Brevet FR2665913A1 — publié le 19920221

L'invention se rapporte à un procédé pour ai- guilleter une bande de matière pour la fabrication des feutres pour machines à papier comprenant au moins une certaine proportion de fibres synthétiques, ainsi qu'à une machine pour la mise en oeuvre du procédé. Lors de l'aiguilletage d'une bande de matière, il s'établit à l'intérieur de la bande de matière des tensions qui peuvent agir entre autres, sur la forme de la bande de matière Par ailleurs, les pénétrations des aiguilles forment des défauts dans l'uniformité de la surface ce qui doit être pris en considération lorsque les spécifications imposées pour la bande de matière sous l'aspect de la stabilité dimensionelle et de la qua- lité de la surface sont sévères, comme c'est le cas en particulier pour les feutres des machines à papier Pour détendre les tensions existantes, ces feutres pour machi- nes à papier doivent être traités après l'aiguilletage dans ce qu'on appelle des calandres étireuses, à chaud et sous tension, et suffisamment longtemps pour assurer une bonne élimination des tensions, par exemple, dans une mesure suffisante pour assurer la stabilité dimen- sionnelle exigée. Les feutres pour machines à papier sont habi- tuellement composés d'un tissu support et de voiles non tissés aiguilletés sur le tissu support Pour qu'on puis- se fabriquer un feutre pour machines à papier de ce gen- re qui possède la stabilité dimensionnelle spécifiée, on doit tout d'abord veiller à utiliser un tissu support suffisamment exempt de tensions et possédant une forme suffisamment précise, ce qui suppose un traitement préa- lable sur une calandre étireuse, qui est lui aussi à exé- cuter à chaud et sous tension. Ce traitement préalable est d'un coût qui croît avec l'accroissement du poids du tissu, de sorte que la calandre étireuse associée à un dispositif d'ai- guilletage est d'autant plus chargée pour la préparation du tissu support et que, pour le traitement ultérieur des feutres de machines à papier aiguilletés, il est né- cessaire d'utiliser une calandre étireuse supplémentai- re. Il est certes déjà connu de procéder à des traitements thermiques des feutres ou matelas de fibres immédiatement avant leur aiguilletage mais ces traite- ments thermiques connus ne peuvent pas assurer la déten- te des tensions qui serait nécessaire pour les feutres pour machines à papier C'est ainsi que, par exemple, on fait passer des fibres de synthèse continues sur une arête de couteau avant leur aiguilletage et on les chauf- fe ensuite pour renforcer le frisage des fibres qui est dû à l'action de l'arête de couteau (DE-A-1 560 735). Dans un autre cas (DE-A-3 135 247, on sèche les éche- veaux de fibres de verre d'un matelas de fibres de verre qu'il s'agit de produire à partir d'écheveaux de fibres de verre sans fin avant et après l'aiguilletage, en main- tenant l'humidité de l'air suffisamment basse à haute température, ce qui n'a cependant aucune influence sur l'opération d'aiguilletage. L'invention se donne ainsi pour but de réali- ser un procédé pour l'aiguilletage de bandes de matière pour la fabrication de feutres pour machines à papier du genre cité au début qui soit tel que, grâce à la réduc- tion des tensions qui s'établissent au cours de l'aiguil- letage de la bande de matière, le traitement ultérieur, si encore il est nécessaire, puisse être simplifié Par ailleurs, on vise à améliorer l'uniformité de la surface aiguilletée. L'invention résout le problème posé par le fait que la bande de matière, chauffée avant l'aiguille- tage et aiguilletée ensuite à l'état chauffé, est mainte- nue sous une contrainte de traction pendant son chauffa- ge et pendant l'aiguilletage consécutif. L'invention part du fait connu que la résistan- ce des fibres à la déformation, qui s'oppose à l'entraî- nement des fibres par les aiguilles enfoncées, influen- ce, non seulement la charge imposée aux aiguilles mais aussi les tensions qui s'établissent dans la bande de ma- tière sous l'effet de l'aiguilletage Plus cette résis- tance à la déformation est faible, plus faibles sont les tensions d'aiguilletage qu'on peut s'attendre à trouver dans la bande de matière, et plus faible est le risque de rupture de fils Par ailleurs, dans le cas d'une bon- ne déformabilité des fibres, on peut escompter une plus faible détérioration de l'uniformité de la surface ai- guilletée de la bande de matière due aux points de péné- tration des aiguilles Si l'on peut réduire la résistan- ce des fibres à la déformation pendant l'aiguilletage, on obtient au total des conditions d'aiguilletage plus avantageuses lorsqu'on applique en supplément une con- trainte de traction par l'intermédiaire de laquelle, en combinaison avec l'influence de la température, on peut exercer un effet de redressement sur la bande de matiè- re Cet effet additionnel de redressement exercé sur le tissu support d'un feutre pour machines à papier sur le- quel une bande de voile non tissé doit être aiguilletée supprime la nécessité de procéder à une préparation plus coûteuse de la bande de matière en dehors du dispositif d'aiguilletage, de sorte que la calandre étireuse qui, autrement, serait nécessaire pour celà, peut de nouveau être utilisée pour le traitement ultérieur du feutre de machine à papier aiguilleté, d'autant plus que les ten- sions internes qui s'établissent au moment de l'aiguille- tage sont réduites à l'intérieur de la bande de matière et sont partiellement détendues par la contrainte de traction appliquée lors de l'aiguilletage. Etant donné que, dans le cas des fibres synthé- tiques, la résistance à la déformation peut être réduite par un échauffement approprié, les avantages d'une fai- ble résistance à la déformation dans les bandes de matiè- re contenant des fibres synthétiques peut être mise à profit en aiguilletant la bande de matière à l'état chauffé A ce propos, il convient de constater que l'on peut déjà atteindre des avantages considérables lorsque les propriétés de résistance peuvent être améliorées par l'échauffement au moins sur une partie des fibres mises en oeuvre. Pour la mise en oeuvre du procédé, on peut uti- liser des dispositifs d'aiguilletage traditionnels aux- quels il suffit d'ajouter un dispositif de chauffage pour chauffer la bande de matière en amont, considéré dans le sens du défilement de la bande de matière, et un dispositif de tension pour la bande de matière, pour faire en sorte que l'échauffement nécessaire des fibres s'effectue sous une contrainte de traction appropriée. Les fibres synthétiques utilisées dans une bande de ma- tière sont judicieusement chauffées à une température qui est au maximum celle de leur point de ramollisse- ment, afin de pouvoir déformer et réorienter les fibres plus facilement Le mode de chauffage ne joue qu'un rôle secondaire dans ce contexte Naturellement, il est recom- mandé d'utiliser des éléments chauffants radiants à infrarouges ou des rouleaux chauffants sur lesquels on fait passer la bande de matière. La construction du dispositif de tension agis- sant sur la bande de matière est avantageusement étudiée en fonction des contraintes de traction à appli- quer Si l'on n'exige que des forces de tension relative- ment faibles, on peut se contenter d'un chariot de ten- sion, lorsque le bâti du dispositif d'aiguilletage est soutenu par un appui approprié S'il est nécessaire de prévoir de plus grandes tensions dans le tissu pour obte- nir un effet de redressement suffisant pour les tissus supports lourds des feutres de machines à papier, on spé- cifie des tensions de tissu comprises entre 5 et 10 kp/cm de largeur de bande on devra tendre la bande de matière entre des chariots de tension à prévoir des deux côtés du dispositif d'aiguilletage. Le dispositif de chauffage, qui peut naturelle- ment comprendre plusieurs zones de chauffage, peut être associé au dispositif d'aiguilletage de différentes fa- çons Toutefois, en raison des conditions d'espace exis- tantes, le chariot de tension du dispositif de tension se prête avantageusement à recevoir le dispositif de chauffage. Le procédé selon l'invention sera expliqué de façon plus détaillée en regard du dessin Sur ce des- sin, la figure 1 représente une machine selon l'in- vention pour la mise en oeuvre du procédé par une vue de côté schématique, avec arrachements partiels; la figure 2 est une représentation correspon- dant à la figure 1 d'une variante de construction d'une machine selon l'invention prévue pour des forces de ten- sion plus élevées. L'exemple de réalisation selon la figure 1 mon- tre une machine habituelle pour l'aiguilletage des feutres de machines à papier, comprenant des dispositifs d'aiguilletage 1 pour l'aiguilletage extérieur et l'ai- guilletage intérieur de la bande 2, laquelle comprend un tissu support et des bandes de voiles non tissés appli- quées sur le tissu support Les dispositifs d'aiguilleta- ge 1 sont constitués chacun par un banc à aiguilles 3, qui peut être mis en mouvement alternatif dans la direc- tion de pénétration des aiguilles, un appui de piqûre 4 et un dévêtisseur 5 interposé entre le banc à aiguilles 3 et l'appui de piqûre 4 et qui forme avec l'appui de pi- qûre 4 un guide pour la bande de matière 2 qu'il s'agit d'aiguilleter L'aiguilletage du brin de retour de la bande de matière 2 peut s'effectuer sur les deux faces, le dévêtisseur d'un dispositif d'aiguilletage formant alors l'appui de piqûre pour l'autre dispositif d'aiguil- letage La bande de matière 2, qui a été assemblée pour former un manchon sans fin, est mise en mouvement alter- natif entre un bâti commun 6 qui porte des dispositifs d'aguilletage 1 et le chariot de tension 7 appartenant à un dispositif de tension, le bâti 6 ayant été muni de contreforts additionnels 8 pour les dispositifs d'aiguil- letage 1 afin de pouvoir résister aux forces de tension appliquées par le chariot de tension 7 Un point essen- tiel consiste en ce que la bande de matière 2 a été chauffée avant son aiguilletage pour réduire la résistan- ce à la déformation des fibres synthétiques de la bande de matière 2 lorsque ces fibres sont entraînées par les aiguilles du banc à aiguilles 3 qui y pénètrent A cet effet, il est prévu un dispositif de chauffage 9 monté sur le chariot de tension 7, qui est composé d'un élé- ment chauffant radiant à infrarouges dirigé vers la ban- de de matière 2 Sous l'influence de la température et de la tension, il s'exerce ainsi sur la bande de matière 2 un effet de redressement qui conduit à uniformiser la tension sur toute la largeur de la bande et à équilibrer les éventuelles ondulations du tissu support En même temps, les tensions internes de la bande de matière 2 qui s'établissent au cours de l'aiguilletage sont rédui- tes puisque les fibres chauffées peuvent être plus faci- lement attirées dans le voile non tissé Pour cette rai- son, on peut se dispenser d'un traitement préalable plus coûteux de la bande de matière en dehors du dispositif, dans des calandres étireuses qui, autrement, seraient utilisées pour cela Par ailleurs, en raison de la plus faible valeur des tensions internes qui sont engendrées dans la bande de matière au cours de l'aiguilletage, le traitement ultérieur de la bande de matière aiguilletée est rendu plus facile, ce à quoi s'ajoute le fait que, en raison de la nature moins cassante des fibres, non seulement le risque de rupture de fibres est réduit mais, en outre, les détériorations de la qualité de sur- face de la bande de matière aiguilletée par les points de pénétration des aiguilles peuvent être réduites. La forme de réalisation de la figure 2 se dis- tingue uniquement de celle de la figure 1 par le disposi- tif de tension prévu pour la bande de matière 2 puisque, pour appliquer des contraintes de traction plus élevées, jusqu'à 16 kp/cm de largeur de bande, on fait passer la bande de matière 2 entre des chariots de tension 7 qui sont prévus sur les deux côtés du bâti 6 portant les dis- positifs d'aiguilletage 1 De cette façon, on supprime le contrefort séparé 8 prévu pour le bâti 6, puisque ce dernier est chargé sensiblement symétriquement, les for- ces de tension principales étant absorbées par les cha- riots de tension Grâce à l'application de plus grandes forces de tension, on peut redresser des bandes de matiè- re plus lourdes et, ici aussi, on peut mettre à profit les avantages qu'on peut obtenir lors du redressement de la bande de matière et lors de son aiguilletage sous l'effet du chauffage de fibres synthétiques. R E V E N D I C A T I O N S 1 Procédé pour aiguilleter une bande de matiè- re pour la fabrication de feutres pour machines à papier comprenant au moins une certaine proportion de fibres synthétiques, caractérisé en ce que la bande de matière, chauffée avant l'aiguilletage et aiguilletée ensuite à l'état chauffé, est maintenue sous une contrainte de traction pendant son chauffage et pendant l'aiguilletage consécutif. 2 Machine pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comprenant au moins un disposi- tif d'aiguilletage, caractérisée en ce qu'un dispositif de chauffage ( 9) destiné à chauffer la bande de matière ( 2) est monté en aval du dispositif d'aiguilletage ( 1), considéré dans le sens de défilement de la bande de ma- tière ( 2), et en ce qu'un dispositif de tension agissant sur la bande de matière ( 2) est associé à ce dispositif d'aiguilletage. 3 Machine selon la revendication 2, caractéri- sée en ce que le dispositif de tension comprend au moins un chariot de tension ( 7). 4 Dispositif selon la revendication 3, carac- térisé en ce que le chariot de tension ( 7) porte le dis- positif de chauffage ( 9) servant à chauffer la bande de matière.