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"Procédé et appareil pour produire du fil volumineux"
La présente invention concerne un fil bouclé et un procédé et appareil pour la production d'un tel fil.
Selon la présente invention, on soumet =,Ìl composé de filament* continus à l'action d'un courant tur- bulent d'un fluide en vue de produire un fil de filment$ continus dans lequel des boucles de filaments Individuels protubèrent du corps principal du fil.
Selon un mode de réalisation préfère, un fil de filaments continua est envoyé par un rouleau d'alimen-
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tation entraîné ou par un autre dispositif approprié dans un tube injection où il est sousis à l'action d'un cou- rant turbulent d'un fluide, qui est de préférence un gas tel que l'air, sensiblement inerte à le. matière formant le fil* Ce tube à injection, qui aéra par la suite appe- lé "injecteur à air" puisque l'air constitue le fluide préféré et d'ailleurs le moins cher, comprend un tube d'ad- mission du fil et un raccord de ortie,
tous deux montée réglables sur un corps creux en torse de %/comprenant une entrée d'air reliée à une goura* d'air comprime* Le fil pénètre dana l'injecteur à air à travers le tube d'admis- sion qui est étroit et relativement long, passe dans une chambre relativement large dans laquelle il est souris au courant turbulent d'air et sort de l'injecteur ensemble avec l'air à travers un orifice relativement étroit ménagé dans le raccord de sortît* Pour obtenir les meilleure ré- sultats, il est préférable que ce dernier orifice soit lé- gèrement déporté de sa position d'alignement avec l'alé- sage du tube d'admission.
Il est également désirable de régler le tube d'admission du fil et le raccord de sortit de façon que l'air quitte l'injeeteur non seulement en passant par le raccord de sortie main aussi par 1'entrée du tube d'admission, l'air sortant par le raccord à une ,vitesse notablement plus importante que celui sortant par l'entrée du tube d'admission*
Le courant turbulent gazeux agit sur le fil à filament$ continue passant à travers l'injecteur à air, de sorte que le fil sortant de ce dernier est volumineux et contient des boucles constituées par des filaments in- dividuels protubérant du corps principal du fil.
On peut rendre ces boucles plus uniforme du point de vue des dimensions et aussi augmenter leur fréquence en contrai-
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ganant le fil sortant de l'injecteur à venir heurter une surface solide, de préférence une surface plat* et lisse faisant un angle d'environ 45 avec la direction d'écoulé*- ment du fil sortant de l'injecteur.
Bien que des résultat! optima aient été atteints avec un angle de 45 , on a pu avec Succès utiliser d'autres angle , par exemple dans la gamme comprise outre 15 et 75 . La distance entre l'injec- tour à air et le point où le fil vient heurter cette sur- face solide est de préférence assez courte, par exemple entre 6 et 25 si* La formation des boucle* dans le fil se tra- duit tout naturellement par une diminution de la ténacité de ce fil, puisque les fil..enta individuels sont extraits de la position de parallélisme normale qu'ils occupent dane le fil,
En vue d'augmenter la ténacité de ce fil bouclé et aussi pour assurer que les boucles restent de façon permanente dans lefil, il convient de conférer au fil bouclé une certaine torsion, en utilisant pour cela un enrouleur à bague ou dispositif similaire ayant une action équivalente. Le taux de torsion qu'il y a lieu d'introduire dans le fil dépend de plusieurs facteurs, et notamment le denier du fil, la ténacité désirée et aussi la section droite qu'on désir@ donner au fil.
Pour les meilleurs résultats$ la torsion doit tire d'au *oins 1,2 tour par centimètre pour un fil de 300 deniers et d'au moins 0,4 tour par centimètre pour un fil de 1.800 de- niera. Ses torsions beaucoup plus importante* peuvent être utilisées, le cas échéant, et on peut, si nécessaire, con- férer aux toréions un caractère permanent par un traite- ment à la vapeur, comme il est bien connu dans cette teoh- nique.
Le fil bouclé peut tire dirigé de l'injecteur i 1 air. l'enrouleur à bague ou autre dispositif de torsion
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par un moyen approprié quelconque. Dans le mode de réali-
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cation préféré de l'invention, on pr6a,t 1 cet effet uns série de rouleaux d'alimentation secondaires entraînés Puisque la longueur du 1'1'oro1t par suite de l'opéra- tion de bouclage, ces rouleaux secondaires doivent 'tr8 entraînés à une vitesse périphérique plus faible que cel- le du rouleau d'alimentation primaire, qui est le rouleau amenant le fil à l'injecteur. De préférence,
les vitesses
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relatives entre les rouleaux primaire et sooondair*4 sont ajustées ou réglées de manière à supprimer pratiquement
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tout mou dans le fil et de le maintenir néanmoins pratiw quement sans tension entre l'injecteur .. air et les rou- leaux secondaires*
Bien que l'invention prenne toute sa valeur lorsqu'il s'agit de fils d'acétate de cellulose, elle convient néanmoins à des fils faite en d'autres matières* Par exemple, on peut appliquer l'invention à dois fils com- posés de filaments formés de dérivée organiques de la cellulose, par exemple les enter* de cellulose tels que
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le propionate, le butyrate, l'aoétate-propionate, ou l'acétate-butyrate de cellulose;
ou d'éthers de cellulose tels que l'6th11-collulol. ou la lotnll1-otl1ulo.., les polyesters tels que le t6réphtalate de po17'tb11'A8 le polyamide telles que le *Nylon* la cellulose régénérée ou
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autres matières similaires Toua les t11...t. formant le fil peuvent être composés de la même matière, ou au con- traire le fil peut être composé d'un mélange de filaments de matières différentes. Dans la pratique il est souhai- table d'utiliser un fil titrant un denier compris entre 150 et 4000.
Pour les meilleurs résultats, il est désira- ble que le fil traité soit sensiblement sec, c'est-à-dire
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sensiblement exempt d'humidité, et quql 4 filaments corn-
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posant ce fil portent un enrobage, en une petite quantité entre 1% et 4% par exemple, de l'un des agents lubrifiants et antistatiques qu'on utilise couramment dans l'indus- trie textile.
Le fil traité doit être composé d'au moins 80 filaments et ne doit pas présenter une torsion de plus de 0,4 tour par centimètre, pour réaliser les meilleurs résultat$*
Un mode de réalisation préféré de l'invention cet représenté sur le dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 est une vue en perspective de l'appareil selon l'invention; - la figure 2 est une coupe transversale de l'injeoteur à air; et - la figure 3 est une vue agrandie d'un tronçon de fil bouclé produit selon l'invention.
Sur le dessin, la référence 11 désigne un rou- leau d'alimentation primaire qui est monté en rotation et entraîné par un mécanisme approprié, par exemple un mécanisme à vitesse variable (non représenté). La rota- tion du rouleau 11 sert à dérouler le fil 12 d'une bobine 13, avec passage à travers les guides en queue de ooohon 14 et 16 dans le sens indiqué par les flèches, ce fil arrivant dans un jet à air 17 qui est alimenté en air com- primé à travers un tube d'alimentation 18.
Le jet à air 17 comprend un tube d'admission 19, un raccord de sortie 21 et un Té tubulaire 22, ce Té présentant un filetage 23 (figure 2) pour y raccorder l'alimentation en air 18. Le tube d'admission 19, qui est monté de façon réglable dans le Té 22 par des filets 24 et 26, présente un alésage supérieur au diamètre du fil, ledit alésage étant uni- forme sur toute la longueur du tube sauf à l'entrée où on a prévu un évasement en 27 pour faciliter la pénétration du fil dans le tubs.
A son extrémité d'entrée 28, le tube
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19 présente une tête élargie 29 ayant un bord moleté 31 pour permettre la rotation manuelle du tube en vue du ré- glage de sa position par rapport au Té 22.- L'extrémité op- posée 32 du tube 19 est légèrement chanfreinée.
Pour obtenir les meilleure résultats, la posi- tion du tube 19 dans le Té 22 est réglée de façon que l'extrémité chanfreinée 32 'étende jusqu'à un point voi- sin de la sortie 33 du Té. A cette sortis 33, le Té 22 porte le raooord 21 lequel raccord cet monté réglable sur le Té grâce à un filetage 34, L'alésage du-raccord 21 varie le long de celui-ci et notamment cet alésage pré- sont* une partie élargie 36 et une partie convergente 37 aboutissant à un orifice long et étroit 38 à extrémité évasé. 39.
L'orifice 38 n'est pas aligné sur le tube 19 maie est situé pour que son axe central soit parallèle à l'axe central du tube, mais décalé ou déporté par rap- port. celui-ci. Ce déport entre le tube et l'orifice a pour effet d'augmenter la turbulence date le jet à air 17, en produisant ainsi un fil ayant un nombre plus im- portant de boucles* Les positions respective* du raccord 21 et du tube 19 sont réglées pour que l'air *Auto par l'entrée 18 sorte du jet 17 à la fois par l'entrée évasée 27 du tube et par l'extrémité 4,rasée 39 de l'orifice 38,
quoique l'air sortant en 39 est doté d'une vitesse bien supérieure à celle de l'air sortant en 27.
Le fil 12 qui sort du jet 17 présente un aspect bouclé et ont contraint à venir en contact avec la surface liste d'une plaque plate 41,ce contact se faisant avec une certain force par suite de l'action du jet d'air éjecté en 39.
Cette plaque 41, qui est en aluminium ou en un autre matériau approprié, est Mutée de façon que le fil vienne heurter sa surface suivant un certain angle
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d'inclinaison par rapport à elle. Il est donc avantageux de monter le jet 17 pour que le trajet du fil à travers le jet et hors de celui-ci soit sensiblement vertical, tandis que la plaque 41 fait un angle d'environ 45 avec ce trajet, ou autrement dit avec la verticale. On trouve que l'impact du fil aur cette plaque 41 améliore la qua- lité du fil boucle en conférant aux boucles une plue grande uniformité dimensionnelle et aussi en accroissant la fréquence de ces boucles.
A partir de la surface de la plaque 41, l'avan- ce du fil est prise en charge par deux rouleaux secondai- res d'alimentation, qui sont entraîné* et sont désignés par la référence 42. Ensuite le fil est tordu et enroulé à l'aide d'un enrouleur à bague ou d'un retordeur classique 43 Puisque le fil diminue en longueur en raison de la formation des boucles,
la vitesse périphérique des rou- leaux secondaires 42 doit être plus lente de façon corres- pondante que celle du rouleau primaire 11. Les vitesses relatives des rouleaux doivent être réglées pour assurer une absence pratique de mou et un minimum de tension dans le fil entre la plaque 41 et les rouleaux secondaires* Pour cette régulation des vitesses, on peut soit entraîner les rouleaux secondaires 42 à une vitesse constante et varier selon les besoins la vitesse du rouleau 11, soit procéder de façon inverse.
Sur la figure 3, on peut voir que le fil obte- nu par le présent procédé comprend une mèche tordue de filaments continue avec des boucles de filaments indivi- duels protubérant le long de la masse principale de la mèche ,Si l'on considère un filament individuel du fil, $en boucles dépassent à l'extérieur de la une principale du fil en un ou plusieurs pointe espacée de la longueur
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de ce dernier, tandis que les parties du filament entre
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les boucles lueee.1,... forment partie intégrante du fil principal.
Les bouclée formées par les autres filaments individuels dépassent à l'extérieur du corps du fil* en
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d'autres points espacés de celui-ci. t'ampleur du àëpaa cernent des diverses boucle* varie jusqu'à un maximum
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représentant plusieurs foie l'épaisseur du corps pr1nol- pal, mais la moyenne représente approximativement la va* leur de l'épaisseur du fil.
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Les exemples suivants servent à illuater l'in- vention sans aucunement en limiter la portée.
EXEMPLE I On utilise l'appareil décrit ci -dessus pour
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le traitement d'un fil 8eo titrant 300 déniera et composé de 80 filaments d'acétate de cellulose, ce fil présen- tant une torsion de 0,06 tour par centimètre et portant 2,75 % de son poids de lubrifiant antistatique usuel* La vitesse périphérique des rouleaux 11 et 42 est respectif
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vement 55 et 42 m/minute* Dane est utilisé dans cet exemple, le tube d'admission vertical a une longueur de Q, 8 mm, un diamètre intérieur de 0,?6'l am et un 41...'..
tre extérieur de 5,156 Ut le Tsé 22 a un diamètre intis rieur de 6,629 mm de sorte que le passage annulaire entre la paroi extérieure du tube 19 et la paroi du tube inté-
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rieur du Té 22 a une largeur de 0,737 ma; l'orifice 38 a une longueur de 25,4 ms et un diamètre de 1,574 mmo l'axe central de l'orifice 38 est déporté de 0,787 mm de
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l'axe central de l'alésage du tube 19; l'extrémité ohan'" freinée 32 se trouve 4 environ 1,549 mm de l'entrée de l'orifice 38; et enfin la convergence de la section 37
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est de 60-. La plaque 41 est en aluminium et fait un an< glo de 45" A la vertical. La distance entre l'extrémité
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39 et la plaque est de z12,? gag mesurés le long du trajet du fil.
Le jet est alimenté en air à température ambiante
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et nous une pression manométrique ocnapr1.. entre 1 et '1; 1../on2. Le fonctionnement de l'enrouleur à bague 43 Il fait à une vitesse déterminée pour que le fil r8qo1Te une torsion de 1,8 tour par centimètres Le fil bouclé ainsi obtenu titre un denier 4ep50 et non toucher ressem- ble à celui d'un filé obtenu avec des libres discontinues* BXEMPMC - n On procède comme à l'exemple 1 aa.1. axez #ppot- tant les Modifications suivantes 1 la Matière de départ cet un fil de 450 denier* composé , de 120 filaments d'a- cétate de cellulose et ayant une torsion de 0,06 tour par centimètre;
la vitesse périphérique du rouleau primai- re est de 48 m/minute. Le fil bouclé obtenu titre 520 déniera et son toucher ressemble à celui d'un filé obtenu avec des fibres discontinues.
EXEMPLE - III On procède comme à l'exemple 1 mata en y appor- tant lee modifications suivantes : la matière de départ est un fil de 1800 déniera, formé par un prétordage à
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O.Z4 tour par centimètre , de 4 brin. da fil de 450 de... niera qui a été utilisé à l'exemple II.
Les vitesses reps- pectives des rouleaux primaire et secondaires sont de @ 26 et 22 m/minute. Le denier du fil bouclé obtenu est il* 2350 et son toucher/ressemble à celui d'un filé obtenu avec des fibres discontinues*
Dans le procédé mis en oeuvre dans les ci-dessus, on soumet le fil à un jet gueux .
grande vi-
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tes*# dans des conditions telles que les filment$ sont suffisamment séparés et "fouettés" pour former dois spires,
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après quoi on les enlève brusquement de l'action du cas et on les réunit pour former un fil tordu, et dans tous les cas on évite la mise nous tension dont le résultat serait de redresser les boucle* ou spires formées.