Brevet FR2928154A1 — publié le 20090904

BANDE TRANSPORTEUSE EN FILS DE POLYSULFURE DE PHENYLENE La présente invention concerne une bande transporteuse tissée pour le traitement thermique de produits, notamment de fils textiles, en phase vapeur. Dans le présent texte, on désigne sous l'appellation � bande transporteuse tissée � une simple pièce textile, obtenue par tissage, qui est conformée en boucle en vue d'être disposée, sous tension, sur des rouleaux dont au moins l'un d'entre eux est entraîné en rotation, pour le déplacement, généralement continu, de ladite pièce textile dont le brin supérieur constitue 1 o une surface apte à supporter des produits en vue de leur déplacement. A l'occasion du déplacement des produits disposés sur le brin supérieur de la bande transporteuse tissée, lesdits produits peuvent subir un traitement, notamment un traitement thermique en phase vapeur, par passage de la bande transporteuse à travers au moins une enceinte de traitement comportant des 15 moyens de production de chaleur et de vapeur. Les produits sont déposés sur la bande transporteuse dans la partie amont de l'enceinte de traitement, traversent ladite enceinte puis sont déchargés de la bande dans la partie aval de celle-ci. Les termes � amont � et � aval � sont utilisés en référence au sens de déplacement de la bande 20 transporteuse. Il est connu de traiter thermiquement, en continu, des fils textiles en phase vapeur notamment pour leur thermofixation. Compte tenu du temps de traitement qui est nécessaire pour obtenir l'effet recherché, il est préférable de réaliser sur la bande transporteuse une 25 certaine accumulation de fils. Pour ce faire, il est également préférable d'effectuer le dépôt du fil sur la partie amont de la bande transporteuse sous une configuration ordonnée, permettant de maîtriser la largeur de la portion de la bande occupée par le fil. En particulier il est connu de réaliser le dépôt du fil en donnant à celui- ci un 30 mouvement circulaire pendant le déplacement continu de la bande transporteuse, de sorte que, sur le brin supérieur de celle-ci, le fil se présente sous la forme d'une succession continue de spires se chevauchant partiellement. L'intérêt de cette présentation réside notamment dans la facilité de reprise du fil en sortie de bande transporteuse, malgré la rétraction que peut subir le fil à l'occasion de son traitement dans l'enceinte. L'accumulation des fils sur la bande transporteuse sous une configuration ordonnée peut être obtenue par d'autres voies, par exemple par un dépôt en zig-zag, sous forme d'un balayage transversal sur une largeur déterminée. Sur une même bande transporteuse, de grande largeur, on peut déposer plusieurs accumulations longitudinales de fils. Cependant et plus généralement, on met en oeuvre une bande de plus faible largeur, correspondant sensiblement à la largeur d'une seule accumulation de fil sur la partie amont de la bande transporteuse, comme dans le document FR 2.566.013. Ceci permet une plus grande souplesse d'utilisation d'une même installation de traitement. On comprend que, dans ces conditions, la bande transporteuse doit pouvoir répondre à un certain nombre de contraintes techniques, du fait des passages successifs entre l'atmosphère ambiante du local où se trouve l'installation et l'atmosphère ambiante interne de l'enceinte de traitement, en phase vapeur chaude et également du fait que la bande doit être constamment sous forte tension pour que son brin supérieur soit le plus plan possible. La bande transporteuse idéale doit donc présenter une bonne stabilité dimensionnelle, tant en longueur qu'en largeur, dans les conditions de température et de vapeur du traitement. Elle doit également présenter une bonne résistance à l'abrasion pour éviter une usure prématurée du fait des frottements sur les rouleaux porteurs. Elle doit également comporter une bonne porosité afin que l'action de la vapeur puisse se faire dans tout le volume des fils accumulés sur ladite bande. Elle doit enfin garder une bonne rectitude lorsqu'elle est mise sous tension. Dans le document FR 2.566.013, la bande transporteuse de petite largeur est en métal inoxydable, se présentant soit sous forme d'une feuille métallique pourvue de perforations soit sous forme d'un treillis métallique. Il s'agit d'une fabrication spécifique et donc coûteuse, dont la mise en oeuvre n'est pas toujours optimale, avec d'éventuels problèmes de condensation. On a recherché à réaliser une bande transporteuse à partir de fils textiles conventionnels. Cependant, les matières classiquement utilisées pour la confection des bandes transporteuses, que sont le polyester et le polyamide, ne permettent pas d'atteindre l'objectif idéal mentionné ci-dessus, en particulier à cause d'allongements trop importants et d'une mauvaise tenue thermique dans le temps. Une certaine amélioration a pu être obtenue en mettant en oeuvre, pour la confection d'une bande transporteuse, des filaments, connus sous la dénomination NOMEX� qui sont des fils de méta-aramide. Cette amélioration a surtout porté sur la tenue thermique, les bandes en NOMEX� présentant encore une mauvaise stabilité dimensionnelle que ce soit en largeur comme en longueur. En pratique, il a été constaté, après plusieurs jours ou semaines de fonctionnement, une diminution très importante de la largeur de la bande, diminution pouvant atteindre plus de 20 %. La solution mise en oeuvre pour pallier cet inconvénient est de confectionner des bandes présentant une largeur beaucoup plus importante que celle qui est théoriquement souhaitable et d'effectuer régulièrement les réglages de tension sur l'installation jusqu'à ce que la largeur se stabilise à son point le plus bas. Cette solution n'est guère satisfaisante d'un point de vue industriel. Dans le document FR 2.870.222 on a proposé une bande transporteuse qui est présumée se rapprocher de la bande idéale définie ci-dessus. Il s'agit d'une bande tissée qui est composée de fils de chaîne qui sont exclusivement en para-aramide, notamment connus sous les dénominations TWARON� et KEVLAR�. Cependant, si la mise en oeuvre de cette bande a permis de pallier l'inconvénient constaté avec les fils de méta-aramide connus sous la dénomination NOMEX, concernant son rétrécissement, il ressort des expérimentations faites, qu'elle présente en fonctionnement une durée de vie nettement insuffisante. En effet elle présente des zones de fragilisation, voire de rupture, après quelques dizaines d'heures, ce qui nécessite son remplacement fréquent et donc des arrêts de production et, par conséquent, augmente considérablement le coût du traitement. Le but de la présente invention est de proposer une bande transporteuse qui pallie les inconvénients des bandes précitées et qui se rapproche au mieux de la bande idéale définie ci-dessus. Selon la présente invention, la bande transporteuse tissée pour le traitement thermique de produits en phase vapeur, notamment de fils textiles, comporte des fils de chaîne qui sont exclusivement en polysulfure de phénylène et ont une ténacité à 55 cN/tex. De manière surprenante, cette sélection permet d'augmenter considérablement la durée de vie en fonctionnement sans entraîner de rétrécissement gênant de la bande. Les meilleurs résultats ont été obtenus avec des fils de chaîne qui sont dans un polysulfure de phénylène connu sous la marque DIOFORT�. De préférence, les fils de chaîne et les fils de trame sont exclusivement en polysulfure de phénylène haute ténacité, c'est-à-dire ont une ténacité à 55 cN/tex. Les fils en polysulfure de phénylène présentent généralement un allongement à rupture inférieur à celui des fils à base d'aramide. Les fils en PPS limitent aussi la tendance à se déformer de la bande transporteuse lorsqu'elle est tendue sous forte tension sur une installation donnée. S'agissant du titrage des fils de polysulfure de phénylène entrant dans la composition de la bande transporteuse, il est de préférence de l'ordre de 1000 à 1700 dtex, mais peut être plus élevé selon les besoins, notamment en fonction de l'armure retenue pour le tissage de la bande. De préférence, la bande est constituée uniquement d'une bande tissée. De préférence, d'une part la densité et d'autre part le titrage des fils tant en chaîne qu'en trame sont déterminés en sorte que la bande ait une porosité suffisante pour permettre le passage de la vapeur. De préférence, cette bande est tissée dans une armure toile, mais elle peut être tissée dans une autre armure, par exemple sergé, dérivé de sergé ou tubulaire cousu, sans que cette liste soit limitative. En fonction de l'armure retenue pour le tissage de la bande, la densité des fils, tant en chaîne qu'en trame, et leur titrage sont déterminés pour que la bande présente la tenue et la porosité requises en fonction des contraintes imposées par son utilisation. Par exemple, elle comporte de 15 à 17 fils par cm en chaîne et de 6 à 8 duites par cm en trame, pour des fils de chaîne faisant de l'ordre de 1100 dtex et des fils de trame faisant de l'ordre de 1100 à 1330 dtex, éventuellement en copolymère de para-aramide ou en para ou méta-aramide. 1 o Par exemple, elle comporte de 11 à 12 fils par cm en chaîne et de 5,5 à 7,5 duites par cm en trame pour des fils de chaîne faisant de l'ordre de 1670 dtex et des fils de trame faisant de l'ordre de 1100 à 1330 dtex, éventuellement en copolymère de para-aramide ou en para ou méta-aramide. Ce choix de densité de fils et de titrage de fils permet d'obtenir une très 15 bonne porosité pour le passage de la vapeur, pour au moins une bande tissée en armure toile ou sergé. S'agissant en particulier du transport d'un fil textile sous forme d'une accumulation ordonnée de fils, ladite bande a une largeur comprise entre 70 et 500 mm, de préférence entre 200 et 350 mm. 20 La bande subit, préalablement à son utilisation comme bande transporteuse, de préférence un ou plusieurs étirages, notamment sur un banc d'étirage, en vue de diminuer sa capacité à s'allonger sous l'application d'une contrainte. En effet, la bande tissée a tendance à s'allonger lorsqu'elle est tendue sous une forte tension entre deux rouleaux. Cet étirage préalable 25 annule ou réduit cet allongement naturel et évite d'avoir à effectuer régulièrement les réglages de tension de la bande transporteuse lors de son utilisation. La bande transporteuse possède donc un taux d'allongement réduit, c'est-à-dire un taux d'allongement qui est inférieur à celui que la même bande aurait eu sans avoir subi le ou les étirages préalables. 30 S'agissant plus particulièrement d'une bande transporteuse pour la thermofixation de fils textiles imprégnés par un bain de colorants, de manière caractéristique les fils en polysulfure de phénylène ayant une ténacité à 55 cN/tex et les éventuels autres fils sont exempts de produits d'ensimage. Il importe en effet qu'aucun produit d'ensimage ne puisse migrer sur les fils textiles déposés sur la bande et polluer le colorant avant la thermofixation de celui-ci sur les fibres. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'un exemple précis de réalisation, donné à titre non exclusif, illustré par le dessin annexé dans lequel la figure unique est une représentation schématique en vue de dessus d'une installation de traitement thermique de fils textiles en 1 o phase vapeur équipée d'un ensemble de bandes transporteuses de faible largeur. L'installation 1 comporte une enceinte de traitement équipée de moyens de production de vapeur saturée à haute température, de l'ordre de 120 à 150° C. Cette enceinte est traversée par un ensemble de bandes transporteuses 15 3 de faible largeur, comprises entre 200 et 350 mm. Seules trois bandes ont été représentées sur la figure mais ce nombre peut être beaucoup plus important. En tout état de cause, on cherche à ce que ce nombre soit le plus important possible en fonction de la largeur de passage disponible de l'enceinte 2. Chaque bande transporteuse 3 est tendue entre des rouleaux, 20 notamment un rouleau amont 4, à l'entrée de l'installation 1 et un rouleau aval 5 en sortie de l'installation. L'un des rouleaux 4,5 est équipé de moyens de rotation permettant l'entraînement de la bande 3 dans le sens de la flèche F. L'installation 1 comporte un dispositif, non représenté, de dépose sur chaque bande 3 d'un ou plusieurs fils, la dépose étant réalisée de manière 25 circulaire pendant le déplacement de la bande de telle sorte qu'il se produise une accumulation continue de spires 6 comme représenté sur la figure. Cette accumulation ordonnée de spires 6 traverse l'enceinte 2 jusqu'en sortie de l'installation où est prévu un dispositif, non représenté, de reprise du ou des fils individuels 7 constituant ladite accumulation 6. 30 Chaque bande transporteuse est constituée exclusivement tant en chaîne qu'en trame de fils en polysulfure de phénylène ayant une ténacité à 55 cN/tex. De préférence, il s'agit de fils en polysulfure de phénylène connus sous la dénomination DIOFORT�. Dans un mode précis de réalisation donné à titre d'exemple non exhaustif , la bande 3 est formée par tissage selon une armure toile, de fils DIOFORT� ayant un titrage de l'ordre de 1100 dtex, avec en chaîne 17 fils par cm et en trame 8 duites par cm. Eventuellement, la bande pourrait ne comporter des fils en polysulfure de phénylène ayant une ténacité à 55 cN/tex qu'en chaîne, les fils de trame étant par exemple en para-aramide, ou en copolymère de para-aramide, notamment des fils de KEVLAR� ou de 1 o TWARON� ou TECHNORA� ou encore en méta-aramide, notamment des fils de NOMEX�. La disproportion entre le nombre de fils de chaîne et de trame, tel qu'indiqué ci-dessus, permet d'obtenir, pour des fils ayant le même titrage tant en chaîne qu'en trame, une bonne porosité permettant le passage de la vapeur 15 chaude tout en gardant une bonne stabilité dimensionnelle. La mise en oeuvre d'une telle bande transporteuse permet de réduire voire supprimer le surdimensionnement de la largeur de la bande par rapport à la largeur de dépose du fil sous forme de spires 6. Il est ainsi possible d'optimiser le nombre de bandes transporteuses susceptibles d'équiper une 20 même installation, pour une largeur d'enceinte 2 déterminée. La présence, au moins en chaîne, des fils de polysulfure de phénylène, permet d'augmenter considérablement la durée de vie en fonctionnement de la bande, celle-ci étant au minimum d'une centaine d'heures et ce quelles que soient les conditions dans lesquelles se déroule le traitement thermique en 25 phase vapeur, conditions qui varient selon la nature des fils traités, par exemple une température de l'ordre de 110 à 115°C, en milieu généralement acide, pour la laine et une température de l'ordre de 130 à 135°C, en milieu généralement basique, pour le polypropylène et le polyamide. Lorsque les fils 7 déposés sous forme de spires 6 sur les bandes 30 transporteuses 3 ont été préalablement imprégnés d'un bain de colorant, le traitement thermique sert également à la thermofixation du colorant sur les fibres. Dans ce cas, il est préférable que les fils constituant les bandes transporteuses 3 soient exempts de produit d'ensimage. Pour ce faire, il convient de faire subir à ladite bande ou au tissu servant à sa confection un traitement préalable permettant d'éliminer de tels produits d'ensimage, qui seraient susceptibles de polluer le colorant emporté par les fils avant la thermofixation. En complément, la bande 3 peut aussi, préalablement à son utilisation comme bande transporteuse, subir un ou plusieurs étirages afin d'éviter des réglages ultérieurs de tension de l'installation. 1 o La présente invention n'est pas limitée à l'exemple précis de réalisation qui a été donné ci-dessus à titre non exhaustif. En particulier, s'agissant du titrage et du nombre de fils en chaîne et en trame, des variations peuvent exister en fonction du type d'application concernée. Il en est de même pour l'armure du tissage qui peut notamment être une armure à base de sergé ou 15 dérivé, ou encore une bande tubulaire cousue selon la configuration de l'installation. REVENDICATIONS 1. Bande transporteuse tissée pour le traitement thermique de produits en phase vapeur, notamment de fils textiles, dans laquelle les fils de chaîne sont exclusivement des fils en polysulfure de phénylène ayant une ténacité au moins égale à 55 cN/tex. 2. Bande transporteuse selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle constituée d'une simple bande obtenue par tissage de fils dont la densité et le titrage, tant en chaîne qu'en trame, sont déterminés en fonction de l'armure de tissage pour conférer à ladite bande une porosité permettant le passage de la vapeur. 3. Bande selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les fils 15 de trame sont exclusivement en polysulfure de phénylène ayant une ténacité au moins égale à 55 cN/tex. 4. Bande selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que chaque fil en polysulfure de phénylène a un titrage de l'ordre de 1000 à 1700 dtex. 5. Bande selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle est tissée dans une armure toile. 6. Bande selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle est 25 tissée dans une armure sergé, dérivée de sergé ou tubulaire cousu. 7. Bande selon l'une des revendication 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte de 15 à 17 fils par cm en chaîne et de 6 à 8 duites par cm en trame pour des fils de chaîne faisant de l'ordre de 1100 dtex et des fils de trame de 30 l'ordre de 1100 à 1330 dtex, éventuellement en copolymère de para-aramide, en para-aramide ou en méta-aramide. 20 8. Bande selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte de 11 à 12 fils par cm en chaîne et de 5,5 à 7,5 fils en trame pour des fils de chaîne faisant de l'ordre de 1670 dtex et des fils de trame de l'ordre de 1100 à 1330 dtex, éventuellement en copolymère de para-aramide, en para-aramide ou en méta-aramide. 9. Bande selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que, s'agissant du transport d'au moins un textile sous forme d'une accumulation ordonnée, elle a une largeur comprise entre 70 et 500 mm, de préférence entre 200 et 350 mm. 10. Bande selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle présente un taux d'allongement sous contrainte réduit, ayant subi un ou 15 plusieurs étirages préalables, de préférence sur un banc d'étirage. 11. Bande selon l'une des revendications 1 à 10, pour la thermofixation de fils textiles imprégnés par un bain de colorants, caractérisée en ce que les fils en polysulfure de phénylène et les éventuels autres fils sont exempts de produits 20 d'ensimage.