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Procédé et dispositif pour la fabrication de fils tubulaires fins .
Si on produit des fils, suivant le procédé connu de filage à sec au moyen de solutions celluloses acidulées, en augmentant la température de l'air de séchage d'une manière telle qu'elle dépasse sensiblement le point d'ébullition des résolvants et en outre en diminuant la vitesse d'évacuation, on peut alors obtenir des fils partiellement tubulaires. Mais, de cette manière, on ne parvient pas à obtenir avec une sécurité suffisante du point de vue technique des fils entièrement tubulaires; de plus, il faut réduire la vitesse d'évacuation dans une telle proportion par rapport à celle employée normalement, que la fabrication des fils tubulaires n'est plus rentable du point de vue économique.
On a constaté qu'il est nécessaire de maintenir des conditions exactement déterminées de température et de flux de l'air de séchage, pour pouvoir obtenir avec sécurité des fils fins aux vitesses normales d'écoulement de 150 mètres et plus par minute.
Dans le procédé suivant l'invention, le fil traverse dans ce but
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deux phases distinctes de traitement. D'abord, on lui soustrait rapidement par un puissant courant d'air chaud, dont la, température, avec avantage, ne dépasse pas essentiellement celle du point d'ébullition du résolvant, une partie de celui-ci, de sorte qu'il se forme une pellicule sur la surface, la matière intérieure restant fluide et contenant encore des résolvants. Dans ce procédé, l'air de séchage peut se déplacer dans la direction du fil ou dans un sens opposé à celle-ci. Ensuite, le fil traverse une seconde zone, dans laquelle l'air est amené à une température essentiellement supérieure et qui est située sensiblement au-dessus du point d'ébullition du résolvant.
Dans cette zone, le fil, par évaporation du résolvant se trouvant encore à l'intérieur, constitue des creux et adopte ainsi une forme tubulaire. L'échauffement en l'espèce dans la seconde zone est obtenu en chauffant les parois de la chambre traversée par le fil ou bien en introduisant de l'air chaud dans cette chambre, etc. Le traitement du fil dans la seconde zone peut être effectué de deux manières différentes.
On introduit dans cette zone seulement une partie de l'air de séchage employé dans la première zone, en laissant échapper par exemple une partie de l'air de séchage de la première zone. En outre, on peut amener l'air de séchage dans un sens opposé au déplacement du fil dans la chambre de traitement de la seconde zone. Dans ce cas, aucune partie de l'air de séchage de la première zone ne parvient dans la seconde. Il est avantageux de donner à la chambre de traitement la forme d'un canal étroit, de sorte que le fil se déplace à proximité de la paroi chauffée. La seconde possibilité pour le traitement du fil dans la seconde zone consiste à donner à l'air de séchage dans cette seconde zone une vitesse réduite par rapport à celle de la première zone.
Ce but est atteint du fait que la seconde zone possède un diamètre sensiblement supérieur à celui de la première zone. Il en résulte que la vitesse de l'air de séchage dans la première zone est supérieure à celle de la seconde. Ces mesures, en collaboration avec l'échauffement de la seconde zone, produisent les conditions dans lesquelles les fils, solidifiés extérieurement dans la première
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zone par le retrait précipité de résolvants, se gonflent, pour former des creux à l'intérieur des fils, c'est-à-dire des fils tubulaires. Suivant l'invention, on obtient des fils tubulaires fins de 3 à 4 Den et moins en présence des vitesses normales d'écoulement de 150 mètres par minute et plus. Les fils tubulaires présentent des sections de 3 à 4 fois supérieures aux fils pleins de même titre.
Les dispositifs nécessaires à la réalisation du procédé présentent certaines différences avec les dispositifs normaux. Avant tout, ils possèdent un canal à chauffer d'environ la longueur d'un élément de filage normal disposé à une certaine distance de la buse d'aspergement . Le canal en l'espèce peut être chauffé à la vapeur ou à l'électricité. En outre, afin d'amener de la chaleur supplémentaire à l'intérieur du canal, on peut y insuffler de l'air chaud. Dans la forme la plus simple de réalisation, on peut réaliser un dispositif pour l'exécution du procédé suivant l'invention de manière telle qu'on dispose le canal chauffé à l'intérieur d'un élément normal de filage à une certaine distance de la buse d'aspergement.
On laisse ensuite échapper, entre le canal et la paroi intérieure de l'élément, une partie de l'air de séchage, lequel se mélange de nouveau à l'extrémité du canal audit air de séchage qui s'échappe de celui-ci. La quantité de l'air de séchage dévié est déterminée au moyen de dispositifs de réglage, tels que des clapets ou analogues.
Les figures 1 à 3 des dessins annexés représentent, en coupe, quelques formes d'exécution de dispositifs pour la réalisation du procédé suivant la présente invention. Ceux-ci sont constitués principalement par la buse d'aspergement 1 et les conduites 2,3 et 4 pour l'air entrant ou sortant. En outre, on a prévu un canal étroit à chauffer 6, traversé par les fils à une distance, la plus rapprochée possible, de la surface intérieure. De plus, des clapets ou des soupapes 7 sont montés, en vue de régler le mouvement de l'air dans l'élément de f ilage.
Ci-après quelques remarques concernant les détails desdites figures.
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Dans la figure 1, à 1'intérieur de l'élément de filage 5, se trouve un canal à chauffer 6, disposé à une certaine distance en dessous de la buse d'aspergement 1. Entre l'élément de filage 5 et le canal 6, on a disposé des clapets.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant.
Une solution à filer, très près de la gélatinification, entre par la buse d'aspergement à l'intérieur de l'élément de filage 5, dans lequel l'air chaud est insufflé par les conduites d'amenée 2.
De cette manière, à une certaine distance de la buse, les fils sont solidifiés à l'intérieur, leur intérieur restant encore presque fluide. Suivant la position des clapets 7, une partie de l'air passe entre l'élément de filage 5 et le canal 6, pour se mélanger de nouveau dans la partie inférieure de l'élément de filage 5 à la partie de l'air de séchage sortant du canal 6. De cette manière, on obtient que la vitesse d'écoulement dans le canal 6 ne dépasse pas les limites admises pour la formation de fils tubulaires, ce qui serait certainement le cas, si la totalité de l'air de séchage, amené par les conduites 2, était dirigée à travers le canal.
Dès que les fils sont solidifiés à. l'extérieur, ils traversent le canal chauffé 6, dans lequel les résolvants à l'intérieur du fil sont évaporés, effectuant de la sorte un élargissement en forme de tubes des fils.
Dans la figure 2, un canal chauffé 6 pénètre dans la partie inférieure de l'élément de filage 5. A la partie inférieure de cet élément de filage 5, on a prévu des conduites 3 pour l'admission et l'échappement de l'air de séchage. Dans ce dispositif, l'air de séchage pour la première zone, dans laquelle la pellicule est formée, peut entrer d'en haut par la conduite 2 ou d'en bas par la conduite 3, de sorte qu'il se déplace dans le même sens que le fil ou dans un sens contraire à celui-ci.
L'air de séchage produisant la formation des creux dans les fils, est amené au canal chauffé 6 soit par l'élément de filage 5 ou bien par la conduite 4. La quantité de cet air est sensiblement inférieure à celle servant uniquement à la solidification extérieure du fil dans la cellule 5,
Le dispositif suivant la figure 3 se distingue seulement de
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celui suivant figure 2 du fait que des conduites 8 pour amener de l'air chaud sont disposées en haut du canal'6. De ce fait, l'échauf- fement de l'intérieur du canal 6 est facilité, de manière que l'élimination des résolvants du fil puisse être accélérée si c'est nécessaire.
De même, le dispositif servant à l'amenée de l'air chaud, comme représenté dans la figure 3, peut être employé d'une manière convenable dans les formes d'exécution du dispositif suivant les figures 1 et 2. Afin de réduire la vitesse de l'air de séchage dans la deuxième zone de l'élément de filage par rapport à celle de la première zone, la partie inférieure dudit élément est élargie. La figure 2 montre schématiquement une forme d'exécution d'un tel dispositif.
1 est un élément de filage à partie inférieure 2 élargie et munie d'une chemise de réchauffage. Au lieu de la chemise' de réchauffage, on peut encore utiliser des spirales de chauffage à l'intérieur de l'élément ou tout autre moyen convenable à l'échauffement. 3 est la buse d'aspergement et 4 et 5 sont respectivement les conduites d'amenée et d'échappement. Il est avantageux de rétrécir l'élément de filage entre ses parties supérieure et inférieure, ce qui est représenté par du pointillé droit dans la figure. De cette manière, il est beaucoup plus facile de rattacher le fil. le fonctionnement du dispositif est le suivant.
La solution à filer, très rapprochée du point de gélatinification, entre par la buse d'aspergement 3 dans la partie supérieure.l de l'élément de filage. Sous l'action de l'air de séchage amené par les conduites 4, les fils sont solidifiés à leur surface en formant pellicule. Ensuite, ils arrivent dans la partie inférieure 2 de l'élément de filage. Par suite de l'élargissement de cette partie, il y existe une vitesse de flux sensiblement réduite.
Dans cette partie du dispositif, 'amenée à une température supérieure par l'action d'une chemise de réchauffement, les fils se gonflent en'formant des creux, constituant ainsi des fils tubulaires. En vue d'augmenter l'effet de la chaleur dans la partie inférieure 2 de l'élément de filage, il est avantageux d'insuffler
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de l'air fortement chauffé dans la région de l'élargissement naissant de cet élément de filage.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé pour la fabrication de fils tubulaires fins au moyen de celluloses acidulées suivant le procédé connu de filage à sec, caractérisé en ce que dans la première phase de fabrication les fils sont solidifiés par suite d'un retrait précipité des résolvants et en ce que dans la seconde phase ils sont exposés à une température plus élevée, située sensiblement au-dessus du point d'ébullition du résolvant, jusqu'à ce que des creux se forment à l'intérieur des fils.