaitement tous les paramètres pour obtenir un traitement uniforme (durée de traitement, température, concentration du bain); la pièce ainsi traitée perd du poids du fait de sa dissolution partielle; les traitements sont longs et onéreux. Le procédé de l'invention permet de pallier tous ces inconvénients et d'obtenir un effet tout-à-fait reproductible, s'agissant de simples réglages des conditions physiques: vitesse de la grille, pression des jets d'eau, notamment. De préférence la grille support se déplace de manière continue sous plusieurs rampes comportant chacune un ensemble de buses d'injection de jets d Teau à haute pression, la pression de l'eau étant identique ou différente d'une rampe à l'autre. Avantageusement la pièce est soumise à l'action de jets à des pressions de plus en plus élevées. Par exemple la vitesse de défilement de la pièce étant comprise entre 20 et 1 O Om/mn, celle-ci est soumise successivement à l'action de quatre rampes de jets d'eau à des pressions étagées respectivement de 40 à 200 bars. Certains fils constitutifs de la pièce sont par exemple des fils composés de filaments à microfilaments adhérents obtenus par filage en étoile, chaque filament ayant un titre de 2 dtex environ et comportant de 6 à 8 microfilaments unitaires en polyester de 0,2 à 0,4 dtex, assemblés grâce à une matrice en polyamide. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement dans la description qui va être faite de plusieurs traitements de pièces textiles par jets d'eau haute pression, illustrés par le dessin annexé dans lequel: La figure 1 est une vue schématique de côté de l'installation de traitement, Les figures 2 A et 2 B sont des vues schématiques en perspective d'un filament à microfilaments adhérents en étoile avant traitement (fig 2 A) et après traitement (fig 2 B), La figure 3 est une vue schématique en coupe transversale d'un filament à microfilaments adhérents sans matrice, La figure 4 est une vue schématique en coupe transversale d'un filament à microfilaments adhérents lamellaires. L'installation 1 de traitement qui va être décrite convient en particulier pour les pièces textiles, tissus ou tricots, enroulées sous forme de bobines 2 de bandes continues. Cette installation 1 comporte un ensemble de moyens réalisant le positionnement et le transport de la pièce 3, à savoir de l'amont vers l'aval un arbre 4, entraîné par un moteur non représenté, sur lequel est emmanchée la bobine 2, des rouleaux 5 de tension, une grille support 6 consistant en un tapis sans fin enroulé et tendu entre deux cylindres 7,8 entraînés à la même vitesse linéaire que l'arbre 4, la pièce 3 reposant sur la partie supérieure 6 a de la grille 6, et enfin un rouleau de détour 9 coopérant avec un arbre 10 d'enroulement de la bobine Il constituée de la pièce 3 traitée. Par simplification on n'a représenté sur la figure 1 que deux rampes 12, 13 d'injection d'eau à haute pression Chaque rampe est alimentée par une pompe 14,15 capable de travailler à des pressions, réglables, allant de 4 10 6 Pa ( 40 bars) à plus de 20.106 Pa ( 200 bars) Chaque rampe 12,13 comporte une plaque percée d'un ensemble d'orifices faisant office de buses d'injection 16 réparties d'une part sur toute la largeur utile de la grille 6 à raison d'un orifice tous les 2 mm et d'autre part sur plusieurs rangées, par exemple trois rangées ont été représentées sur la figure 1 L'eau à haute pression sortant des buses d'injection 16 se présente sous forme de jets extrêmement fins, ayant un diamètre de l'ordre de 100 à 150 micromètres. Des caissons d'aspiration 17,18 sont placés en vis-à-vis des rampes 12,13 d'injection sous la partie supérieure 6 a de la grille 6 tandis que les rampes se trouvent au-dessus de cette partie supérieure 6 a, les buses 16 étant dirigées perpendiculairement au plan de ladite partie supérieure 6 a et donc à la pièce 3. La grille support 6 est une grille métallique de 100 mesh (c'est-à-dire de 100 mailles au pouce) réalisée avec des fils de micromètres de diamètre. Un tunnel de séchage 19 est placé sur le passage de la pièce 3 traitée après le cylindre 8 de sortie et avant le rouleau de détour 9. On a traité un tissu polyester d'environ 130 g/m 2 ayant comme fil de chaîne un fil conventionnel faisant 90 dtex, et comportant 136 filaments continus, et comme fil de trame un fil de filaments continus à microfilaments adhérents obtenu par filage en étoile Un tel fil est représenté sur la figure 2 A Il comporte six microfilaments 20 unitaires en polyester; chaque microfilament 20 a en coupe transversale la forme d'un quartier d'orange; les six microfilaments 20 sont séparés par une matrice 21 en polyamide ayant six branches 22 radiales symétriquement réparties autour de l'axe longitudinal 23 Chaque microfilament unitaire 20 en polyester a un titrage compris entre 0,2 et 0,4 dtex. Le traitement du tissu ci-dessus a été réalisé à 20 m/mn, par passage sous quatre rampes d'injection, 1 'eau étant respectivement à 6 106 Pa, 8 10 6 Pa, 20 106 Pa et 20 106 Pa. Après un tel traitement on observe que les microfilaments unitaires 20 ont été décollés de la matrice 21, sous l'impact des jets d'eau, comme cela est illustré sur la figure 2 B Mais on ne constate de dégradation ni des microfilaments 20 ni de la matrice 21; le tissu n'a donc pas perdu de poids. L'action combinée de l'individualisation des microfilaments unitaires 20 et du déplacement relatif desdits microfilaments 20 les uns par rapport aux autres dû aussi à l'action des jets d'eau donne au tissu une très grande souplesse et un clos très élevé Le clos correspond à la répartition des filaments et des microfilaments par rapport au volume du tissu. Il existe d'autres types de fils à microfilaments adhérents, notamment ceux montrés aux figures 3 et 4 Sur la figure 3 on a représenté un fil sans âme, c'est-à-dire que la matrice de collage des quatre microfilaments 24 en polyester est constituée de quatre microfilamfents 25 en polyamide accolés à deux microfilaments 24 successifs de polyester. Sur la figure 4 on a représenté un fil du type lamellaire dans lequel les microfilaments 26 en polyester correspondent à des tranches longitudinales d'un filament de section sensiblement circulaire L'auto- adhésion entre les quatre microfilaments 26 est obtenue du fait qu'au filage les quatre lamelles ne sont réunies qu'après un certain temps de refroidissement du polyester. Les pièces textiles réalisées avec des fils à microfilaments adhérents tels que décrits ci-dessus ont été 7 2659362 traitées sur l'installation 1 Il a été également constaté que les microfilaments 24,26 étaient individualisés sous l'impact des jets d'eau haute pression, sans dégradation. L'invention n'est pas limitée aux traitements qui ont été décrits à titre d'exemple non limitatifs mais en couvre toutes les variantes En particulier le traitement s'applique aux tissus ou étoffes réalisés à partir de filés de fibres discontinues, notamment de fibres naturelles, laine, coton, lin L'action -des jets d'eau tend à déplacer les unes par rapport aux autres les fibres unitaires; de plus l'extrémité libre de certaines fibres, entraînée par les jets, migre à travers le tissu ou le tricot vers la face en contact avec la grille support 6 Ainsi le tissu ou tricot à base de filés de fibres discontinues, à l'occasion d'un traitement selon une seule face, présente une face ayant une surface duveteuse et l'autre face ayant un aspect lisse. On comprend que l'invention repose sur l'utilisation de jets d'eau à des pressions d'au moins 4 10 6 Pa ( 40 bars) pour modifier la structure de pièces textiles, tissus ou tricots, dont les fils constitutifs sont déjà assemblés entre eux Cette modification de structure consiste soit dans le déplacement relatif des fibres discontinues unitaires qui composent les fils, soit dans la séparation mécanique et le déplacement relatif d'éléments qui avaient dans le fil avant traitement et lors du tissage ou tricotage une certaine adhérence. Partant de ce concept il revient à l'homme du métier de choisir les conditions de traitement en fonction de la pièce à traiter et de l'effet recherché En particulier un traitement localisé ou un traitement à des pressions localement différenciées peut conduire à des effets spéciaux, sans sortir pour autant du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1 Procédé de traitement d'une pièce textile, tissu ou tricot, en vue de modifier sa structure, caractérisé en ce qu'il consiste à soumettre ladite pièce ( 3) reposant sur une grille support ( 6) à l'action de jets d'eau à une pression d'au moins 4 10 6 Pa. 2 Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que, la grille support ( 6) étant en déplacement continu, la pièce ( 3) passe sous plusieurs rampes d'injection ( 12,13) à pression réglable. 3 Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que, la vitesse de déplacement est comprise entre 20 et 1 O Om/mn et la pièce ( 3) passe sous au moins quatre rampes d'injection à des pressions étagées entre 4 106 et 20 106 Pa. 4 Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les jets d'eau ont un diamètre compris entre 100 et 150 micromètres. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la pièce textile ( 3) est constituée en tout ou partie de fils de filaments continus à microfilaments adhérents. 6 Procédé selon la revendication 5 caractérisé en ce que les filaments continus à microfilaments adhérents comportent six à huit microfilaments unitaires de 0,2 à 0,4 dtex. 7 Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce que les fils de filaments continus à microfilaments adhérents étant obtenus par filage en étoile, les microfilaments unitaires sont en polyester et la matrice en polyamide. 8 Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la pièce textile ( 3) est constituée en tout ou partie de filés de fibres discontinues. 9 Procédé selon la revendication 8 caractérisé en ce que les jets d'eau sont dirigés sur la même face de la pièce ( 3), moyennant -quoi la face de la pièce en contact avec la grille est duveteuse, tandis que la face directement exposée aux jets a un aspect lisse.