Brevet FR2694025A1 — publié le 19940128

FIL TEXTURE ENTRELACE POUR TISSAGE SANS ENCOLLAGE La présente demande concerne un fil texturé utilisable en particulier pour la fabrication de chaînes de tissage et capable d'être tissé sans encollage ni torsion sur un métier jet d'air. Elle concerne aussi un procédé de fabrication de ce fil. Lors de l'utilisation des chaînes, principalement en tissage, il est connu que les fils frottent d'une part les uns contre les autres du fait du mouvement de monte et baisse des lames, et d'autre part contre des éléments du métier tels que oeillet des lisses dans lesquels ils passent, dents du peigne, battant, dérouleur, casse-chaînes, etc Afin d'éviter que les frottements n'entraînent des défauts préjudiciables à l'opération même de tissage et à la qualité du tissu réalisé, il est procédé sur fils à un traitement préalable appelé encollage.Ce traitement bien connu par son application sur filés de fibres pour assurer la cohésion des fibres et former une gaine de protection du filé, est aussi appliqué sur les fils continus multifilamentaires artificiels et synthétiques ; l'encollage doit assurer le maintien en place et la protection des multifilaments généralement de titres fins donc fragiles, et entourer les fils continus d'une gaine évitant les frottements décrits précédemment et facilitant de ce fait les glissements à la fois sur les organes du métier et entre fils, en vue de réaliser des tissus sans défaut d'aspect, et en évitant au maximum les casses et éraillages. Pour le maintien des multifilaments, on réalise généralement sur le fil une opération de torsion ; toutefois, on utilise de plus en plus un procédé éliminant l'opération de torsion et donnant de la cohésion aux fils continus multif.ilamentaires tel que passage du fil lors de sa fabrication dans un moyen pneumatique d'entrelaçage ; selon la pression du fluide et le moyen d'entrelacement, on peut faire varier le nombre de points de cohésion, en fonction de l'aspect final désiré pour le fil et son utilisation ultérieure. Pour faciliter le glissement des fibres et des fils, on applique couramment des huiles ou des produits d'ensimage. En ce qui concerne les fils continus texturés artificiels et synthétiques, cette opération de huilage ou ensimage est appliquée sur le fil en une ou plusieurs fois lors de son procédé de production, évitant de plus le phénomène de frottement des filaments (électricité de frottement) et facilitant l'enroulement et le déroulement des fils sur bobine. Afin d'économiser les coûts des opérations d'encollage et désencollage et supprimer ainsi deux opérations de manipulation des fils, on a cherché à supprimer l'opération d'encollage, qui est de plus néfaste à l'environnement, en jouant sur le niveau d'entrelacement des fils. Ainsi la demande japonaise J 60 151 335, publiée le 08.08.1985 concerne un tissu obtenu à partir de fils texturés tissables sans encollage sur métier jet d'eau ou jet d'air, travaillant à des vitesses de l'ordre de 600 coups/mn. Le fil texturé utilisé possède un taux d'entrelacement (Io) de 40-70 noeuds/m avant tissage, un taux d'entrelacement (Io) du fil dans le tissu Ir - compris entre 0,5-1, de manière à concilier un tissage dans de Io bonnes conditions et un bon aspect du tissu. Mais un tel fil possède un taux d'entrelacement faible et une faible tenue des noeuds pour les métiers modernes travaillant à des vitesses de 750 à 800 coups/mn ou plus. De plus, selon cette demande, l'ensimage utilisé peut être une huile minérale cohésive, produit qui présente la particularité d'être visqueux, donc de posséder un coefficient frictionnel élevé ne convenant ni pour l'ourdissage ni la tissabilité. La présente invention concerne un fils texturé, entrelacé et ensimé, tissable sans encollage sur les métiers à tisser industriels, travaillant à des vitesses d'au moins 700 ou 800 coups/min ou même plus. Plus particulièrement, elle concerne un fil multifilamentaire, texturé, entrelacé et ensimé, caractérisé par un facteur de cohésion (FC) compris entre 60 et 130 noeuds/mètre, et une qualité des noeuds telle que la solidité des noeuds à la traction est supérieure ou égale à 80 %. De préférence, la longueur des noeuds est d'au moins 1 mm, généralement 1 à 5 mm et le coefficient frictionnel fil/métal compris entre 0,15 à 0,7. Généralement, le taux d'ensimage déposé sur fil est de 1 à 5 % de préférence 2 à 4 % en poids calculé sur le poids du fil, et l'ensimage possède un pouvoir filant (PF) compris entre 15 et 200 cm, de préférence 40 et 150 cm. De préférence, le fil texturé utilisé est le polyamide et le coefficient frictionnel fil/métal est compris entre 0,18 et 0,3. Elle concerne également un procédé d'obtention de fils texturés tissables sans encollage, consistant à filer et texturer les fils de manière habituelle, puis d'entrelacer le fil multifilamentaire de manière que tous les brins soient pris dans les noeuds et lui donne une valeur de FC comprise entre 60 et 130 noeuds/m, de préférence 70 et 90 noeuds/m puis, avant bobinage de surhuiler le fil multifilamentaire entrelacé avec un ensimage possédant un pouvoir filant compris entre 15 et 200 cm, de préférence entre 40 et 150 cm. Les fils texturés utilisables selon la présente invention sont ceux à base de polyester et polyamide et de préférence à base de polyamide. Par fils polyamides, on entend les fils multifilamentaires à base de tous les polyamides filables et texturables telsque le polyhéxaméthylène adipamide, ou les copolyamides obtenus en remplaçant jusqu'à 15 % d'héxaméthylènediamine par une autre diamine ou d'acide adipique par un autre diacide, ou les 2 monomères par du caprolactame, le polyamide 6, etc Par fils polyester on entend les fils à base de polytéréphtalate d'alkylèneglycol, de préférence d'éthylène ou butylèneglycol ou leurs copolymères contenant au moins 80 % d'unités polytéréphtalate d'alkylèneglycol et 20 % d'unités obtenues en remplaçant l'acide téréphtalique par un autre diacide tel que l'acide isophtalique, héxahydrotéréphtalique, bibenzoique etc ... ou en remplaçant l'éthylèneglycol par un autre diol tel que le butanediol ou l'héxanediol etc Les fils selon l'invention possèdent un facteur de cohésion (FC) compris entre 60 et 130 noeuds/mètre, de préférence de 70 à 90, pour assurer un passage sans casse de brins ni éraillage sur tous les types de métier à tisser. Le facteur de cohésion ou FC (noeuds/m) représente un nombre de points de cohésion contenus dans un mètre de fil. Lorsqu'il s'agit d'un fil ayant plus de 60 noeuds/m, actuellement cette mesure se fait visuellement par comptage sur fil sans tension. Dans le cas contraire, elle se fait mécaniquement sur appareil automatique NPT type R2040 de Rothschild. Celui-ci détecte la distance entre points d'entrelacement à l'aide d'une aiguille qui pénètre entre les filaments du fil en mouvement, et qui s' escamote dès qu'elle rencontre un point de résistance, c'est-à-dire une tension supérieure à la tension du seuil imposée. Titre (dtex) Tension de seuil = 0,2 g/dtex + Nombre de brins La distance entre points d'entrelacement moyenne déterminée (moyenne de 100 mesures) à laquelle on rajoute l'avance du fil au noeud d'entrelacement (= 6 mm), permet de calculer le facteur de cohésion moyen du fil. 1000 FC = D+a D = distance moyenne entre noeuds en mm a = avance automatique au noeud en mm Indépendamment du nombre de noeuds, le fil texturé et entrelacé selon l'invention doit présenter des noeuds de bonne qualité, c'est-à-dire possédant une résistance à la traction telle que 80 à 100 % des noeuds restent présents après avoir été soumis au test suivant Le fil est étiré sous une tension préréglée de 50 g et le facteur de cohésion est mesuré de nouveau. La résistance des noeuds à la traction est représentée par le rapport des facteurs de cohésion avant et après la mesure, exprimée en pourcentage. En effet, même si le nombre de noeuds est suffisant, et que la qualité des noeuds est insuffisante, par exemple si la solidité des noeuds à la traction est insuffisante, les fils n'auront pas la propriété de pouvoir être tissés sans encollage dans des conditions acceptables. En général, la bonne qualité des points d'entrelacement implique également que tous les brins soient pris dans les noeuds et que la longueur des noeuds le long du fil soit d'au minimum 1 mm, de préférence de 1 à 5 mm. La mesure de là longueur des noeuds le long du fil est réalisée par comptage visuel sur 50 noeuds. De préférence, le coefficient frictionnel fil/métal est compris entre 0,15 et 0,7, de préférence entre 0,18 et 0,3. Cette caractéristique permet de juger de la qualité d'un produit d'ensimage et de sa répartition sur le fil et est représentative de l'aptitude du fil à frotter sur les organes mécaniques sans se détériorer, en l'occurence les organes mécaniques des métiers à tisser. Sa mesure se fait sur appareil F. METER de Rothschild. Le fil en mouvement, à une vitesse de 60 m/min, frotte suivant un angle de 120C sur un obstacle (doigt en acier). Les tensions du fil enregistrées avant et après le frottement permettent de calculer le coefficient de frottement > du fil 1 T2 = - . In - a T1 T1 : tension d'entrée T2 : tension de sortie a : angle de contact du fil sur le doigt Les caractéristiques du fil entrelacé et ensimé sont liées à la fois au facteur de cohésion, à la solidité des noeuds définie ci-dessus et dépend également de l'ensimage utilisé. Ce dernier doit contribuer à donner de la cohésion et faire en sorte que les sollicitations subies par les fils soient les plus faibles possibles. L'ensimage utilisé se caractérise par le taux mesuré sur fil et par le pouvoir filant. En général, le taux d'ensimage déposé sur fil est compris entre 1 et 5 %, de préférence 2 à 4 %. En dessous de la valeur de 1 % d'ensimage mesuré sur fil, la cohésion devient insuffisante et le tissage nécessite un nombre d'interventions sur métier trop important. En effet, dans le cadre d'un tissage sur métier jet d'air aux vitesses habituelles, et dans des conditions industrielles, on estime que le taux d'intervention sur métier par heure (taux IMH) doit être inférieur à 0,5. Si le taux d'ensimage dépasse 5 %, on constate des projections d'ensimage génant la manipulation et le travail ultérieur des fils. Une autre caractéristique importante du fil selon l'invention consiste à utiliser un ensimage possédant un pouvoir filant compris entre 15 et 200 cm, de préférence 40 à 150 cm. Le pouvoir filant est mesuré de la manière suivante : on alimente un tube capillaire ou "gudulette" avec une pompe de 0,3 cm3/tour et l'on mesure à l'aide d'une règle graduée la longueur du fil d'huile jusqu'à formation d'une goutte. Vitesse d'alimentation : 10 t/min. Le pouvoir filant est égal à la longueur du fil d'huile en cm. Les fils texturés et entrelacés selon la présente invention possèdent généralement des titres globaux compris entre 20 et 200 dtex, de préférence 40 à 160 dtex et des titres au brin pouvant aller jusqu'à 5 dtex, généralement 1 à 4,6 dtex au brin. La présente invention concerne également un procédé pour l'obtention des fils texturés et entrelacés tissables sans encollage. Les fils multifilamentaires, filés de manière habituelle, peuvent être texturés selon tout procédé connu, tel que le procédé de fausse torsion, friction, brochette, etc ... généralement, selon le procédé d'étirage-texturation simultané permettant d'atteindre des vitesses de texturation élevée jusqu'à plus de 1000 m/min. Le fil multifilamentaire est ensuite soumis à une opération d'entrelacement par fluide de façon à lui communiquer le facteur de cohésion voulu puis à une opération de surhuilage à un taux sur fil compris entre 1 et 5 %, de préférence 2 et 4 %, l'huile présentant les propriétés décrites ci-dessus. Le fil est recueilli ensuite sur un support habituel. Les fils selon l'invention peuvent être ourdis facilement, par ourdissage direct ou sectionnel et peuvent être tissés sans être encollés sur tous les types de métier à tisser, et en particulier sur les métiers à grande vitesse utilisés industriellement. Dans les exemples qui suivent les caractéristiques de frisure sont mesurées de la manière suivante Les mesures de contraction de frisure E %, de contraction de frisure intermédiaire K % et de stabilité de frisure B % sont réalisées au moyen d'un appareil du commerce connu sous la marque Texturmat selon la méthode décrite dans la norme AFNOR G 07.305 (A). Un flotillon de fil 2500 dtex ayant subi au préalable un traitement thermique de 10 min dans une étuve à 1300C (dans la norme 1200C), afin de développer la frisure, est soumis successivement à des tractions sous différentes charges. On mesure successivement les longueurs correspondantes - L1 = correspond à la longueur de l'éprouvette sous une charge de 500 g (200 mg/dtex) pendant 10 secondes. - L2 = correspond à la longueur de l'éprouvette sous une charge de 2,5 g (1 mg/dtex) pendant 10 secondes. - L3 = correspond à la longueur de l'éprouvette sous une charge de 25 g (10 mg/dtex) pendant 10 secondes. Pendant 10 secondes on applique une charge de 1 g/dtex, puis pendant 20 min une charge de 1 mg/dtex - 4 = longueur résultant de l'éprouvette. L1 - L2 Contraction de frisure E % = x 100 L1 Contraction de frisure intermédiaire L1 - L3 K % = x 100 L1 Stabilité de frisure L1 - L4 B % = ----- x 100 L1 - L2 EXEMPLE 1 On fabrique un fil à base d'héxaméthylène adipamide de titre final 78 dtex, 20 brins, ronds, mi-mats, sur une machine classique d'étirage-texturation simultanée par friction, équipée d'une buse d'entrelacement pneumatique placée en aval de la zone de texturation et d'un dispositif de surhuilage habituel disposé en aval de la buse d'entrelacement, immédiatement avant le renvidage. L'entrelacement est réalisé avec une buse provoquant un entrelacement efficace, travaillant sous pression de 5 bar. Le taux d'huile déposée est de 1,77 % ; l'huile utilisée est un produit de la Société Pétronaphte, connu dans le commerce sous la marque APZ X 47. Les fils texturés entrelacés et surhuilés possèdent les caractéristiques suivantes - titre global (dtex) : 79,4 - nombre de brins : 20 - Facteur de cohésion (FC) : 67 - Solidité des noeuds à la traction (%) : 80 - Longueur des noeuds : 2 à 4 mm - Taux d'ensimage sur fil (%) : 3 - Pouvoir filant de l'huile (cm) : 40 - Coefficient frictionnel fil/métal : 0,20 - Allongement (%) : 22,7 - Ténacité (cN/tex) : 34,4 - Module sécant à 8 % d'allongement (cN/tex) : 15,53 - Caractéristiques de frisure E % : 48,28 K % : 27,09 B % : 69,49 Le fil ainsi obtenu est mis en chaîne pour tissage par ourdissage sectionnel classique sans application d'encollage ni de protection supplémentaire. La densité des fils est de 40/cm. Cette chaîne est tissée sur métier jet d'air, de marque Tsudakoma ZA 205, selon une armure toile classique, avec une trame constituée de fils PA 66 texturé, mi-mat, section ronde, de titre 78 dtex/17 brins. La vitesse du métier est de 800 cps/min, avec une densité de trame 30 coups/cm. Pour un tissu réalisé de 500 mètres, le taux d'IMH (intervention sur métier par heure) est de 0,4. On considère dans la profession que les conditions de marche sont correctes si le taux d'IMH est inférieur à 0,5. Le fil selon l'invention présente de bons résultats en ce qui concerne la marche du tissage, et conduit à des tissus d'aspect correct. EXEMPLE COMPARATIF On réalise un fil à base de PA texturé et entrelacé de la manière indiquée dans l'exemple 1. Son titre est identique au fil décrit dans l'exemple 1 mais le facteur de cohésion est de 60 noeuds/mètre et la solidité des noeuds à la traction est de 60 %. Un tel fil, non encollé, a été ourdi dans les conditions indiquées dans l'exemple 1 et tissé avec un même fil de trame que celui de l'exemple 1. Sur un métier identique le taux d'intervention IMH est 1,21, c'est-à-dire qu'un tel fil présente une tissabilité inacceptable. REVENDICATIONS 1 - Fil multifilamentaire texturé, entrelacé et ensimé destiné à être tissé sans encollage, caractérisé par le fait qu'il possède un facteur de cohésion compris entre 60 et 130 noeuds/mètre, une solidité des noeuds à la traction d'au moins 80 %, et qu'il présente un taux d'ensimage mesuré sur fil de 1 à 5 % en poids du fil, ledit ensimage possédant un pouvoir filant (PF) compris entre 15 et 200 cm. 2 - Fil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le facteur de cohésion est compris entre 70 et 90 noeuds/mètre. 3 - Fil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le taux d'ensimage est compris entre 2 et 4 %. 4 - Fil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le pouvoir filant est compris entre 40 et 150 cm. 5 - Fil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la longueur des noeuds est supérieure à 1 mm. 6 - Fil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le coefficient frictionnel fil/métal est compris entre 0,15 et 0,7. 7 - Fil selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est à base de polyhéxaméthylène adipamide. 8 - Fil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que tous les brins sont pris dans les noeuds. 9 - Procédé pour l'obtention des fils multifilamentaires texturés selon la revendication 1 par filage et texturation des fils alimentaires de manière habituelle puis entrelacement des fils texturés pour lui donner une valeur du facteur de cohésion comprise entre 60 et 130 noeuds/mètre, puis avant bobinage de surhuiler les fils multifilamentaires entrelacés avec un ensimage possédant un pouvoir filant compris entre 15 et 200 cm.