Brevet FR2858635A1 — publié le 20050211

PROCEDE ET APPAREIL POUR LA PRODUCTION D'UNE ETOFFE NON TISSEE La présente invention concerne une étoffe non 5 tissée, plus particulièrement un procédé et un appareil pour la production d'une étoffe non tissée. En faisant référence à la figure 1, une étoffe non tissée typique 1 présente généralement des mèches de fibre 11 qui s'étendent longitudinalement de telle 10 manière qu'elle présente une force de liage insuffisante le long d'une direction transversale. Bien que l'étoffe non tissée 1 puisse supporter des forces de traction longitudinales et possède une résistance à la traction longitudinale élevée, elle est à même de se 15 casser ou de se déchirer quand elle est soumise à des forces de traction transversales. En faisant référence à la figure 2, afin de réduire un tel problème, l'art antérieur a suggéré un appareil et un procédé dans lequel un jet d'air 32 est 20 disposé à proximité de mèches de fibre 31 qui sont extrudées d'une filière 2 et s'écoule à une vitesse qui est supérieure à la vitesse d'extrusion des mèches de fibre 31. Le jet d'air 32 contraint les mèches de fibre 31 à s'enrouler de manière aléatoire de manière que les 25 mèches de fibre 31 soient pliées et tressées les unes avec les autres, augmentant ainsi la force de liage parmi les mèches de fibre 31. Toutefois, bien que le débit du jet d'air 32 doive être supérieur à celui des mèches de fibre 31 de manière à plier ou tourner 30 celles-ci, le débit ne doit pas être très élevé. Autrement, le jet d'air linéaire 32 fournira une force d'étirage pour étirer les mèches de fibre 31 vers le bas, affectant de manière négative le tournage ou le pliage des mèches de fibre 31. De plus, puisque la vitesse d'extrusion des mèches de fibre 31 varie selon 5 le matériau de celles-ci, il est difficile de régler précisément les débits du jet d'air 32 et des mèches de fibre 31. Ainsi, l'objet de la présente invention est de proposer un appareil et un procédé pour créer une 10 étoffe non tissée qui présente une résistance à la traction accrue le long d'une direction transversale. Selon un aspect de la présente invention, un procédé de production d'une étoffe non tissée consiste à former les mèches de fibre à partir d'une résine de 15 formation de fibre à travers une filière, tirant les mèches de fibre depuis la filière en utilisant un dispositif à jet d'air, à former les mèches de fibre sur une courroie transporteuse et à avancer celle-ci le long d'une direction longitudinale, et à utiliser un 20 dispositif à jet d'air oscillant pour faire osciller les mèches de fibre alternativement en aval du dispositif à jet d'air, en amont de la courroie transporteuse et dans des directions transversales qui sont transversales à la direction longitudinale. Les 25 mèches de fibre sont formées en dessins ondulés qui se chevauchent et s'entrelacent les uns les autres dans les directions transversales. Selon un autre aspect de la présente invention, un appareil pour créer une étoffe non tissée comprend une 30 filière pour former des mèches de fibre, un dispositif à jet d'air à étirage disposé vers le bas de la filière pour étirer les mèches de fibre vers le bas, une courroie transporteuse disposée en aval du dispositif à jet d'air à étirage pour former et faire avancer les mèches de fibre dans une direction longitudinale, et un 5 dispositif à jet d'air oscillant disposé en aval du dispositif à jet d'air d'étirage et en amont de la courroie transporteuse pour faire osciller les mèches de fibre alternativement dans des directions transversales qui sont transversales à la direction 10 longitudinale. Les mèches de fibre sont formées en dessins ondulés qui se chevauchent et s'entrelacent les uns les autres dans les directions transversales. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention deviendront apparents dans la 15 description détaillée qui suit du mode de réalisation préféré en faisant référence aux dessins qui l'accompagnent et, dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'une étoffe non tissée typique; la figure 2 est une vue en perspective pour illustrer un procédé connu de fabrication d'une étoffe non tissée; la figure 3 est une vue en perspective fragmentaire d'un appareil pour créer une étoffe non 25 tissée selon la présente invention; la figure 4 est une vue schématique fragmentaire de l'appareil de la présente invention; la figure 5 est une vue latérale schématique de l'appareil de la présente invention, illustrant les 30 directions des courants d'air générés par celui-ci; la figure 6 est une vue en perspective d'un dispositif à jet d'air oscillant de l'appareil de la présente invention; les figures 7 et 8 illustrent comment un moteur 5 entraîne des volets oscillants pour osciller alternativement de manière transversale; la figure 9 est une vue schématique illustrant les mèches de fibre formées en dessins ondulés qui se chevauchent et s'entrelacent les uns les autres à 10 travers l'appareil de la présente invention; et la figure 10 est une vue schématique illustrant une mise en oeuvre alternative de l'appareil de la présente invention. En faisant référence aux figures 3, 4 et 5, un 15 procédé de production d'une étoffe non tissée caractérisant la présente invention est réalisé par le biais d'un appareil (A) qui est illustré pour comprendre une filière 4, un dispositif à jet d'air d'étirage 5, un dispositif à jet d'air oscillant 6 et 20 une courroie transporteuse 7. La filière 4 présente une pluralité de trous d'extrusion 41 qui s'étendent verticalement pour former et extruder des mèches de fibre 81. Le dispositif à jet d'air d'étirage 5 est disposé 25 en aval de la filière 4, et produit des courants d'air à haute pression 53 (voir la figure 4) qui s'écoulent vers le bas sous et de deux côtés de la filière 4 à travers des unités formant tuyères d'air opposées 52 de manière à étirer les mèches de fibre 81 vers le bas. Le dispositif à jet d'air oscillant 6 est disposé en aval du dispositif à jet d'air d'étirage 5 et en amont de la courroie transporteuse 7 et comprend une paire d'unités formant tuyère à air opposées 61 qui sont respectivement agencées en dessous des unités formant tuyère à air 52 du dispositif à jet d'air 5 d'étirage 5 et dont chacune comprend un orifice de sortie de tuyère 611 qui s'ouvre vers le bas. Une pluralité de volets oscillants 62 sont disposés à l'orifice de sortie de la tuyère 611 de chaque unité de tuyère 61. Tel qu'illustré sur les figures 6, 7 et 8, les volets oscillants 62 sont agencés en rangée le long d'une direction transversale à la direction longitudinale de la courroie transporteuse 7 et sont montés de manière pivotante sur une tringle de 15 connexion 64 à travers des axes de pivotement 641. Un moteur 65 est proposé pour entraîner les volets 62 à osciller transversalement de manière à produire des courants d'air oscillants 63 (voir la figure 5). Le moteur 65 comprend un arbre d'entraînement 651 et un 20 disque rotatif 652 relié à l'arbre d'entraînement 651. Une plaque de chaîne 66 présente une extrémité reliée de manière pivotante au disque rotatif 652 à travers un élément formant pivot 661, et une autre extrémité est reliée à une barre d'entraînement 67 à travers un autre 25 élément formant pivot 662. La barre d'entraînement 67 est reliée de manière pivotante à la totalité des volets 62. La courroie transporteuse 7 est disposée en aval des dispositifs à jet d'air d'étirage 5 et oscillant 6 30 pour collecter et faire avancer les mèches de fibre 81 dans une direction longitudinale. Des courants d'aspiration d'air 51 sont proposés en dessous de la courroie transporteuse 7. La courroie transporteuse 7 présente une face de support 71 faisant face à la filière 4 et s'étendant horizontalement. Quand le moteur 65 du dispositif à jet d'air oscillant 6 est actionné, le disque rotatif 652 déplace les volets 62 alternativement à travers la plaque de chaîne 66 tel qu'illustré sur les figures 7 et 8. Les volets 62 produisent à leur tour des courants d'air 10 oscillants 63 tel qu'illustré sur la figure 5. Les courants d'air oscillants 63 contraignent les mèches de fibre 81 à osciller alternativement dans des directions transversales qui sont transversales à la direction longitudinale de la courroie transporteuse 7 de façon 15 que les mèches de fibre 81 soient formées en dessins ondulés 811 qui se chevauchent et s'entrelacent les uns les autres tel qu'illustré sur la figure 9. En faisant de nouveau référence à la figure 5, dans le procédé selon la présente invention, une 20 pluralité de mèches de fibre 81 sont produites à partir d'une résine de formation de fibres à travers la filière 4. Dans ce mode de réalisation, les mèches de fibre 81 sont unidirectionnelles, et sont formées en faisant fondre une résine de formation de fibres telle 25 que du polypropylène ou du polyéthylène, et en extrudant celles-ci verticalement à travers les trous d'extrusion 41 dans la filière 4. Puisque le dispositif à jet d'air d'étirage 5 produit des courants d'air vers le bas 53, les mèches de fibre 81 sont alors tirées 30 vers le bas depuis la filière 4 par les courants d'air 53 immédiatement après être sorties des trous d'extrusion 41. Après quoi, les mèches de fibre se déplaçant vers le bas 81 sont soufflées par les courants d'air oscillants 63 produits par le dispositif à jet d'air oscillant 6 de façon que les mèches de 5 fibre 81 oscillent alternativement en aval du dispositif à jet d'air d'étirage 5, en amont de la courroie transporteuse 7, et dans des directions transversales de manière à former des dessins ondulés 811 qui se chevauchent et s'entrelacent les uns les 10 autres dans les directions transversales. Enfin, les mèches de fibre vers le bas 81 sont formées sur la face de support 71 de la courroie transporteuse 7, et sont avancées longitudinalement par la courroie transporteuse 7. Tel qu'illustré sur la 15 figure 6, les dessins ondulés 811 des mèches de fibre 81 sont embrouillés et sont superposés les uns sur les autres formant ainsi une étoffe non tissée 8, qui résiste non seulement aux forces de traction longitudinales mais présente également une résistance 20 au liage transversal élevée. En faisant référence à la figure 10, une pluralité d'appareils, spécifiquement deux appareils (A) et un appareil (B), sont agencés côte à côte au-dessus d'une courroie transporteuse commune 7 pour fabriquer une 25 étoffe non tissée (non illustrée). L'appareil (B) diffère de l'appareil (A) en ce que l'appareil (B) n'est pas proposé avec le dispositif à jet d'air oscillant 6. L'étoffe non tissée produite comprend trois couches de fibres qui sont superposées les unes 30 au-dessus des autres. Tel que décrit ci-dessus, dans la présente invention, les courants d'air oscillants 63 produits par le dispositif à jet d'air oscillant 6 soufflent sur les mèches de fibre vers le bas 81 de manière que les 5 mèches de fibre 81 puissent former des dessins ondulés 811 qui se chevauchent et s'entrelacent les uns les autres, augmentant ainsi la résistance au liage transversal de l'étoffe non tissée 8. En tant que tel, grâce au procédé et à l'appareil de la présente 10 invention, on peut obtenir une étoffe non tissée 8 avec des résistances à la traction longitudinale et transversale élevées. Une commande précise des débits et vitesses des courants d'air et des mèches de fibre 81 n'est pas nécessaire dans la présente invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de production d'une étoffe non tissée (8), caractérisé par: (a) former des mèches de fibre (81) à partir d'une résine de formation de fibre par le biais d'une filière 4; (b) étirer les mèches de fibre (81) depuis la filière (4) en utilisant un dispositif à jet d'air 10 d'étirage (5) ; (c) former les mèches de fibre (81) sur une courroie transporteuse (7) et faire avancer celles-ci le long d'une direction longitudinale; et (d) utiliser un dispositif à jet d'air oscillant 15 (6) pour faire osciller les mèches de fibre (81) alternativement en aval du dispositif à jet d'air d'étirage (5), en amont de la courroie transporteuse (7) et dans des directions transversales qui sont transversales à la direction longitudinale, dans lequel 20 les fibres (81) sont formées en dessins ondulés (811) qui se chevauchent et s'entrelacent les uns les autres dans les directions transversales. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé 25 en ce que le dispositif à jet d'air oscillant (6) est utilisé pour produire des courants d'air oscillants (63) dans l'étape (d) pour souffler les mèches de fibre (81), le dispositif à jet d'air oscillant (6) présentant une pluralité de volets oscillants (62). 30 3. Appareil de production d'une étoffe non tissée (8), caractérisé par: une filière (4) destinée à former des mèches de fibre (81) ; un dispositif à jet d'air d'étirage (5) disposé en aval de ladite filière (4) pour étirer les mèches de fibre (81) ; une courroie transporteuse (7) disposée en aval du dispositif à jet d'air d'étirage (5) pour former et faire avancer les mèches de fibre (81) dans une direction longitudinale; et un dispositif à jet d'air oscillant (6) disposé en aval du dispositif à jet d'air d'étirage (5) et en amont de la courroie transporteuse (7) pour faire 15 osciller les mèches de fibre (81) alternativement dans des directions transversales qui sont transversales à la direction longitudinale, dans lequel les mèches de fibre (81) sont formés en dessins ondulés (811) qui se chevauchent et s'entrelacent les uns les autres dans 20 les directions transversales. 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif à jet d'air oscillant (6) comprend une pluralité de volets oscillants (62) pour 25 produire des courants d'air oscillants (63). 5. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif à jet d'air oscillant (6) comprend un orifice de sortie de tuyère (611) et une 30 pluralité de volets oscillants (62) disposés audit orifice de sortie de tuyère (611), lesdits volets il oscillants (62) étant agencés en une rangée le long d'une direction transversale par rapport à la direction longitudinale.