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La présente invention est relative à des fils thermoplastiques tels qu'en nylon, vinyon, orlon, velon, dacron, saran et analogues, ainsi qu'à des fils de coton lin, rayonne, soie, laine et analogues, qui ont été ren- dus thermoplastiques en les recouvrant ou en les impré- gnant à l'aide d'une matière thermoplastique choisie ou auxquels ont été conférées les caractéristiques physi- ques de fils thermoplastiques, en y appliquant une ma- tière thermodurcissante choisie et en durcissant cette matière, l'invention étant également relative à des pro- cédés pour le traitement des fils susmensionnés. Ces fils seront désignés, dans la suite du présent mémoire, comme étant "du genre en question".
Des fils thermoplas tiques du genre en question sont des fils qui,lorsqu'ils sont chauffée répondent surtout en se contractant,en devenant plus ductiles ou plastiques et thermiquement stabilisés par refroidissement et en prenant d'une façon sensiblement permanente de nouvelles positions après avoir été tordus, allongés ou contractés. L'invention concerne spécialement la production de fils thermoplas- tiques frisés, ondulés ou duveteux de façon sensiblement permanente et également la production de fils thermo- plastiques droits compacts des genres exposés dans les brevets des Etats-Unis n 2,35,3666 et 2.411.132 accordés à Berkley L. Hawthorne et Robert W.
Seem respectivement le 18 juillet 1944 et le 12 novembre 1946
L'objet principal de cette invention est de procurer un procédé simple, continu, rapide et économi- que pour la production commerciale de fils thermoplasti ques uniformément traités, à filament continu, ayant une élasticité accrue et l'apparence du fil filé; de fils
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filés ghermoplastiques améliorés ayant une frisure, une ondulation ou un caractère duveteux unif 3 sensiblement permanent et une élasticitéaugmetnée; desfils thermo plastiques améliorés à filament continu et à filament discontinu, ayant un lustre réduit de façon sensiblement permanente; aes fils thermoplastiques caractérisés comme exposé dans les aeux brevets précités;
et des fils thern plastiques crêpes sensiblement améliorés.
Plus particulièrement, 1'invention a pour objet la production de fils thermoplastiques commercialemetn satisfaisants du genre en question, ces fils étant carac- térisés par leur uniformité en longueur et ayant une for- me hélicoïdale uniforme et permanente ou une orientation moléculaire telle que les filaments individuels des fils présentent une tendance inhérente et permanente à se tordre uniformément et à acquérir une forme en spirale.
Conformément à la présente invention, un pro- cédé de traitement de fils thermoplastiques du genre en question consiste à tirer continuellement du fil d'une source d'alimentation, à tordre continuellement ces fils, à faire passer continuellement ces fils à une vitesse linéaire choisis et sous une tension uniforme dans une zone restreinte isolée thermiquement et chauffée unifor- mément, de façon à chauffer le fil, de manière uniforme, à une température prescrite pour re-orienter les molé cules du fil de mocn qu'il présente une forme tordue et soit fixé dans cette ferme,
à contraéler 1' alimentation en énergie ther de la zone précitée de manière com- pensatoire en f atoif de la température ambiante et du transfert se ..,leur au fil, de façon à maintenir la zone chauffée susdite, de manière uniforme, à la tempéra- ture requise pour chauffer uniformément le fil à la tem- pérature prescrite en question, à refroidir continuelle-
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ment le fil de façon à le.
stabiliser après passage sous tension dans la zone chauffée précitée, à détordre con- tinuellement le fil après son refroidissement et finale- ment à recueillir le fil traité, la tension appliquée au fil chauffé étant en corrélation avec la température prescrite et la vitesse de déplacement au fil chauffé, * de de façon à maintenir la tension uniforme, en vue/produira du fil ayant les propriétés physiques finales désirées.
La tension peut être telle que le-fil (qui constitue un fil multifilamentaire) soit maintenu à une tension uniforme choisie par rapport à la force de con- traction du fil résultant du chauffage et du tordage de celui-ci, de façon à éliminer sensiblement toute ducti- lité du fil après refroidissement, le fil traité étant frisé, ondulé ou rendu duveteux de manière uniforme et permanente et ayant des caractéristiques physiques unifo: mes et améliorées. Le fil de dacron répond particulière. ment bien à ce traitement.
La tension peut aussi être telle que le fil (qui constitue un fil multifilamentaire) soit maintenu à une tension uniforme choisie inférieure à la force de contraction du fil résultant du chauffage et du tordage de ce dernier, le fil traité étant frisa, ondulé ou rendu duveteux de manière uniforme et permanente et ayant des caractéristiques physiques uniformes et améliorées.
Par ailleurs, la tension peut être telle que le fil soit maintenu à une tension uniforme au moins aussi grande (cette tension peut même l'excéder sensible- ment) que la force de contraction au fil résultant du chauffage et du tordage de ce aernier, de manière à éli- miner sensiblement toute ductilité du fil après refroi- dissement, le fil traité étant frisé, ondulé ou rendu duveteux de manière uniforme et permanente et anan des
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caractéristiques physiques uniformes et améliorées.
Pour produire un fil crêpe compact et fortement tordu, le fil est déjà tordu à une tension relativement élevée vis-à-vis de la torsion finalement désirée, lors- qu'il est tiré de la source d'alimentation, cette ten- sion étant telle qu'elle maintient le fil à une tension uniforme au moins aussi grande que la force de contrac- tion du fil résultant du chauffage et du tordage addi- tionnel de celui-ci (le tordage additionnel s'opérant dans le même sens que le tordage originel);
Pour produire un fil crêpe compact, à textu- re rugueuse et fortement tordu, le fil est déjà tordu à une tension relativement faible lorsqu'il est tiré de la source d'alimentation, la tension étant telle que le fil est maintenu à une tension uniforme inférieure à la force de contraction du fil résultant du chauffage et du tordage additionnel de celui-ci(le tordage addition- nel s'opérant dans le même sens que le tordage origi- nel)..
Le fil peut être un bout simple doublé avec un bout simple de coton, de laine ou d'une autre matière non plastique analogue, après avoir été tiré de la sour- ce d'alimentation, le traitement subséquent étant appli-. qué aux bouts doublés simultanément, la tension étant telle que le fil soit maintenu à une tension uniforme in- férieure à la force de contraction du fil résultant au chauffage et du tordage de ce dernier pour éliminer sen- siblement toute ductilité du fil après refroidissement, le degré de torsion enlevé étant exactement le même que celui de la torsion conférée au fil, le fil ainsi traité étant un fil toronné.
Or/peut faire passer le fil multifilamentaire dans un bain de teinture après l'avoir tiré de la source
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dtalimentation, la teinture étant séchée et développée dans la zone chauffée.
Lors du traitement de coton, de rayonne, de lin, de soie, de laine ou analogues, des matières thermo- plastiques et/ou thermodurcissantes sont appliquées au fil avant son passage dans la zone chauffée. Des matiè- res thermoplastiques choisies, qui deviennent plastiques par chauffage et plus rigides par refroidissement, peu- vent être dissoutes, mises en suspension ou autrement dispersées dans un véhicule liquide approprié et sont appliquées, comme imprégnation et/ou revêtement, au fil en mouvement pendant une opération de traitement normale du fil, après quoi le fil est amené à passer, sous une tension uniforme, dans la zone chauffée restreinte, de manière à évaporer l'excès de liquide et à plastifier la matière plastique, la température de la zone chauffée' ..:
tant en corrélation avec les propriétés thermiques du li et des matières thermoplastiques, avec la tension du fil et avec sa vitesse linéaire. Des matières thermo- dorcissantes choisies qui, lorsqu'elles sont chauffées, durcissent, font prise, se polymérisent ou se modifient rarement dans leur forme ou leur structure, de façon que la matière rigide ou flexible résultante ne soit pas rendue subséquemment plastique par chauffage, peuvent être dissoutes, mises en suspension ou autrement disper- sées dans un véhicule liquide approprié et sont appli quées, comme imprégnation et/ou revêtement, à un fil en mouvement pendant une opération de'traitement normale du fil, après quoi le fil est amené à passer, sous une ten- sion uniforme, dans la zone chauffée en question,
de ma- nière à évaporer le liquide en excès et à provoquer le durcissement, la prise, la polymérisation ou autre modi- fication de fone ou de structure des matières thermodur-
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cissgntes, la dt, la ko ne chauffée étant en corrélation avec les propriétés thermiques -in fil et des matières ther.-L'-rissstes, arec la tension. -u fil ît avec sa vitesse linéaire.
Dans les dessins c-''.:u.ex:; , - la figure 1 est u-.. /,-i.î .......:,nta : ¯, o": élévation antérieure, d'un ..;'-.'"$i.'. #- cnvôiv '..'.:: ;#-#:#;-:#- mattre en ceuvr: = la ysc-:.-\':i . -.....'.' #. :-.i::-c.V:-i ae fils the¯-:rx\;ls-5ti:--i: ''<'. '".t-" ';'-;'.. p hy s J. o a a 3 f. cr. #; 1 ? : # r - r - j la ligure est -. fra ¯,,;/;;;î" cK -l 'ippîr.-iilao en #x,::.-: -: ri ', ,-:: =¯¯ -:: ':i:: -... "'::--.- !.cln'..!-:Ll:r: or* coupe faite centre indiqua pr las ïLccliei :'ov.ci3v3 .'Jjiï-i':; trant un dispositif cfj-riffçrt -:.o,";urun ;ip-:ieisl?:u;-:n se incorporé à 1 î,ppa une vue antérieure, raie '...e 3-i c,-.-.-î.e et #>!;, lan Dr 0'',- sus, ..'-.lefur. âe--c: #--. :-*!-# v\ ..r . .1";?. ô,!uii di-..'.:--. pore -l'cippriil., io i i;::.r # . "j:.. 1 r.;fj<'..:. 'jh-:3;..; # # , ... - -:\ .;',-o.:h, c." #:enà';i;i/:-.:: - - J.. l ;.f P .'j::"1 L':.:
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par # la barre transversale habituelle pour le guide est indiqué;par 4, le galet habituel de commande de la bobine est indiqué par 6, l'arbre entraîné habituel pour le galet, par 7, et l'habituelle courroie d'entraînement de la broche, par 8.
On prévoit un ratelier spécial 9 de plafond pour porter l'enroulement P de fil thermoplastique Y qui doit être traité, un dispositifde chauffage 10, spécia- lement construit, un dispositifde mise sous tension du fil 11 spécialement construit et une broche de tordage et de détordage 2 spécialement construite. Comme montré, les dispositifs 10 et 11 sont disposés verticalement, le dernier au-dessus du premier, dans l'intervalle vertical entre la broche 2 et la bobine de reprise S.
Comme cela sera exposé plus loin, le dispositif 10 est chauffé électriquement, le courant lui étant amené par deux barres omnibus, agencées horizontalement de ma- nière fixe, 12 et 13, auxquelles ledit dispositif est fixé, avec interposition de douilles isolantes 14 comme on le voit'le mieux aux figures 2 et 3, par des via 15 et 16 le degré de chaleur désiré est uniformément main- tenu dans le dispositif par un courant de tension con- stante (ne dépassant pas vingt quatre volts pour la sécu- rité du personnel) par un régulateur d tension automait qus à induction 17 à partir d'un secteur de distribution 18, 19, ledit régulateur étant relié par des conducteurs 20, 21 à un régulateur de tension à induction 22 régla- ble à la main, relié à son tour par des conducteurs 23,
24 au primaire d'un transformateur abaisseur 25 en. cir- cuit par des conducteurs 26, 27 avec les barres omnibus 12, 13. La tansion de sortie du régulateur de tension à induction 17 est automatiquement réglée par un moyen sensible 28 répondant aux variations de température, in-
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ne soit coupé p: r le passage du fil. Il faut remarquer spécialement que le 'pas d'enroulement de la bobine chauf- ànte 34 augmente progressivement de l'extrémité infé- rieure du tube 32 par où le fil entre, jusqu'à mi-huteu du tube, et ensuite décroît progressivement à un taus correspondant vers l'extrémité à le fil sort.
Par sui- te, une plus grande quantité d'énergie électrique est disponible aux extrémités d'entrée et de sortie du tube 32 où la perte de chaleur sera plus grande, assurant ainsi une distribution uniforme de la chaleur et rendant possible l'utilisation d'un tube beaucoup plus court que celui qui serait autrement nécessaire. Le conduc- teur 40 perlant d'une extrémité de la bobine 34 s'étend à travers le couvercle 37 jusqu'à la vis 15 et le con- ducteur 41 venant de l'autre extrémité de ladite bobine à le vis 16 et, intercalé dans le conducteur 40 il y a un interrupteur actionnable à la main qui est indiqué schématiquement en 42.
Le dispositif de mise sous tension 11 est porté à l'extrémité supérieure d'une barre console por- teuse verticale 91 qui est fixée aux barres omnibus 12 et 13 par les vis 15 et 16 et qui en est isolée par les manchons 14 Le guide en tire-bouchon indiqué en 53 a son corps s'étendant à travers une fente verticale 50 dans l'extrémité inférieure de la barre-support supé- rieure 51 de façon à être verticalement ajustable dans l'intervalle entre le dispositif de chauffage 10 et la broche 2, ledit guide pouvant être fixé en positions ajustables par les écrous de serrage indiqués en 54.
Comme montré aux figures 4, 5 et 6 le didposi- tif de mise sous tension 11 comprend deux palettes en forme de peignes 55 et 56 avec des dents courbées entre- croisées entre lesquelles le fil Y est passé. La palet-
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te 55 est soutenue de manière fixe par une plaque-sup- port 58 tandis que-la palette 56 peut basculer autour d'un pivot de charnière 59 entre une autre paire de ta quets faisant saillie vers l'avant, écartés verticalement 60, de ladite plaque.
La palette à bascule 56 est re- liée par un ressort de tension 61 à un levier vertical 62 pouvant pivoter en 63 sur une saillie 64 s'étendant vers l'arriéra au haut de la plaque 58 Une fente dans l'extrémité inférieure ou la plus éloignée au levier 62 est engagée dans une rainure périphérique près de l'ex- trémité d'une vis 65 vissée dans la plaque 58 Au moyen de la vis 65, il est possible de faire varier la force du ressort 61 et, à son tour, la pression exercée par l'ailette 56 sur le fil Y pour régler la traction ou tension qui lui est communiquée.
En service, le disposi- tif de mise sous tension est réglé exactement, de maniè- re à mettre la tension du fil traité en corrélation avec la température à laquelle le fil est chauffé et avec la vitesse linéaire de déplacement du fil, de façon à main- tenir ce dernier à une tension uniforme choisie en rap- port cvec la force de contraction du fil, qui résulte du chauffage et du torage ae celui-ci. L'écrou d'arrêt 66 sert de moyen de fixation à la viz65 pour en empê- cher un déplacement accidentel lorsqu'elle est réglée.
Cornue montré à la figure 7 la broche 2 com-
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prend un tube dressé 75 de petit iier.:."'tr2 et alésage qui est porté pour rotation à son extrémité inférieure par une paire ae paliers cnti-fricticn à billes 76 et 77 espacés verticalement. Ces paliers sont enfermés aans un support cylindrique 78 monta- cans un bras rétracta- ble 79 qui est relié a pivotement, de la manière habi tuelle, aux tige? horizontales fixesde à la partie in-
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férieure de l'cppsreil, et qui est no.c::;:::l':n.;:nt r.1"I:!.rr,.r;
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dans la position montrée, par un ressort à torsion 81 avec le tube en contact tangentiel avec la courroie d'en- traînement 8. Pouvant tourner librement autour d'un pi- vot transversal à l'extrémité supérieure du tube 7 il ya un petit galet 82 intercalaire à gorge en V, d'inversion de torsion, autour duquel le fil Y est enroulé une ou plusieurs fois avant de passer vers le bas à travers le tube. Etant de petit diamètre et ae paroi mince, le tube de broche 75 est léger et dynamiquement équilibré et peut par conséquent être mis en rotation à grandes vitesses, par la courroie d'entraînement 8 qui le touche ainsi qu'on le comprendra facilement.
Le fil thermoplastique Y à traiter est tiré par le bout de l'enroulement d'alimentation P sur le rate- lier 9, passé sur les tiges de guidage 8586 et un oeillet de guidage 87 sur le ratelier, ensuite vers le bas vers un guide en tire-bouchon 88 prévu sur la plaque 58 du dispositif de mise sous tension 1, ensuite plus bas entre les palettes du dispositif de tension 11 et par le tube 32 du dispositif de chauffage 10, ensuite par le guide en tire-bouchon 53,puis par la broche 2, ensuite horizontalement sous la paire de galets écartés 89 et 90 sur le brss-support 91 allant en avant des ti- ges 80,
puis vers le haut par dessus une tige de guidage longitudinale fixe 92 vers le guide transversal 3 et fi- nalement vers la bobine de reprise entraînée s
Dans le but d'illustrer le fonctionnement de l'appareillage décrit ci-dessus, on supposera que le fil Y se présente sous la forme d'un multifilament continu de nylon ou analogue. Tandis que le fil descend conti- nuellement à travers le dispositif 10, il est chauffé uniformément à une température par exemple en deça de vingt degrés du point de fusion de la matière thermoplas-
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tique, pour fixer de maniera permanente, la torsion du fil.
Ceci revient à dire qeu le fil est traité thermi- quement de façon que les molécules du fil therocpasti que soient re-crientées, de manière permanente et unifor- me (c'est-à-dire que le fil est fixé) en fonction ae la forme tordue du fil, en sorte que les filaments indivi iuels de ce aernier ont une tendance inhérente et perma- n ente à de tordre uniformément et à prencre une forme en spirale uniforme.
La température choisie est déter- minée par l'a justement du régulateur de tension à induc- tion 22, manoeuvré à la main suivant la température am- biante et le transfert de chaleur au fil, qui dépend évidemment en partie de la vitesse linéaire à laquelle le fil passe, cette température étant contrôlée autom- tiquement en compensation des changements dans la tempé- rature ambiante ou au local et du transfert de chaleur au fil qui se déplace, par l'action du moyen sone ble 28 -sur le régulateur de tension automatique par induc- tion 17.
Par ailleurs, le dispositif de mise sous ten- sion 11 est réglé de manière à mettre la tension du fil en corrélation avec la température laquelle le fil est chauffe et avec la vitesse linéaire ae déplacement du fil, de manière à maintenir le fil à une tension uni- forme choisie par rapport à la force de contrcutin du fil résultant du chauffage et du tordage de celui-ci, de façon à exclure sensiblement toute ductilité dans le fil refroidi.
Tandis qu'il est dhauffé ae la manière décrite le fil est torau dans un sens lorsqu'il traverse la zone chauffée restreinte au dispositif 10 par l'action ae la broche 2 @ @ et est refroidi per ballonne- mert lorsqu'il avance vers le bas dans l'intervalle entre l'extrémité ae sertie du tce 32 dudit dispsoit 10 et la roue 82 le fil étant enrculé pour une commande piosi
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tive, une ou plusieurs fois autour de 1 pletite roue 82 de la broche de détordage 2 comme expliqué plus haut, et le refroidissement étant provoqué par le contact au fil avec la face de la roue 82 et les côtés d'inclinaison douce de la gorge de ladite roue.
Par l'action de 1a rotation ou mouvement transversal de la roue 82 le fil est tordu en sens inverse tandis qu'il perd le contact à friction avec la roue 82 et descend par le tube 75 de la broche vers la roue de guidage 89 et ensuite contour- nant cette dernière et la roue de guidage 90, il monte et après avoir passé par dessus la tige 92 et le guide transversal 3 il est continuellement repris par la bo- bine tournante 5 Comme résultat de cc traitement con- tinuel suivant l'invention, une frisure, une ondulation ou un caractère duveteux sensiblement permanent est éta- bli dans le fil.
L'effet de la chaleur sur les différents fils thermoplastiques en usage à présent dans le commerce est généralement connu et peut être facilement déterminé pour de nouveaux fils thermoplastiques. Pour chaque fil ther- moplastique particulier, des températures variées ont un effet défini sur le contraction, la stabilisation, la ténacité, la ductilité sous tension, la contraction, l'allongement de rupture, l'élasticité et d'autres carac- téristiques physiques. Ainsi, par la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, en contrôlant l'alimenta- tion en énergie thermique de la zone restreinte par la- quelle on fait passer le fil pour le chauffer uniformé- ment à une température prescrite, de manière à re-orien- ter les molécules du fil de façon qu'elles se conforment à la torsion du fil,
de manière à fixer ce dernier, et en mettant la tension du fil en corrélation avec la tem- pérature prescrite et avec la vitesse linéaire de celui-
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ci, de façon à maintenir le fil sous une tension unifor- me choisie en rapport avec la force de contraction du fil, il est possible de produire des fils commercialemet satisfaisants ayant des propriétés physiques désirables quoique différentes, ces propriétés étant, dans chaque cas, caractérisées par leur permanence et leur haut de- gré d'uniformité.
Ainsi, en appliquant au fil une tension de degré juste égal à la force de contraction du fil à la température donnée, il ne se produira ni contraction, ni allongement au fil. 'un autre côté, en appliquant au fil une forte tension excédant la force de contraction du fil, il se produira un allongement maximum sur toute la longueur du fil, tandis que si une tension inférieure à la force de contraction du fil lui est appliquée, une contraction sera admise à s'établir uniformément tout le long du fil.
En conséquence, en contrôlant de manière précise la tension du fil et en mettant cette tension en corrélation avec la température à laquelle le fil est chauffé et avec sa vitesse linéaire de déplacement, le fil peut être maintenu sous une tension uniforme en rapport avec la force ae contraction, de façon que le fil puisse être tire en spirale à cause du tornage et de l'étirage simultanés, cette forme en spirale au fil sub- sistant sensiblement après détorage de nombreux fils thermolstiques tels que ceux mentionnés plus haut, révèlent des degrés variables de ductilité lorsqu'ils sont chffés et, lors ce la mise en oeuvre ces procédés suivent la présente inventio,
il est ordinairemetn sou- haltiable ce traiter cps fils dans des conditions de ten- sion telles que le fil fini soit sensiblement exempt de
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exemple, le dacron, qui présente une ductilité substan- tielle lorsqu'il est chauffé et est, de préférence, dans la plupart des cas, traité selon le présent procédé sou une tension suffisamment élevée perdant le chauffage pour empêcher sensiblement l'apparition d'une ductilité dans le fil fini, lorsqu'il est refroidi.
Un fil filé originellement formé de fibres thermoplastiques, lorsqu'il est traité suivant 1'hnen tion, donnera évidemment des résultats similaires à ceux décrits en ce qui concerne un fil thermoplastique mutliflamentaire continu. La frisure, l'ondulation ou le caractère duveteux cornue considérés ici, résultent de ce que les filaments individuels constituant un fil prennent une allure.frisée, ondulée ou bouclée, empê- chant ainsi leur rangement parallèle préalable. En con- séquence, le traitement appliqué au fil monofilamentaire ne peut produire le même effet, mais produit plutôt une disparition du lustre et crée des forces de torsion acti- ves et latentes utiles.
Suivant la présente invention, il est possible aussi de produire des fils thermoplastiques tordus droits compacts des genres expliqués dans les brevets des Etast 'Unis n 2,35,3 et 2,411.132 et des perfectionnements à ceux-ci, comprenant du nylon, du dacron et da res fils crêpés thermoplastiques de texture lisse ou rude, suivant la torsion finale et la corrélation entre la température et la tension dans l'opération de tordae-dxtordage
Du fil thermoplastique traité suivant le nou- veau procédé prend la teinture uniformément, et une per- manence et une profondeur de couleur plus grandes résul- tent du chauffage uniforme à des températures élevées, avec 1'augemetnation de tenactié et du moduel d'élastic- 4 3 ce certains types de fils thermoplastiques.
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Si on le désire, le fil peut être teint ou revêtu d'apprêt incidemment dans le traitement suivant la présente invention, en le faisant passer à travers un applicateur de teinture ou d'apprêt tel que celui montré en 95 à la figure 2 sur son trajet vers le dispositif de chauffage 10, le trajet de détour du fil étant indi- qué par Y-, en lignes pointillées. Dans le passade du fi: par le dispositif de chauffage 10, la teinture est déve- loppée et fixée par la température élevée de la zone de chauffage restreinte, ou bien l'apprêt est séché, comme on le comprendra aisément.
Au lieu d'utiliser un colorant dans 1'appica teur 95, un liquide d'apprêtage approprié ou autre li- quide de traitement peut être utilisé, si on le désire ou si cela est nécessaire, et le passage du fil apprêté dans la zone chauffée du dispositif de chauffage aura pour effet de sécher l'apprêt ou autre matière.
Par ailleurs, comme on l'a signalé plus haut, le présente invention englobe le traitement de fils non thermoplastiques de coton, lin, laine, soie et analogues qui ont été rendus thermoplastiques par revêtement ou imprégnation à l'aide d'une matière thermoplastique ou thermodurcissante choisie. Ceci peut se faire en fai- sant passer un fil non thermoplastique dans un applica- teur, tel que celui désigné par la notation de référence 95 à 1& figure 2 cet applicateur contenant une matière durcissante choisie, telle que, par exemple, une solu- tion de résine areo formaldéhyae.
En faisant passer le fil non thermoplastique dans l'epplicateur 95, ce fil est revêtu ou imprégné de résine et le fil ainsi traité est alors amené à passer dans le dispositif chauffant 10 aans des conditions ce température contrôlées et sous une tension uniforme en corrélation avec la ten @
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ture et la vitesse linéaire de déplacement du fil sui vant les procédés décrits ci-dessus.
Les procédés suivant l'invention sont- applicables au traitement et à la production de fils toronnés, dans lesquels une ou plusieurs extrémités sont doublées ou toronnées l'une avec l'autre conformément aux pratiques et procédés courants dans l'art textile.
Après avoir été toronné ou doublé, le fil peut être trai- té selon les procédés décrits plus haut. De même, dans le cas de fils thermoplastiques toronnés, il peut être souhaitable, dans certains cas, de traiter un bout d'un fil thermoplastique par un des procédés décrits plus haut, puis de doubler ou de toronner ce fil thermoplasti- que traité avec un autre bout d'un fil thermoplastique selon les pratiques de doublage ou de toronnage habituel- les, et enfin de traiter les bouts thermoplastiques dou- blés ou toronnés du fil par un des procédés décrits plus haut. Des fils thermoplastiques peuvent également être toronnés ou doublés avec des fils en matière non thermos- plastique, tels que coton, laine, etc..., après quoi on peut soumettre ces fils aux procédés suivant l'invention.
En mettant en oeuvre le procédé de traitement perfectionné, il est essentiel, comme déjà souligné, que la vitesse linéaire de déplacement du fil à travers la zone chauffante réduite 10 soit en relation définie avec la grandeur du transfert de chaleur au fil en mouvement et que la tension du fil pendant le traitement soit main- tenue uniforme et soit '3.1 orrélastio avec la température à laquelle le fil est chauffa et cvec la vitesse linéaire de déplacement du fil, de façon que ce dernier soit main- tenu à une tension uniforme choisie par rapport à la for- ce de contraction du fil.
On a trouvé que c'était una chose simple de préedéterminer l'importance du transfert
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#v.:. jliflsur, dans la zone de chauffage réduite, pour un fil particulier à toute température donnée et pour toute vitesse de déplacement.
Pat exemple, avec une tempéra- ture de 485 F maintenue dans la zone chauffante, un fil de nylon de denier 200 passé Far ladite zone à la vitess de 600 pouces par minute se contractera de 8 % Comme il est connu qu'il faut une température à sec de 4000 F pour contracter du fil de nylon, de denier 200 de la même cuantité, il est évident que la température effective Gens le dispositif de chauffage pour ce fil particulier et cette vitesse linéaire de déplacement doit être de 400 F Il faut comprendre que l'expression "températu- re effective" ne signifie pas nécessairement la tempéra- ture can la zone de chauffage,
mais plutôt la tempéra- ture nécessaire pour obtenir un effet donné sur le fil thermoplastique particulier mis en cause si ledit fil ne se déplaçait pas mais était simplement chauffé à cette température. Ainsi, par le procédé perfectionné, il est possible de prédéterminer la contraction thermique, l'allongement thermique, le traitement thermique et/ou la stabilité thermique dans toute mesure désirée dans les limites des caractéristiques des fils particuliers, par réglage de le tension du fil et ae la température de la zone chauffée restreinte. Avec beaucoup de types de fils thermoplastiques, la présence d'humidité ajoute sensiblement au caractère effectif de la chaleur à une température donnée dans le traitement.
Pour ceux qui sont au courant de cette technique, il est évident que c'est une chose simple de mouiller convenablement le fil en mouvement,avec de 1'eau ou me autre solution 1li quide de produits chimiques efficaces, avant le passage du fil par la zone de chauffage restreinte.
Pour produire un fil de rayonne ayant des
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caractéristiques de séchage rapide et d'élasticité et essentiellement toutes les caractéristiques physiques désirables des fils thermoplastiques, si ce n'est une résistance mécanique équivalente, un fil de rayonne est traité dans l'appareil selon la figure 2.
Un cône de rayonne est placé sur le râtelier et, pendant que la rayonne passe du cône à la bobine S, elle est imprégnée et revêtue à l'aide de résines choisies, après quoi le fil est tordu à 10 tours par pouce sous une tension adé quate pour supprimer sensiblement toute ductilité, le fil tordu est ensuite amené à passer dans la zone chauf- fée où l'excès de véhicule liquide est évaporé et les résines sont durcies, le fil et les résines sont refroi- dis avant aétordage et finalement le fil de rayonne trei té est détordu à 10 tours par pouce et enroulé sur la bobine S.
Le durcissement de la résine sur le fil tordu fixe, de manière permanente, ce fil, tout comme dans le cas d'un fil thermoplastique, en sorte que lors de l'en- lèvement de la torsion, le fil a tendance, en permanence, à revenir à sa position tordue, qui communique de la vie et de l'élasticité à un fil par ailleurs mort ou ducti- le. Les résinas confèrent également un caractère hydro- phobe substantiel au fil de rayonne, de même que des caractéristiques de séchage rapide et d'autres caracté- ristiques souhaitables que ne possède normalement pas un fil de rayonne.
Les fils thermoplastiques traités conformément à la présente invention se caractérisent par leur degré élevé d'uniformité en longueur et par leur orientation moléculaire uniforme et permanetne en rapport avec la torsion du fil. Ainsi, dasn des fils tordus mis sous
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tension, les filament wn.'s.:..". .c1s au fil ont une ten- dance inhérente et . :::"II:'[I'3n-:,e 3 tarare de menÍlT8 uni-
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forme et à prendre une forme en spirale uniforme et, lorsqu'ils sont relâchés, les filaments individuels de ces fils présentent une torsion uniforme permanente, qui définit une forme en spirale uniforme.
De plus, les. filaments individuels ae ces fils présentent une unifor- mité permanente à la chaleur jusqu'à leur point de fu- sion et des résistances à la traction uniformes jusqu'à leur résistance de rupture. Par ailleurs, dans le cas de fils droits compacts ou frises, onaulés ou duveteux, l'uniformité de la structure et de la forme de ces fils est également permanente et stable à la chaleur sensi- blement jusqu'au point de fusion des fils, tandis que leur résistance à la traction est sensiblement uniforme jusqu'au point de rupture des fils.
Il est évident que les dispositifs de chauf- fage et de mise sous tension représentés dans les des- sins ci-annexés doivent être considérés comme des exem- ples d'autres dispositifs qu'on pourrait utiliser, à condition qu'ils soient capables de maintenir les tempé- ratures uniformes et les tensions uniformes nécessaires pour l'obtention des caractéristiques physiques des fils thermoplastiques perfectionnés.
Il résulte de ce qui précède qu'on a prévu un procédé simple, grce auquel diverses espèces de fils thermoplastiques améliorés pour différents buts peuvent être traités thermiquement plus rapidement, et à bien meilleur compte que jusqu'à ce jcur, avec l'assurance de l'uniformité dans 1'apparence et a'autres caractéristi- ques physiques désirées.
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