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Procédé et appareil pnur la production de fils fortement gonflés à partir de polymères thermo- plastiques.
La présente invention se rapporte au traite- ment de fils formés de filaments continus en polymères thermoplastiques fibrogènes, et elle concerne plus parti- culièrement mais non exclusivement, les fils formés de filaments continus de polymères et de copolymères de l*acrylonitrile, ayant été textures à chaud par des procédés classiques, par exemple par frisage, étirage à chaud et autres traitements de déformation.
Une parti- cularité propre à ces fils est que bien qu'ils soient intrinsèquement gonflés, en raison des efforts qui leur ont été imposés pendant le traitement et aussi des ten- sions qui prennent naissance pendant l'emmagasinage
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prolongé en paquets, par exemple le stockage en bobines, la majeure partie de leurs propriétés potentielles de gonflement n'apparaît qu'après un nouveau traitement par la chaleur à sec ou à l'état humide. Généralement, cet autre traitement à chaud n'est effectué que lorsque le fil a été mis sous forme de tissu, de vêtement ou d'étoffe, mais dans ces conditions une partie seulement des propriétés latentes de gonflement du fil est libé- rée.
L'invention a pour but principal de fournir un procédé et de réaliser un appareil capables de faire apparaître complètement les propriétés latentes de gon- flement du fil avant de l'utiliser dans des métiers à tricoter, à tisser ou dans des machines à piquer, de façon à produire une étoffe, un tissu, un vêtement ou un autre article textile présentant le*maximum de volu- me et de caractère esthétique. Une particularité imper* tante du procédé et de l'appareil pour le post-gonfle- ment des fils, constituant l'objet de la présente inven- tion, est qu'on obtient le gonflement total du fil sans altération de sa couleur, ou sans affecter de façon fâcheuse sa légèreté ou sa main.
Selon une particularité de la présente inven- tion, un procédé de traitement des fils du type précité consiste à préparer une source d'alimentation en fil formé d'un polymère thermoplastique ; à faire avancer ce fil de façon continue entre des rouleaux d'alimenta tion, de haut en bas dans un plan vertical, à l'état détendu et sans aucune tension ;à faire passer ce fil de façon continue à travers une zone de chauffage à sec'
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pour élever ainsi la température du fil et lui conférer un taux de gonflement élevé à faire passer le fil gonflé entre des rouleaux débiteurs à l'état détendu et à recueillir continuellement le fil gonflé dana cet état détendu.
Selon une autre particularité de l'invention, un appareil pour produire un fil fortement gonflé formé de filaments continus en un polymère thermoplastique, comprend un dispositif pour faire avancer oe fil de façon continue à l'état tendu, depuis une source d'ali- mentation, entre des rouleaux d'alimentation le faisant descendre dans un plan vertical ;des moyens de chauffa- ge montés dans le trajet descendant du fil et entourant le fil de façon à élever sa température et le faire gonfler ; un ensemble de rouleaux débiteurs entre les- quels le fil gonflé passe à l'état détendu ;et un dis- positif pour recueillir continuellement le fil gonflé dans cet état détendu.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie d ladite invention.
La figure unique du dessin est un schéma d'un mode de mise en oeuvre de l'invention.
Dans le mode de réalisation représenté, la référence 1 désigne un fil de polymère de l'acrylonitri- le ayant été texturé par des procédés connus. Le fil 1 est tiré d'une bobine horizontale d'alimentation 2 et
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passe dans un dispositif tendeur 3, sur un guidée 4 puis entre doux rouleaux d'alimentation 5 et 6, à la sortie desquels le fil 1 descend verticalement à l'état détendu et sans aucune tension vers une paire de rouleaux débi- teurs 7 et 8.
Entre les rouleaux d'alimentation et les rouleaux débiteurs est montée, perpendiculairement à ces rouleaux,une chambre de chauffage tubulaire 9 chauffée par des résistances électriques (non représen- tées) disposées de façon à chauffer uniformément les parois de la chambre, cette chambre de chauffage 9 cons- tituant un dispositif de chauffage spatial et consti" tuant ainsi une source de chaleur sècheL'extrémité supérieure de la chambre 9 est située à une distance prédéterminée de la sortie des rouleaux d'alimentation 5 et 6.
Le fil 1 qui est amené par les rouleaux d'ali- mentation 5 et 6 descend en passant dans l'axe de la chambre de chauffage 9 et, pendant qu'il le traverse, il est chauffé de façon uniforme par la chaleur sèche à une température prédéterminée supérieure à 80 C. la tem- pérature maximale à laquelle le fil est chauffé étant telle que les propriétés de la matière du fil ne soient pas affectées fâcheusement ou que sa couleur ne soit pas modifiée, compte tenu, bien entendu, de la vitesse à laquelle le fil traverse la zone de chauffage.
Pendant ce traitement par la chaleur sèche, le fil subit un certain rétrécissement longitudinal et en vue d'être certain que le fil gonflé n'est pas soumis à une tension' lors de son passage entre les rouleaux débiteurs 7 et 8, les rouleaux d'alimentation 5 et 6 sont entraînés à une vitesse périphérique plus grande que les uleaux
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débiteurs. Les deux séries de rouleaux sont entraînées positivement par un moteur électrique 10 tournant à une vitesse constante.
Des variateurs de vitesse 11. et 12, de construction connue, sont interposes dans la trans- mission du mouvement aux rouleaux d'alimentation 5, 6, et aux rouleaux débiteurs 7, 8, respectivement,ce qui permot de régler à volonté les vitesses périphériques des deux séries de rouleaux. Le fil gonflé passe conti- nuellement entre les rouleaux débiteurs 7 et 8 et en est enlevé par un appareil d'aspiration 13 comportant un récipient pour le fil gonflé. En variante,le fil gonflé pout être repris de façon ordonnée par un dispo- sitif approprie/de paquets (non représenté) situé de préférence dans un plan horizontal et construit de façon à assurer que lo fil reste. l'état détendu pon- dant son trajet depuis les rouleaux débiteurs jusqu'à la broche de bobinage du dispositif de confection des paquets.
Ceci peut être obtenu en s'arrangeant pour que la vitesse de la broche de bobinage soit commandée par la vitesse dos rouleaux débiteurs, à l'aide d'un mécanisme d'accouplement,
L'effet combiné de l'état détendu du fil et du traitement par la chaleur sèche confère au fil un degré do gonflement nettement supérieur à celui qu'on pout obtenir par les procédés de texturation dans les- quels le fil est à l'état tendu. Un avantage important fourni par l'invention réside en ce que si la tempéra- ture de chauffage du fil est contrôlée entre des limites prédéterminées, appropriées aux caractéristiques du fil soumis au traitement, on n'observe aucune altération do la couleur du fil ni de sa légèreté ou de sa main.
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Bien que dans la description ci-dessus l'in- vention ait été décrite, à titre d'exemple, comme un procédé de post-gonflement d'un fil ayant déjà été texturé, par dos procédés connus, il va de soi que l'in- vention peut être incorporée dans un appareil effectuant les opérations classiques de texturisation, par exemple le friaago, l'étirago à chaud ou tout autre procédé do déformation ou de texturisation.
L'appareil selon l'invention peut également être incorporé comme partie intégrante d'une machine de bonneterie ou d'un métier à tisser, pour permettre de soumettre des articles tricotés ou tissés au traitement de post-gonflement par le procédé selon l'invention, et améliorer ainsi très fortement le caractère esthétique d'articles tri- cotés, piqués et tissés, et notamment dos tissus pour la fabrication do tapis et do couvertures, aveo divers avantages auxiliaires afférents*
Il va de soi que l'on peut apporter des modi- fications au mode de mise en oeuvre qui a été décrit, notamment par substitution do moyens techniques équiva- lents sans que l'on sorte pour cela du cadre de la pré- sente invention.