Brevet FR2736938A1 — publié le 19970124

PRIOCEDE D'ETIRAGE-TEXTURATION PAR FAUSSE TORSION ET NOUVEAU TYPE DE FOUR PERMETTANT SA MISE EN OEUVRE. La présente invention concerne un perfectionnement apporté aux techniques de texturation par fausse torsion, et a trait plus particulièrement un nouveau type de procédé apte à être mis en oeuvre sur des machines permettant de traiter des fils partiellement ou non étirés, à- grande vitesse, en général supérieure à 1000. m/min, l'étirage du fil étant réalisé pendant l'opération de texturation. A ce jour, deux techniques connues, l'une sous l'expression "étiragetexturation séquentiel", l'autre, selon l'expression "étirage-texturation simultané", sont mises en oeuvre sur des machines de texturation par fausse torsion, et ce en fonction de la nature des fils traités. Dans la technique "étirage-texturation séquentiel", la machine est conçue de telle sorte que les opérations d'étirage et de texturation soient réalisées successivement dans deux zones distinctes. On réalise donc une simple juxtaposition d'opérations bien connues, ce qui permet de maîtriser parfaitement, en fonction de la nature des fils traités, les conditions opératoires tant dans la zone d'étirage que dans la zone de texturation proprement dite. Cette technique présente cependant comme inconvénient de conduire à des machines complexes et délicates à mettre en oeuvre. Par suite, la technique la plus utilisée de nos jours est la technique dite "d'étirage-texturation simultané" pour laquelle la phase d'étirage est réalisée sur le fil à l'état tordu en amont de la broche de fausse torsion, et ce par simple réglage des vitesses entre les deux systèmes d'appel du fil prévus en amont du four et en aval de la broche de fausse torsion. Cette technique pose cependant des problèmes de mise en oeuvre, notamment dans le cas de fils polyester dont on sait qu'il convient de maîtriser parfaitement la zone où se situe le point de striction. Par ailleurs, ce problème se trouve accentué sur les machines de texturation pour lesquelles on utilise des fours dits "à haute température" qui sont de plus en plus proposés pour réduire la longueur de la zone de traitement thermique, tels que ceux faisant l'objet de l'US-A-5 193 293 (correspondant à l'EP-A-524 111) dont le contenu est intégré en tant que besoin à la présente description. Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un procédé perfectionné d'étirage-texturation par fausse torsion qui permet non seulement de conserver les avantages des machines mettant en oeuvre le procédé d'étirage-texturation simultané, mais également ceux de la technique d'étirage-texturation séquentiel, perfectionnement grâce auquel il est possible de localiser de manière très précise le point de striction du fil lors de la phase d'étirage, condition impérative notamment dans le cas de traitement de fils polyester. D'une manière générale, l'invention concerne donc un procédé d'étirage-texturation par fausse torsion apte à être mis en oeuvre sur une machine constituée, de manière connue, d'une pluralité de positions de travail identiques montées sur un bâti support, chaque position comprenant, si l'on considère le sens de déplacement du fil lors de son traitement une cantre pour l'alimentation en fil non ou partiellement étiré à traiter; un système d'appel permettant de délivrer le fil à une vitesse prédéterminée à l'intérieur de la zone de texturation proprement dite, zone constituée par un four, une piste de refroidissement et une broche de fausse torsion; un second appel dont la vitesse est supérieure au premier, d'une valeur correspondant au taux d'étirage à réaliser sur le fil;; des moyens de renvidage du fil étiré et texturé, éventuellement précédés d'un four de refixation thermique avec un troisième appel disposé immédiatement avant la réception. Le procédé conforme à l'invention se caractérise en ce que l'on modifie-la trajectoire du fil lors de sa montée en température dans la zone de texturation, ou au voisinage de la zone du four où il atteint sa température optimale de traitement, tout en autorisant une remontée de la torsion communiquée par la broche jusqu'au premier système d'appel. Grâce à une telle manière de procéder qui va à l'encontre de ce qui est généralement admis dans le domaine de la texturation où l'une des conditions recherchées pour obtenir une bonne régularité du fil texturé était que le trajet dudit fil soit rectiligne dans la zone allant du premier délivreur à la sortie de la broche de fausse torsion, il a été constaté que l'on obtenait une meilleure qualité des fils produits, notamment dans le cas de fils polyester. Une telle rupture dans la trajectoire du fil permet de localiser le point de striction et peut être réalisée soit en prévoyant des moyens additionnels de préchauffage et de déviation du trajet du fil avant son entrée dans le four proprement dit, soit, de préférence, en adaptant ledit four pour que le fil subisse une modification de sa trajectoire soit lors de sa montée en température, soit au voisinage de la zone où il atteint sa température optimale de traitement. L'invention concerne également un nouveau type de four spécialement conçu pour pouvoir réaliser une telle modification de la trajectoire du fil permettant de localiser le point de striction. Ce four est du type comprenant un bloc chauffant proprement dit, qui comporte une succession de zones cylindriques ayant des diamètres différents disposés dans le prolongement les unes des autres, le fil à traiter étant maintenu à une distance constante des zones de petit diamètre de telle sorte que l'élévation de température soit obtenue dans ces zones par radiation, alors qu'il vient en contact avec la surface des zones de grand diamètre, la transmission de chaleur étant alors réalisée par contact ou conduction, des éléments de guidage du fil étant prévus sur la longueur du four pour assurer le positionnement de ce dernier. Le four selon l'invention se caractérise en ce qu'il comporte, si l'on suit la trajectoire du fil, une zone de chauffage par radiation suivie d'une zone de chauffage par contact, à la sortie de laquelle sont disposés des moyens permettant de modifier la trajectoire du fil, sans cependant bloquer la remontée de torsion, ladite trajectoire redevenant ensuite régulière, rectiligne ou curviligne, jusqu'à la sortie du four. L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce à 1' exemple de réalisation qui suitr donné ci-après à titre indicatif mais non limitatif, et qui est illustré par les schémas annexés dans lesquels: - la figure 1 illustre schématiquement en vue de côté une position de travail d'une machine apte à mettre en oeuvre le procédé conforme à l'invention; - la figure 2 illustre, en perspective schématique, la structure d'un four, qui fait également partie de l'invention, spécialement adapté pour localiser le point de striction du fil lors de son étirage et montrant la trajectoire dudit fil lors de son passage dans ledit four. En se reportant à la figure 1 annexée, chaque position de travail de la machine mettant en oeuvre le procédé conforme à l'invention comporte, comme toute machine de texturation par fausse torsion - une cantre (1) pour l'alimentation en fil (2), non ou partiellement étiré, à traiter; - un système d'appel (3) permettant de délivrer le fil (2) à une vitesse prédéterminée à l'intérieur de la zone de texturation proprement dite, zone constituée par un four (4), une piste de refroidissement (5) et une broche de fausse torsion (6); - un second appel (7) dont la vitesse est supérieure au premier (3) d'une valeur correspondant au taux d'étirage à réaliser sur le fil (2) et; - des moyens de renvidage du fil étiré et texturé, éventuellement précédé d'un four de refixation thermique avec un troisième appel disposé immédiatement avant la réception. Conformément à l'invention, cette machine comporte des moyens qui permettent de modifier la trajectoire du fil (2) soit lors de sa montée en température dans la zone de texturation, soit au voisinage de la zone où il atteint sa température optimale de traitement, tout en autorisant une remontée de torsion communiquée par la broche (6) jusqu'au premier appel (3). Une telle rupture de la trajectoire qui permet de localiser le point de striction lors de la phase d'étirage, peut être réalisée en prévoyant des moyens de préchauffage et de déviation du trajet du fil (2) avant son entrée dans le four (4). De tels moyens sont cependant de préférence intégrés au four (4) luimême. Une telle possibilité d'intrégration des moyens permettant de localiser le point de striction à l'intérieur du four lui-même, peut être obtenues de manière simple par une adaptation des fours du type faisant l'objet du brevet US-A-5,193 293, mentionné dans le préambule, étant attendu que l'on ne sort pas du cadre de l'invention en modifiant la structure d'autres types de fours connus pour obtenir un tel changement de la trajectoire du fil à l'intérieur du four. D'une manière générale, pour la mise en oeuvre de l'invention, le four sera avantageusement du type comprenant un bloc chauffant (1) proprement dit qui comporte une succession de zones cylindriques (voir figure 2) ayant des diamètres différents D et d disposés dans le prolongement les unes des autres. Lors de son passage à l'intérieur du four, le fil (2) à traiter est maintenu à une distance constante des sections de petit diamètre d, l'élévation de température étant obtenue dans ses zones par radiation, alors qu'il est en contact avec la surface des zones D. Des moyens de guidage, non représentés à la figure 2 annexée, sont prévus sur la longueur du four pour assurer le positionnement du fil. Conformément à l'invention, le four est conçu, si l'on suit la trajectoire du fil (2), de telle sorte qu'il comporte une zone (10) d'entrée du chauffage par radiation suivie d'une zone (11) de chauffage par contact. Immédiatement en aval de la zone (11) de chauffage par contact, est disposé un guide (12) qui modifie la trajectoire du fil sans cependant bloquer la remontée de torsion communiquée par la broche (6), ladite trajectoire redevenant ensuite régulière, rectiligne ou curviligne comme représenté à la figure 2 jusqu'à la sortie du four. Grâce à une telle conception de machine, il est possible de réaliser une opération d'étirage texturation de tout type de fils y compris de fils polyester, le point de striction du fil lors de la phase d'étirage étant parfaitement localisé. La mise en oeuvre d'un tel procédé ressortira cependant mieux de l'exemple de réalisation concret donné ci-après à titre indicatif, mais non limitatif. ExemDle : Sur une machine de texturation par fausse torsion telle qu'illustrée à la figure 1, on traite un fil de polyester, partiellement étiré, ayant un titre de 167 dtex avant traitement et comportant 34 brins. Cette machine est équipée d'un four à haute température de 100 cm de longueur, ayant une structure telle que schématisée en figure 2 et qui comporte une zone d'entrée (10) permettant un chauffage par radiation ayant une longueur de 20 cm suivie d'une zone de diamètre (11) de diamètre D de chauffage par contact de 2 cm. A la sortie de cette zone (11) de chauffage par contact, la trajectoire du fil (2) est déviée par un guide (12), ce qui entraîne donc un embarrage avec ladite surface (11) permettant de localiser le point de striction. En aval du guide de déviation (12), sont disposées une succession de zones de diamètre D et de diamètre d, ayant respectivement une longueur de 1,2 cm et 5,5 cm, la trajectoire du fil étant régulière, rectiligne ou curviligne jusqu'à la sortie du four.La dernière zone (13) de diamètre D est suivie d'une zone (14) de diamètre d ayant une longueur de 16 cm. L'élément chauffant noyé à l'intérieur du bloc, élément non représenté à la figure 2 annexée, est portée à une température de 600"C. Le four est suivi d'une zone de refroidissement (4) de longueur de 1,25 mètre et d'une broche de fausse torsion à friction externe comportant des disques céramiques tournant à une vitesse de 11 000 tours/minute. La vitesse du délivreur de sortie (7) est réglée à 1000 m/min, permettant un étirage de 1,73. En aval du délivreur (7), est disposé un four de fixation classique, non représenté à la figure 1, ayant une longueur de 1,20 m et porté à une température de 2000C. La vitesse de renvidage est de 980 m/min. En procédant de cette manière, on obtient un fil qui présente les caractéristiques suivantes résistance : 650 g allongement : 22 % élasticité : 27 % frisure: 18 % stabilité : 85 % La machine conforme à l'invention permet, en production industrielle, d'éliminer la présence de brins cassés et permet d'obtenir une production très homogène entre les différentes positions de traitement d'une machine à une autre. REVENDICATIONS 1/ Procédé d'étirage-texturation par fausse torsion apte à être mis en oeuvre sur une machine constituée, de manière connue, d'une pluralité de positions de travail identiques montées sur un bâti support, chaque position comprenant, si l'on considère le sens de déplacement du fil lors de son traitement:: une cantre (1) pour l'alimentation en fil (2), non ou partiellement étiré, à traiter un système d'appel (3) permettant de délivrer le fil (2) à une vitesse prédéterminée à l'intérieur de la zone de texturation proprement dite, zone constituée par un four (4), une piste de refroidissement (5) et une broche de fausse torsion (6); un second appel (7) dont la vitesse est supérieure au premier (3), d'une valeur correspondant au taux d'étirage à réaliser sur le fil (2);; des moyens de renvidage du fil étiré et texturé, éventuellement précédés d'un four de refixation thermique avec un troisième appel disposé immédiatement avant la réception, caractérisé en ce qu'on localise le point de striction lors de la phase d'étirage en modifiant la trajectoire du fil (2) lors de sa montée en température dans la zone de texturation, ou au voisinage de la zone du four où il atteint sa température optimale de traitement, tout en autorisant une remontée de la torsion communiquée par la broche (6) jusqu'au premier système d'appel (3). 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rupture dans la trajectoire du fil (2) permettant de localiser le point de striction est réalisée par l'intermédiaire de moyens additionnels de préchauffage et de déviation du trajet du fil (2) avant son entrée dans le four proprement dit (5). 3/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la modification de la trajectoire du fil permettant de localiser le point de striction est réalisée à l'intérieur même du four (5), soit lors de la montée en température du fil (2), soit au voisinage de la zone où il atteint sa température optimale de traitement. 4/ Four pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 et 3, comprenant un bloc chauffant proprement dit comportant une succession de zones cylindriques ayant des diamètres d et D différents disposés dans le prolongement les uns des autres, le fil (2) à traiter étant maintenu à une distance constante des zones de petit diamètre d de telle sorte que l'élévation de température soit obtenue dans ces zones par radiation, alors qu'il vient en contact avec la surface des zones de grand diamètre D, la transmission de chaleur étant alors réalisée par contact ou conduction, des éléments de guidage du fil étant prévus sur la longueur du four pour assurer le positionnement de ce dernier, caractérisé en ce qu'il comporte, si l'on suit la trajectoire du fil (2), une zone (10) de chauffage par radiation suivie d'une zone (11) de chauffage par contact, à la sortie de laquelle sont disposés des moyens (12) permettant de modifier la trajectoire du fil (2), sans cependant bloquer la remontée de torsion, ladite trajectoire redevenant ensuite régulière, rectiligne ou curviligne, jusqu'à la sortie du four.