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" Tissu élastique et son procédénde fabrication "
L'imprégnation des tissus au moyen de matières Mastiques, plastiques ou autres rmatièresanalogues se fait d'autant moins bien que les fibres du tissu se trouvent plus serrées les unes contre les autres soit, dès l'originel par suite de la torsion initiale élevéé du fil, soit, ensuite, par la manière dont le tissu est fabriqué, soit, enfin, par le gonflement subi par les fils au moment de l'imprégnation, soit par plusieurs de ces causes agissant simultanément.
D'autre part les tissus obtenus avec des fils déjà imprégnés par avance sont difficiles à fabriquer et il faut réimprégner le tissu si l'on veut que ses fils soient bien agglomérés entre eux.
Les tissus fabriqués dans les conditions normales au moyen de retors inverses spéciaux tels que ceux décrits dans
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la demande de brovot N 3 ' 5 9 du A S-1 9 33 sont évidemment de beaucoup supérieurs du point de vue de l'im- prégnation, de la force et de l'élasticité, mais lors de l'opé- ration de gonflement et de contraction, il se produit une
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certaine compression qui fait quo l'imprégnation peut quelque- fois n'être pas aussi parfaite qu'on le désire.
Un tissu fait on fils ordinaires c'est-à-dire ayant subi une forte torsion et tissé à mailles lâches de manière à présenter après une opération de gonflement et de contraction, la contexturo d'un tissu serré, ne pourrait pratiquement être imprégné de matières élastiques ou plastiques, même si les mailles étaient initialement assez larges pour qu'il n'y ait pas de compression supplémentaire transversale du fil du fait du rapetissement de ces mailles. Le fil formant de tels tissus aurait subi pendant l'opération de gonflement et de contraction une compression propre, indépendante du rapetissement des mail- les, compression qui s'opposerait de façon absolue à la péné- tration de la matière élastique ou plastique. A cette compros- sion s'ajouterait celle due au gonflement des fils sous l'of- fet de l'excipient du bain imprégnant.
Un tel tissu ne présen- terait au surplus aucune élasticité particulière.
La présente invention permet au contraire d'obtenir très facilement et dans des conditions normales de tissage et d'imprégnation, des tissus à la fois hautement élastiques et imprégnés 'à coeur, même en une seule opération d'imprégnation, et l'invention porte à la fois sur les produits ainsi obtenus, sur leur procédé de fabrication et sur l'application dos dits produits à l'industrie.
Le procédé est essentiellement caractérisé en ce quo l'on constitue un tissu à mailles lâches non pas avec un fil ordinaire ou avec un retors mais au contraire avec un élément linéaire ouvert, c'ost-à-dire dont les fibros n'exercent los unes par rapport aux autres aucune compression sensible, ce degré d'ouverture do l'élémont linéaire et la dimension initia- le dos mailles du tissu étant tels que, lorsquo le tissu sera
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soumis à une opération de gonflement et de contraction sans tension, au moyen d'un agent tel par exemple qu'un acide fort ou une base forte, l'élément reste ouvert et que les fils se rapprochent,les uns des autres sans que les dits éléments ouverts soient comprim és. A titre d'exemple d'élément liné&i- re de ce genre,
on peut citer des mèches excessivement peu tordues en produits textiles tels que le "sisal", ou bien des retors inverses spéciaux, tels que ceux décrits dans la
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demande de breve t N 3 -. 5g - du 15 iw I 33 à savoir des retors composés de deux ou d'un plus grand nom- bre de mèches de filature ayant reçu une torsion d'un certain nombre de tours dans un certain sens, ces mèches ainsi tordues étant assemblées par une torsion en sens inverse de çelle de chaque mèche, et d'un nombre de tours sensiblement égal à ce- lui de la torsion individuelle de chaque mèche.
Grâce à cette torsion inverse, les fibres de chaque mèche entrant dans la constitution des retors inverses obte- nus comme indiqué ci-dessus forment un faisoeau d'hélices de même pas, qui sont enroulées sur des cylindres parallèles de même diamètre et sont juxtaposées les unes aux .autres sans pratiquement se recouper; par conséquent les fibres n'exer- cent aucune compression les unes sur les autres.
Dans l'opération de gonflement et de contraction, l'embuvage augmente, c'est-à-dire que la différence entre la longueur développée du fil et sa longueur apparente en chaîne et en trame, est devenue plus grande. Une fois ce gonflement et cette contraction sans tension et sans compression effec- tués, on est en possession d'un tissu ayant une plus grande force et une plus grande élasticité que précédemment,et qui peut être utilisé tel quel en remplacement de tissus ordi- naires.
Pour obtenir un tissu imprégné de matière élastique ou plastique (caoutchouc, balata ou autres matières du même genre) provenant soit de latex soit d'une dissolution de oa-
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outchouc dans un solvant volatil il suffit de l'imprégner de toute manière connue, mais sans exercer de tension ou de com- pression sur le tissu, par exemple par simple immersion dans une suspension naturelle et artificielle de matière élastique ou plastique, par exemple de latex de caoutchouc, ou bien dans une dissolution de cos matières dans un solvant volatil.
Bien entendu on procédera aux rinçages et aux séchages qui seraient normalement nécessaires entre les différentes opé- rations. Cette imprégnation fixe les propriétés du tissu no- tamment en ce qui concerne la force et l'élasticité.
La largeur que l'on donne aux mailles avant traitement dépend évidemment de la nature et des dimensions de l'élément linéaire utilisé, ainsi que du degré de gonflement et de contrac- tion que l'élément doit subir. On devra donc toujours proportion- ner le nombre des éléments linéaire au centimètre à la nature de cet élément et au traitement de gonflement et do contraction.
Les agents de gonflement et de contraction auxquels on fait appel sont, par exemple, les agents connus (acide fort ou base forte) qui sont susceptibles de transformer plus ou moins complètement la cellulose en hydrocelluloso sans la détériorer.
Pour fabriquer un tissu caoutchouté conforme à l'invon- tion on considère d'abord la force de rupture exigée, en même temps que l'épaisseur demandée pour le tissu. On prend par exem- ple un élément textile linéaire consistant en un retors inverse spéoial non traité tel que défini ci-dessus et correspondant au diamètre exigé, puis on fabrique un tissu comportant une oontex- ture en chaîne et en trame de 50 % plus réduite que celle exigée par la force à la rupture. On traite ce tissu par exemple par la soude caustique à 30 Bé, à 18 C. pendant quinze minutes, on rince, puis on fixe les propriétés nouvelles du tissu par une imprégnation au latex de caoutchouc. Si l'imprégnation doit avoir lieu au moyen d'une dissolution de caoutchouc ou ma- tière analogue, on sèche avant imprégnation.
Sinon il est inu- tilo de sécher. Après caoutchoutage, on sèche, puis, si l'on veut enlever au tissu ainsi imprégné une partie de ses propriétés
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naturelles d'allongement, on exerce sur lui, dans le sens où l'on veut limiter l'élasticité, une traction telle que l'on amène le tissu au degré d'allongement voulu, puis on vulcanise le tissu sous cette tension, fixant ainsi les dimensions du tis- su et, en même temps, la limite inférieure d'élasticité. Cotte fixation peut ussi être opérés par les mêmes moyens au moment du séchage, Grâce à la très grande élasticité propre d'un tissu constitué comme il vient d'être indiqué, il est possible de se rapprocher do la dimension primitive du tissu avant traitement tout en conservant une élasticité rémanente appréciable.
Bien entendu, on peut, si on le désire., faire complètement disparaî- tre l'élasticité et fixer la dimension du tissu à une dimension égale , ou même supérieure à sa dimension primitive.
Les applications du tissu imprégné conforme à l'inven- tion sont toutes celles où l'on utilise d'habitude des tissus imprégnés, notamment les pneumatiques, les courroies, les bâches, los tissus imperméables pour vêtements, les tuyaux sou- ples, etc...
Ai dessil- ci-joint qui est donné simplement à titre d'explication et d'exemples : fig.l représente schématiquement à grande échelle la coupe d'un tissu ordinaire serré à armure toile; fig. 2 représente un fragment du même tissu après augmentation du diamètre des fils de chaîne soulomont, les fils de trame étant supposés avoir pu se dilater et glisser libre- ment par rapport aux fils de chaîne ,cos derniers étant par conséquent supposés on mesure de s'écarter librement los uns des autres fig.
3 représente le môme tissu schématique après augmentation de diamètre, non seulement des fils do chaîne mais également des fils do trame, les fils de chaîne ayant été sup-
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posés libres do s'écarter encore los uns dos autres sans r6sis- tance, et los fils de trame ayant pu glisser librement par rapport aux fils de chaîne; fig. 4 est une vue de face également schématique à échelle plus réduite d'un fragment de tissu conforme à la pro- mièro opération de fabrication suivant l'invention; fig. 5 est une coupa par A-A de ce même tissu ; fig. 6 eqt, à la même échelle que fig. 4 et 5, une vue de face du même tissu schématique après l'opération de gonfle- ment des retors de chaine et de trame;
fig. 7 est une coupe du même tissu par B-B de fig.6, après l'opération de gonflement en question.
Si l'on constitue un tissu serré tel que celui qui est représenté à la fig.l et q ui comporte des éléments linéaires gb de chaîne la ,lb et des éléments linaires de trame 2a/tissés serrés, et si l'on traite un tel tissu de manière à faire augmon- tor le diamètre des éléments linéaires de chaîne et dos élé- ments linéaires de trame, les éléments linéaires de chaîne seront devenus l'a'l'b et les éléments linéaires de trame a'a ,s'b à supposer qu'ils aient pu so gonfler et glissor librement.
Mais comme en pratique les fils de trame et de chaîne ne peuvent glisser librement,le tissu se resserrera et il on résultera uno compression des éléments linéaires que le constituent; il en résultera quo non seulement ce tissu n'aura pas pris plus do force et d'élasticité que celles du tissu initial mais oncoro que la tissu s'étant resserré au lieu de s'ouvrir, la pén6tra- tion du caoutchouc pour fixer los propriétés du tissu ne sera absolument pas possible.
Si au contraire, conformément à l'invention, on cons- titue, comme cela est représenté en fig. 4 et 5,et en partant
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d'un .élément: linéaire textile très ouvert, (fils de chaîne la, lb ,fils de trame 2a ,2b) tel qu'une fois gonflé et contracté sans tension ses fibres se soient pas comprimées, un tissu à mailles larges - mailles dont la largeur est telle qu'une fois le gonflement et la contraction produites, on aboutisse, sans compression sensible des fils do chaîne et do trame, à un tissu tel que celui représenté aux fig.
6 ot 7 (fils de chaîne 1'a,1'b fils de trame 2'a,2'b) et que, ayant constitué ce tissu on le soumette à l'opération de gonflement et de contraction, on aura constitué un tissu dans lequel l'embuvage aura été fortement augmenté, mais qui, par suite de l'absence de compression des éléments linéaires qui le composent pourra absorber une matière élastique ou plastique avec une grande facilité, sans diminu- tion ni de la résistance ni do l'élasticité du tissu, l'impré- gnation ayant au contraire pour offot do fixer los propretés d'élasticité et de force du tissu à la traction et celles de cohésion des éléments qui le composent.
En pratique los éléments linéaires se déformeront dans une certaine mesure dans le sons transversal et leur section droite no restera pas exactement la même, mais ôtant donné 10 fait que l'élément lin6airo initial est très ouvert et très dôformablo transversalement ot que d'au- tre part, le tissu a été tissé à maillemtrés lâches, et en outre que.; le gonflement et la contraction se sont faites sans tension, la déformation qu'aura subies l'élément linéaire se fera sans que les fibres soient comprimées les unes contre los autres.
L'élément; linéaire s'étalera par exemple aux points de croisuro du tissu sans que ses fibres se trouvent finalement sensible- ment plus pressées les unes contre les autres qu'auparavant.-
On partira par exemple d'un élément linéaire'constitué par un retors inverse spéciale- tel que défini ci-dessus,N 14/2 bouts formé de deux mèches tordues individuellement de 480 tours
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à droite, puis assemblées et rotorduos ensemble en sons inverse à 480 tours. On formera avec ce retors un tissu toile carré de 9 fils et do 9 duites au centimètre, tissu qui pèsera alors 150 grs. au mètre.
Sur bande de 5 centimètre, un tel tissu a une résistance do 37 kgs. à la rupture; il possède un allongement total. à la rupture de 20% ot une élasticité rémanente pratiquement nulle.(L'élasticité rémanente est l'élasticité réelle qui subsiste après un allongement initial non élastique dans lequel les fibres ont pris leur position d'équilibre).-
Après débouillissage ordinaire on traite ce tissu par une lessive de soude caustique à 30 Bö à une température de 18 C. pendant 15 minutos.
Là tissu se gonflo ot se contrac- te mais les fils de chaîne et do trame - grâce au fait que le traitement est effectué sans tension et aussi quo le tissu était à maillestrés lâches - ne sont pas spécialement comprimés quoi- que le tissu soit devenu un tissu à contexture serrée c'est-à- dire avec fils rapprochés', les uns dos autres. Co nouveau tissu pèse 300 grs. au mètre carré et il possède on chaîne et en trame 14 fils et 14 duites au centimètre. Sur bande de 5 centimètres, il possède 62 kgs, de r0sitance à la rupture, 50 % d'allongement ot 30 % d'élasticité rémanente.
Le gonflement et la contraction des fils sont de 30 % en chaîne et en trame. Il y a 14 - 9 = 5 fils en plus au centimètre, soit 55 % d'augmentation. Le poids est devenu : 150 Grs. + 55 % de 150 grs. = 150 + 82 grs. = 232 grs. compte non encore tenu du gonflement et du raccourcissement on chaîne et en trame.
Le gonflement de 30 % on chaîne et en trame calculé sur 232 grs. donne une augmentation do poids do : 232 grs : x 30 % = 69 grs.
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formant un total de 232 grs. + 69 grs. = 301 grs. ce qui corres- pond à un gramme près au chiffre énoncé ci-dessus résultant de constatations matérielles,
Après caoutchoutage au moyen de latex, et après vul- canisation; le tissu a donné 75 kgs. de force à la rupture sur bandes de 5 cm de large et 50 % d'élasticité entièrement rémanente, la force ot l'élasticité étant fixés à ces chiffres par le caoutchouc d'imprégnation.
Il est à remarquer que l'on peut, dans tous les cas, étant donné les conditions normales exigées, parvenir à la réalisation de ces conditions par un calcul préliminaire. Si l'on suppose quo les conditions exigées soient : 75 kgs, do force à la rupture on bandes do 5 c/m et 0,3 m/m. d'épaisseur, saprés Imprégnation, on prondra, par exemple, un élément linéai- re 14/2. Son diamètre D 6tant calculé par la méthode connue D =L/n (L étant la longueur et n 10 nombre do spires), on trouvora un diamètre D = 0 m/m,4. Etant donné qu'il ost possi- blo d'obtenir par un traitomont à la soude, avec une concentra- tion, une température et une durée telles que données ci-dessus, un gonfiement de 30 % on saura que l'on doit compter sur un diamètre final D = 0,52.
La chaîne et la trame se superposant, on aura pour épais- seur du tissu 0,52 m/m x 2 = 1,04 m/m. mais, en tenant compte de la compressibilité propre do 1'article, et sachant par ox- périence que l'on pout compter pouvoir réduire l'épaisseur do 50 %, par une compression ultérieure de l'ensemble du tissu, après imprégnation, cola permettra d'avoir finalement une épais- seur do 1.94m/m 0,52 m/m épaisseur exigée. Cotto compros- sion no détériorera on aucune manière los fibres du tissu grâce à l'absence do compression dos éléments du tissu pondant sa fa- brication proprement dito.
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Le fil 14/2 on coton d'Amérique a une force do rupture d'environ 700 grs. La force de chaque fil étant augmentée, ainsi qu'on le sait , de 50 % par le traitement précité, on obtient, pour chaque fil une force de rupture de 1. 050 gramnos. On doit donc envisager pour le nombre do fils au centimètre : 75 =71 fils pour la bandd de 5 contimétres, soit 14 fils au 1.060 timètre.
Comme 10 tissu augmente do 50 % en nombre do fils de chaîne et de trame par le traitement de gonflement et de contrac- pion do 30 5, on établira le tissu initial avec 9 fils on chaîne et 9 duites en tramo.,
Le gonflement et la contraction de 30 % réalisés par l'opération effectuée dans les conditions précisées ci-dessus donneront alors un tissu do 14 fils en chaîne et 14 duites en trame au centimètre. Ce tissu sera ensuite caoutchouté ainsi qu'il a été dit plus haut par imprégnation, séchage, réglage éventuel de l'élasticité rémanente , puis compression à l'épais- seur voulue et vulcanisation.
Dans tout ce qui précède, il a été en général question de caoutchouc, mais il est bien entendu que des résultats ana- logues seront obtenus avec des matières élastiques ou plastiques telles par exemple que le balata, ou autres produits élastiques ou plastiques du m8me genre.
Los tissus conformes à l'invention se prôtent particu- lièrement, grâce à leur force et à leur élasticité, à la confoc- tion des bandages pneumatiques.
Alors que les tissus caoutchoutés actuels ne se prôtont pas à une incorporation dans la bande de roulement pour en augmenter la résistance à l'usure sans diminuer leur souplesse, les toiles élastiques textile-caoutchouc conformes à l'invention peuvent ôtro incorporées aux bandes de roulement, de manière à
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apparaître à la surface do cos bandes et à venir on contact avec le sol, augmentant ainsi la résistance de la bande do roulement à l'usure.
Grâce à l'énorme adhérence qu'elle textile et le caoutchouc dans le tissu caoutchouté on question, et grâce à ce que chaque fibre ost enrobée et remplie à son intérieur par du caoutchouc ,co qui la protège contre l'humi- dité exxerieure, il ne peut y avoir de désagrégation de la bande de roulement, ni de pourrissage de la partie textile.
Par suite de l'élasticité du tissu caoutchouté conforme à l'in- vention, les bandes de roulement dans la composition desquelles entrent de tels tissus épousent très facilement les dessins du profil exigé et se prêtent à toutes les déformations que doit subir la bando do roulement. Elles s'opposent, d'autre part, par leur résistance mécanique, à l'arrachage dos portions des bandes de roulement comprises ontro les gorges ou cannelures,
D'autre part,en constituant conformément à l'invention le canevas protecteur do l'onvoloppo d'un bandage pneumatique, cet élément de constitution du bandage sera rendu plus élas- tique, plus résistant, plus adhérent, ot totalement imputres- cible.
Pour la fabrication des courroies, on peut faire ap- plication dos tissus conformes à l'invention suivant les procédés déjà proposés pour ce genre d'articles,. Toutefois, la grande élasticité du tissu ot la facilité do fixor son élasticité rémanente ot, d'autre part, le fait qu'il n'est pas nécessaire d'avoir, dans le sons transversal do la courroie, une élasticité tant soit pou importante, fait qu'il ost possi- blo de fabriquer avec lo tissu conforme à l'invention, dos courroies qui possèdent une élasticité transversale quasi-nulle tout on ayant une élasticité longitudinale élevée.
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Pour cola , on fait subir au tissu, après caoutchoutage, une traction telle dans le sens transversal do la courroie (trame du tissu) que l'élasticité du tissu disparaisse et quo le tissu soit ramone dans sa largeur primitive, ou même encore à une largeur supérieure, puis le tissu est séché; ses proprié- tés élastiques sont ainsi réglées. Après séchage, les tissus sont assemblés par les procédés connus, en quantité suffisante pour l'obtention de l'épaisseur désirée. Cet ensemble de tissus est ensuite pressé et vulcanisé. On pourra, avant pressage, régler l'élasticité dans le sens de la chaîne, comme il a été dit ci-dessus.
Pour la fabrication de bandes de tissus pour vêtements et autres applications analogues, on réglera de préférence sans aucune tension, l'élasticité qui est, dans ce cas , un élément fondamental.