Brevet FR2727988A1 — publié le 19960614

Tissu pour la fabrication du papier, formé avec des fils à section multi- lobée Cette invention se rapporte à une construction de tissu et, plus particulièrement, à une construction de fils destinée à être utilisée dans la fabrication d'un tissu pour machine à papier, tel que les tissus de formage, les feutres de presse et les tissus de sécherie. Les tissus pour machines à papier sont utilisés dans les machines à papier ou analogues pour déshydrater une bande fibreuse. Dans une forme très simple, un tissu pour la fabrication du papier ou un autre tissu pour machine à papier peut être composé d'une couche de base tissée ou non tissée munie d'une couche de voile qui y est fixée, typiquement par une opération d'aiguilletage. La couche de voile est en contact avec la bande et l'eau s'écoule sous pression, en provenance de la section presse, à travers la couche de voile et la couche de base, en provenance de la section presse, pour déshydrater la bande. Pour éliminer efficacement l'eau de la bande, il est avantageux de porter au maximum la capacité de traversée du tissu. Un moyen pour obtenir ce résultat consiste à augmenter le volume de vide de la couche de base du tissu. La couche de base du tissu pour machine à papier est fréquemment une couche tissée constituée par une série de fils synthétiques entrelacés. Les fils peuvent être des monofilaments mais, plus souvent, ils sont des fils torsadés ou câblés tissés entre eux. C'est-à-dire que chaque fil individuel peut être composé d'une série de torons torsadés ou câblés qui, à leur tour, sont tissés ensemble avec d'autres fils constitués par des torons torsadés ou câblés pour former la couche de base. Par exemple, trois torons individuels peuvent être torsadés ensemble pour former un fil ou encore deux torons simples peuvent être tout d'abord torsadés ensemble et deux torons ainsi torsadés sont à leur tour torsadés ensemble pour former un fil unique ayant une construction "deux par deux". Les fils de ce type sont typiquement connus sous la désignation de construction à trois plis ou à quatre plis. Ces constructions de fils torsadées ou câblées sont avantageuses comparativement aux fils du type monofilament en ce sens que ces constructions augmentent le volume de vide de la couche de base et donnent naissance à une couche de base plus flexible. Un but de la présente invention consiste à apporter une solution alternative, ou un perfectionnement, à l'état de la technique dans les constructions de fils pour la couche de base des tissus pour machines à papier. Plus précisément, un but de l'invention consiste à fournir un fil de ce type qui possède des propriétés analogues à celles des fils torsadés ou câblés mais qui puisse être construit sans opération de torsadage ou de câblage, en réduisant ainsi le nombre des phases utilisées dans le procédé de fabrication. Un autre but de l'invention consiste à fournir une construction de fil relativement simple qui puisse être facilement incorporée dans des opérations de fabrication existantes et qui accroisse le volume de vide de la couche de base et améliore l'aptitude de la couche de base à bloquer les fibres de la couche de voile en place pendant l'opération d'aiguilletage. Selon l'invention, un tissu, tel que celui destiné à être utilisé comme couche de base dans un tissu pour la fabrication du papier ou analogue, est formé d'une série de fils, dans laquelle au moins certains des fils définissent une section multilobée en une seule pièce. La section multilobée est définie par une pluralité de brins allongés attenants qui coopèrent pour définir un passage longitudinal interne s'étendant sur toute la longueur du fil. Les brins attenants peuvent être séparés localement les uns des autres aux joints entre brins adjacents. Une couche de voile fibreuse est fixée à la couche de base, de préférence par une opération d'aiguilletage. Dans l'opération d'aiguilletage, les aiguilles ont pour effet de provoquer une séparation locale des brins pour enfoncer une partie de la couche de voile à travers les brins. Les parties des brins qui sont adjacentes à la séparation locale serrent les fibres de la partie pénétrante de la couche de voile, pour agripper les fibres de la couche de voile afin d'améliorer le blocage de la couche de voile à la couche de base. Chaque brin définit une surface intérieure qui borde le passage longitudinal et une surface extérieure regardant vers l'extérieur, les joints entre brins adjacents séparant les surfaces intérieure et extérieure des brins. La surface extérieure de chaque brin est de préférence lisse et incurvée avec une courbure continue, et équidistante d'un centre défini par l'axe longitudinal du brin. L'invention a encore pour objet un procédé de fabrication d'un tissu, en particulier d'un tissu pour la fabrication du papier, sensiblement en accord avec le résumé donné ci-dessus. Diverses autre caractéristiques, ainsi que divers autres buts et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui va suivre, prise en regard des dessins. Les dessins illustrent le mode de mise en oeuvre de réalisation de l'invention est actuellement considéré comme le meilleur. Sur les dessins: la figure 1 est une vue partielle en élévation de côté montrant la section presse d'une machine à papier ou analogue; la figure 2 est une vue partielle en élévation de côté d'un tissu pour la fabrication du papier utilisé dans la section presse de la machine à papier selon la figure 1; la figure 3 est une vue analogue à la figure 2, qui montre une variante de réalisation du tissu pour la fabrication du papier; la figure 4 est une vue en coupe d'un fil utilisé pour construire la couche de base des tissus pour la fabrication de papier des figures 2 et 3; la figure 5 est une vue analogue à la figure 4, qui montre une couche de voile fibreuse recouvrant la couche de base construite en utilisant des fils tels que ceux représentés sur la figure 4; et la figure 6 est une vue analogue à la figure 4, qui montre une variante de construction des fils utilisés pour former la couche de base du tissu pour la fabrication du papier. Sur la figure 1, la section presse d'une machine à papier ou analogue comprend une paire de rouleaux 10, 12. Un tissu 14 pour la fabrication du papier embrasse le rouleau 12 et supporte une bande 16 qui est attaquée par le rouleau 10. D'une façon connue, les rouleaux 10, 12 exercent une pression sur le tissu 14 et sur la bande 16 et pour extraire l'eau de la bande 16. Les figures 1 et 2 illustrent un feutre 14 de presse pour la fabrication du papier dans sa forme la plus simple, qui est composée d'une couche de base 18 et d'une couche de voile 20. Dans une variante de construction de la figure 3, un tissu 14' pour la fabrication du papier comprend une couche de base 18 et une couche de voile supérieure 20 et, en outre, une couche de voile inférieure 22. Les constructions du tissu 14 pour la fabrication du papier qui sont représentées sur les figures 1, 2 et 3 sont représentatives de nombreuses constructions différentes de tissus pour la fabrication du papier qui peuvent être utilisées dans la section presse d'une machine à papier, du fait que la technique antérieure comporte un grand nombre de différents détails dans la construction des tissus pour la fabrication du papier de ce type. La figure 4 illustre un fil 24 qui est utilisé pour construire la couche de base 18 du tissu 14, 14' pour la fabrication du papier, ou la couche de base d'un autre tissu pour la fabrication du papier d'une construction analogue, utilisé dans la section presse d'une machine pour la fabrication du papier, ou dans n'importe quelle autre zone d'une machine pour la fabrication du papier, tel que les sections de formage et de sécherie. D'une façon qui sera expliquée ci-après, l'incorporation de fils 24 dans la couche de base 18 augmente le volume de vide du tissu 14 pour la fabrication du papier de manière à augmenter la capacité de rétention d'eau et de l'écoulement traversant du tissu 14. La couche de base 18 peut être une construction tissée dans laquelle les fils longitudinaux, sens machine, s'étendent longitudinalement sur toute la longueur du tissu 14 et sont entrelacés avec des fils perpendiculaires, du sens travers machine. En variante, la couche de base 18 peut être d'une construction non tissée utilisant des fibres ou filaments individuels transformés en une structure en forme de feuille conformément à la technologie non tissée classique. La couche de base 18, tissee ou non tissée, est de préférence formée en utilisant des fils ou filaments tels que 24 dans sa totalité. En variante, les fils ou filaments tels que 24 peuvent être utilisés pour former seulement une partie de la couche de base 18, le reste étant formé en utilisant des constructions monofilaments classiques ou des constructions à torons torsadés ou câblés. Comme on le voit sur la figure 4, le fil 24 est une construction filamentaire multilobée composée de brins 26a, 26b et 26c réunis. Le fil 24 est formé par une opération d'extrusion ou analogue, dans laquelle les brins 26a, 26b et 26c sont réunis entre eux immédiatement après leur formation, alors qu'ils sont encore dans un état semi-solide, de sorte que des joint se forment aux parties en contact des brins 26a, 26b et 26c. On peut se procurer un fil tel que 24 auprès de Shakespeare de Columbia, SC (E.U.A.), sous la désignation de NCR. Les brins 26a, 26b et 26c sont individuellement de section sensiblement circulaire et, lorsqu'ils sont transformés en fils 24, ils donnent au fil 24 une section trilobée en une seule pièce. Les brins 26a, 26b et 26c définissent des surfaces intérieures 28a, 28b et 28c respectivement et des surfaces extérieures 30a, 30b et 30c respectivement. Les surfaces 28a et 30a du brin 26a sont équidistantes du centre du brin 26a qui est défini par son axe longitudinal et il en est de même pour les brins 26b et 26c. Les surfaces intérieures 28a, 28b et 28c des brins coopèrent pour définir un passage longitudinal 32 qui s'étend le long de l'axe longitudinal du fil 24. Avec la construction décrite ci-dessus, le fil 24 définit une surface extérieure ayant trois indentations 34a, 34b et 34c uniformément espacées radialement, qui se terminent par des nadirs respectifs 36a, 36b et 36c. Un sommet du passage 32 sensiblement triangulaire est orienté vers chacun des nadirs 36a, 36b et 36c, les joints entre les brins 26a, 26b et 26c se trouvant entre eux. Comme on l'a noté plus haut, la couche de base 18 est formée en une construction tissée ou non tissée incorporant des fils 24. La couche de voile 20 est ensuite fixée à la couche de base 18, de préférence à l'aide d'une opération d'aiguilletage classique qui, ainsi qu'il est connu, utilise un grand nombre d'aiguilles individuelles pour insérer les fibres de la couche de voile 20 en prise avec les fils de la couche de base 18. La figure 5 montre une section de la couche de voile 20 fixée à l'un des fils 24 de la couche de base 18 à la suite de l'opération d'aiguilletage. Comme représenté, une partie de la couche de voile 20 s'enfonce à travers le fil 24, étant forcée à travers le fil 24 par l'une des aiguilles pendant le mouvement descendant de la tête d'aiguilletage. L'aiguille a pour effet de séparer l'un des brins, par exemple le brin 26b, des brins restants pendant le mouvement descendant de l'aiguille, pour séparer localement le brin 26b des brins 26a et 26c. Comme on peut s'en rendre compte, les surfaces arrondies du brin 26a qui mènent au nadir 36a guident l'aiguille vers le nadir 36d et l'aiguille sépare alors le brin 24b au joint entre les brins 26a et 26b. L'aiguille passe ensuite à travers le passage 32 et se dirige vers l'indentation 36b, pour séparer le brin 26b du brin 26c. La nature courbe des surfaces intérieures 28a, 28b et 28c a pour effet de guider des aiguilles vers les sommets du passage 32, pour faciliter la séparation des brins aux joints entre brins adjacents. La séparation locale du brin 26a par rapport aux brins 26b et 26c forme une ouverture à travers laquelle s'étend la partie pénétrante de la couche de voile 20, représentée en 38. Lors du retrait de l'aiguille, les parties des brins 24a, 24b et 24c qui sont adjacentes à la séparation locale attaquent les fibres de la partie pénétrante 38, pour bloquer solidement la couche de voile 20 à la couche de base 18. Comme on peut s'en rendre compte, la séparation locale, comme représenté sur la figure 5, se produit sur toute la surface de la couche de base 18, partout o une aiguille traverse l'un des fils 24. Si l'on utilise des fils 24 sur toute la surface de la couche de base 18, l'aptitude de la couche de base 18 à bloquer le voile est nettement augmentée comparativement aux constructions de la technique antérieure, qui sont incapables de présenter les mêmes propriétés d'agrippage des fibres que celles qui sont présentées par les brins 24a, 24b et 24c séparés localement. La figure 6 montre un fil quadrilobé 40 qui peut être utilisé en remplacement du fil 24. Le fil 40 est formé de quatre brins attenants 42a, 42b, 42c et 42d, de la même façon qu'on l'a décrit plus haut à propos du fil 24, et il est utilisé en tant que substitut pour une construction de fil torsadée ou câblée deux par deux classique. Ici aussi, le fil apporte les mêmes avantages de blocage du voile que le fil 24 décrit plus haut. Toutefois, dans la plupart des situations, la partie pénétrante du voile s'étendra à travers une séparation locale de deux des brins 42a, 42b par rapport aux deux autres brins. Ceci double effectivement la force de blocage exercée sur la partie pénétrante du voile, pour accroître encore davantage l'aptitude du tissu de base à bloquer le voile. Les fils 24 et 40, qui présentent les indentations telles que 34a, 34b et 34c sur le tour de leur circonférence, accroissent le volume de vide de la couche de base 18, comparativement à celle qu'on pourrait obtenir en utilisant un fil monofilament. En supplément, les fils 24 et 40 accroissent la flexibilité et la souplesse du tissu 14 pour fabrication du papier ainsi obtenu, comparativement à celle qu'on pourrait obtenir en utilisant des fils monofilaments, pour rendre ainsi le tissu de fabrication du papier plus facile à installer, et pour allonger la durée de vie utile du tissu. On comprendra que des fils tels que 24 peuvent être utilisés pour former la de n'importe quel type de tissu pour machine à papier, par exemple pour des tissus de formage et des tissus de sécherie, et qu'ils ne sont pas limités aux feutres de presse utilisés dans la section presse. On comprendra donc que l'utilisation d'un fil tel que 24 se traduira par un plus faible prix de revient global de fabrication du tissu pour machine à papier, en éliminant l'opération de torsadage ou de câblage qui était nécessaire dans les constructions de fils de la technique antérieure. En outre, une construction trilobée telle que le fil 24 pourrait être utilisée pour remplacer une construction de fil deux par deux de la technique antérieure. Un tissu construit de cette façon aurait un poids total de fils inférieur à celui d'un fil deux par deux, ce qui se traduit par un plus faible prix de revient de fabrication, tout en augmentant le volume de vide de la du tissu. En supplément, les soudures ou joints entre les brins individuels éliminent la détérioration du tissu et la formation de boucles de brins individuels en saillie sur la qui résulterait du processus d'aiguilletage. Différentes variantes et formes de réalisation sont considérées comme rentrant dans le domaine des revendications données ci-après, qui font ressortir particulièrement et revendiquent distinctement le sujet considéré comme constituant l'invention. R E V E N D I C A T IONS 1. Construction de tissu pour la fabrication du papier, caractérisée en ce qu'elle comprend: une couche de base (18) formée d'une série de fils, dans laquelle au moins certains (24, 40) des fils définissent une section lobée en une seule pièce définissant un passage longitudinal intérieur (32). 2. Construction de tissu selon la revendication 1, caractérisée en ce que la section lobée est définie par une pluralité de brins allongés attenants (26a, 26b, 26c; 42a, 42b, 42c et 42d) qui entourent et définissent le passage longitudinal (32). 3. Construction de tissu selon la revendication 2, caractérisée en ce que les brins attenants (26a, 26b, 26c; 42a, 42b, 42c, 42d) peuvent être séparés les uns des autres aux joints entre brins adjacents, et en ce qu'elle comprend en outre une couche de voile (20) fixée à la couche de base (18) par une opération d'aiguilletage qui a pour effet de séparer localement les brins (26a, 26b, 26c; 42a, 42b, 42c, 42d) pour enfoncer une partie de la couche de voile (20) à travers ces brins, et en ce que les parties des brins (26a, 26b, 26c; 42a, 42b, 42c, 42d) qui sont adjacentes à la partie pénétrante (38) de la couche de voile (20) ont pour effet d'agripper la partie pénétrante (38) de la couche de voile (20) pour retenir solidement la couche de voile (20) sur la couche de base (18). 4. Construction de tissu selon la revendication 3, caractérisée en ce que chaque brin (26a, 26b, 26c; 42a, 42b, 42c, 42d) définit une surface intérieure (28a, 28b, 28c) qui borde le passage longitudinal intérieur (32), et une surface extérieure (30a, 30b, 30c) regardant vers l'extérieur, et en ce que les joints entre brins adjacents (26a, 26b, 26c; 42a, 42b, 42c, 42d) séparent les surfaces intérieures (28a, 28b, 28c) et extérieures (30a, 30b, 30c) des brins. 5. Construction de tissu selon la revendication 3, caractérisée en ce que la surface extérieure (30a, 30b, 30c) de chaque brin (26a, 26b, 26c; 42a, 42b, 42c, 42d) est courbe de façon sensiblement lisse et continue, et équidistante d'un centre défini par l'axe longitudinal du brin. 6. Tissu pour la fabrication du papier comprenant: une couche de base (18) formée d'une série de fils (24, ) et une couche de voile (20) fixée à la couche de base (18), caractérisé en ce qu'au moins certains (24, 40) des fils sont formés d'une série de brins allongés attenants (26a, 26b, 26c; 42a, 42b, 42c, 42d), réunis en une seule pièce, définissant une section lobée dans laquelle les brins (26a, 26b, 26c; 42a, 42b, 42c, 42d) peuvent se séparer les uns des autres aux joints formés entre ces derniers. 7. Tissu pour la fabrication du papier selon la revendication 6, caractérisé en ce que les brins attenants (26a, 26b, 26c; 42a, 42b, 42c, 42d) comprennent des surfaces intérieures (28a, 28b, 28c) qui coopèrent pour définir un passage intérieur longitudinal (32) s'étendant sur toute la longueur du fil. 8. Tissu pour la fabrication du papier selon la revendication 7, caractérisé en ce que la couche de voile (20) est fixée à la couche de base (18) par une opération d'aiguilletage qui a pour effet de séparer localement les brins (26a, 26b, 26c; 42a, 42b, 42c, 42d) pour enfoncer une partie de la couche de voile (20) à travers ces brins, et en ce que des parties des brins (26a, 26b, 26c; 42a, 42b, 42c, 42d) qui sont adjacentes à la partie pénétrante (38) de la couche de voile (20) ont pour effet d'agripper la partie pénétrante (38) de la couche de voile (20) pour retenir solidement la couche de voile (20) sur la couche de base (18). 9. Tissu pour la fabrication du papier, destiné à être utilisé dans la section presse d'une machine à papier ou 1l analogue, le tissu étant formé d'une série de fils, caractérisé en ce qu'au moins certains (24, 40) des fils sont formés de manière à définir une section multilobée en une seule pièce possédant un passage longitudinal central (32) qui s'étend sur toute la longueur du fil. 10. Tissu selon la revendication 9, caractérisé en ce que les fils (24, 40) sont définis chacun par une pluralité de brins attenants (26a, 26b, 26c; 42a, 42b, 42c, 42d), chaque brin (26a, 26b, 26c; 42a, 42b, 42c, 42d) ayant une surface intérieure (28a, 28b, 28c) qui définit en partie le passage intérieur (32), une surface extérieure (30a, 30b, c) regardant vers l'extérieur, et en ce que les joints entre brins adjacents sont situés entre les surfaces intérieures (28a, 28b, 28c) et extérieures (30a, 30b, 30c) des brins. 11. Tissu selon la revendication 10, caractérisé en ce que les brins (26a, 26b, 26c; 42a, 42b, 42c, 42d) peuvent être séparés localement aux joints entre brins adjacents, et en ce qu'il comprend en outre une couche de voile fibreuse (20) qui fait partie du tissu (14, 14') et est fixée par une opération d'aiguilletage qui a pour effet de séparer localement les brins (26a, 26b, 26c; 42a, 42b, 42c, 42d) pour faire pénétrer une partie de la couche de voile (20) à travers ces brins (26a, 26b, 26c; 42a, 42b, 42c, 42d), et en ce que des parties des brins adjacentes à la partie pénétrante (38) de la couche de voile (20) attaquent les fibres de la couche de voile (20). 12. Tissu pour la fabrication de papier destiné à être utilisé dans la section presse d'une machine à papier ou analogue, le tissu (14, 14') étant formé d'une série de fils, caractérisé en ce qu'au moins certains (24, 40) des fils sont formés d'une pluralité de brins allongés attenants (26a, 26b, 26c; 42a, 42b, 42c, 42d), réunis en une seule pièce, qui peuvent être séparés localement les uns des autres pour faciliter la retenue d'une couche de voile fibreuse (20) fixée en utilisant une opération d'aiguilletage dans laquelle les brins (26a, 26b, 26c; 42a, 42b, 42c, 42d) sont séparés localement, et en ce que des parties de brins (26a, 26b, 26c 42a, 42b, 42c, 42d) adjacentes à la séparation locale entrent en prise avec les fibres de la couche de voile (20). 13. Tissu selon la revendication 12, caractérisé en ce - 5 que les brins (26a, 26b, 26c; 42a, 42b, 42c, 42d) sont agencés pour définir un passage longitudinal central (32). 14. Procédé de fabrication d'un tissu pour la fabrication du papier, comprenant les phases consistant à: former une couche de base (18) à partir d'une série de fils et fixer une couche de voile (20) à la couche de base (18), caractérisé en ce qu'au moins certains (24, 40) des fils définissent une section multilobee en un seul tenant qui définit un passage longitudinal (32). 15. Procédé de fabrication d'un tissu pour la fabrication du papier, comprenant les phases consistant à: former une couche de base (18) à partir d'une série de fils et fixer une couche de voile (20) à la couche de base (18), caractérisé en ce qu'au moins certains (24, 40) des fils sont formés d'une série de brins attenants (26a, 26b, 26c; 42a, 42b, 42c, 42d) réunis en une seule pièce, définissant une section lobée dans laquelle les brins (26a, 26b, 26c; 42a, 42b, 42c, 42d) peuvent être séparés localement les uns des autres.