<Desc/Clms Page number 1>
"Procédé et dispositif de frisage de fils synthétiques". i
Le présente Invention a pour objet un procédé de fri- sage de fils synthétiques et, plus particulièrement un procédé pour friser simultanément un faisceau de fila parallèles. La présente invention e également pour objet un dispositif pour mettre en oeuvre ledit procédé de frisage d'un faisceau de fila synthétiques parallèles.
<Desc/Clms Page number 2>
On effectue souvent le friaage de fila synthétiques par toraion, fixation thermique et détorsion d'un mono-fila- ment ou d'un multifilament. Ce procédé connu est Illustré sur la figure 1. Le fil 1 passe d'une bobine 2, à travers un guide- fil 3 et un frein de fil 4, puis dans un canal pour fixation thermique 5. Pour produire la torsion on conduit le fil ensuite à travers un petit tibe rotatif 6 dans lequel le fil tourne ,autour de deux chevillée fixées à l'intérieur du tube, trans- versalement à l'axe de rotation de aorte qu'il participe au mouvement de rotation du tube 6. La torsion remonte ainsi jus- qu'au frein de fil 4.
Le fil traverse donc le canal de fixation 5 à l'état tordu de aorte que lea capillaires individuels sont fixés nous la forme d'he@ice. La torsion n'ouvre après le passage du tube rotatif 6 mais la forme hélicoïdale des capillaires indivi- duels demeure. Finalement le fil est enrouleur un diapoaitif de bobinage 8.
Au lieu du tube 6 on peut utiliser suivent des pro- cédée connus un anneau rotatif conforme à la figure 2. Le fil touche la surface intérieure de cet anneau et est ainsi rapi- dement tordu.
Ce procédé connu nous le nom de "Procédé à fausse torsion" et les dispositifs de torsion utilisés pour se réali- nation ne conviennent qu'eu traitement de fils individuels*
Il est très difficile de maintenir des conditions de fixation constantes pour tous les fils provenant d'une large production.
Il est beaucoup plus avantageux de fixer simultanément tout un faisceau de fils proches l'un de l'autre dans un dispositif de fixation commun. Un tel mode opératoire n'était pas possible jusqu'à présent parce que les dispositifs à torsion connus sont de construction et de manipulation si compliquées qu'il est impossible de les disposer assez près l'un de l'autre.
La demanderesse a trouvé un procédé et un dispositif de frisage de monofilaments ou de multifilaments synthétiques,
<Desc/Clms Page number 3>
de préférence de polymères linéaires à haut poids moléculaire, par torsion, fixation et détorsion, en un seul stade opératoire, et dans lequel on tord les fils en les faisant passer sur ou autour d'un ou plusieurs cylindres rotatifs disposés en oblique par rapport à la direction d'avancement des fils.
La description qui va suivre en regard des figures 3 à @ des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non li- mitatifs, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisme, les particularités qui ressortent tant des dessins que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention,,
Dans le dispositif de la figure 3 un faisceau de fils passe des bobines 2, à travers les guides-fils 3 et des freins de fils 4 dans un canal pour fixation thermique. Pour communiquer aux fils une torsion on les conduit sur un cylindre commandé 9 disposé en oblique sous un angle [alpha] par rapport eu sens de marche des fils de sorte que ceux-ci sont tordus par friction. Finalement on envide les fils à l'état frisé mais non tordu sur le dispositif de bobinage 8.
Entre les freine de fils 4 et le cylindre 9 les fils sont à l'état tordu.
La figure 4 est une vue de côté du cylindre 9.
Paariation de l'angle a ou de la vitesse circonfé- rentielle du cylindre on peut régler le degré de torsion et le nombre d'ondulation dans le fil par centimètre. L'angle a doit être d'au moins 10 et lorsqu'on veut produire une torsion plue forte il peut aller jusqu'à 70 . Il est particulièrement recom- mandé d'opérer aveo un angle compris entre 30 et 60 . Plus le' torsion du fil est grande, plus la résistance dos fils eu mou- vement de rotation est élevée, d'où une plus grande tendance des fils à glisser sur la surface du cylindre.
On peut remédier à cotte difficulté en utilisant deux ou plu- sieurs cylindres commandé s.
La figure 5 montre, par exemple une paire de cylin- dree 9 et 10 prrallèles ayant Interne sens de rotation et le même
<Desc/Clms Page number 4>
vitesse circonférentielle. Les fils touchent la surface supé- rieure du cylindre 9 et la surface inférieure du cylindre 10 de sorte que les moments de torsion s'additionnent. En utilisant deux cylindres 9 et 10 on obtient une marche relativement calme .des fils.
Il n'est pas difficile de traiter tout un faisceau de fils disposés très près l'un de l'autre. Il est possible aussi de tordre les fils avec une grande vitesse. La vitesse circonférentielle des cylindres obliques peut être de 0,7 à
20 fois la vitesse d'avancement des fils.
Si l'on veut produire des fils avec un frisage très uniforme il faut veiller à ce que la vitesse de torsion des fils soit absolument co@stante au cours du frisage. Pour atteindre ce but il est recommandé comme dans les figures 6 et 7 de faire passer les fils sous tension le long d'une ligne hélicoïdale autour du cylindre 9. Suivant la grandeur de la friction par adhésion entre les fils 1 et la surface du cylindre on travaille avec un are embrassé de 45 - 900' (= 2 x 360 + 180 ), de pré- férence 180 à 720 (- 2 x 360 ). Sur la figure 6 l'arc embrassé est de 180 tandis que sur la figure 7 il est de 360 .
Pour obtenir un bon frisage la vitesse oiroontéren- tielle du cylindre 9 dans l'arrangement des figures 3 et 4, ou celle des cylindres 9 et 10 dans la fleure 5 doit être avan- tageusement comprise entre 5 et 15 fois la vitesse d'avancement des fils; par/vitesse circonférentielle du cylindre 9 dans l'ar- rangement des figures 6 et 7 ne doit être que de 0,7 à 3 fois et de préférence 1 à 2 fois plus grande que la vitesse de marche des fils à l'état non tordu.
(Sur les cylindres 9 et 10 les fils sont à l'état tordu, par conséquent leur vitesse de marche est réduite en proportion du facteur de torsion) Lorsqu'on travaille avec la disposition des figures 6 et 7 on peut renoncer à com- mander le cylindre 9, il veut être entraîna pur les fils 1.
<Desc/Clms Page number 5>
De cette manière les fils ne glissent pas sur le cylindre et on peut ainsi produire une torsion et un frisage constante. On peut faire varier la vitesse de/torsion ou le nombre d'ondula. tions par centimètre, en changeant l'angle de torsion à de l'hé- lice, le long de laquelle les fils 1 passent sur le cylindre 9.
Il est particulièrement recommandé de travailler aveo un angle d'inclinaison d'hélice compris entre 10 et 70 , de préférence 30 et 60 . On peut régler cette inclinaison au moyen des guider fila 11, 12 et 13.
Lorsque les fila sortent du cylindre 9 Ils se dé- tordent. Sous l'influence de leur tension, la détorsion a ten- danoe à se produire déjà sur le cylindre 9. Par conséquent, avant de quitter le cylindre 9 les fils ont déjà une marche un peu irrégulière. Pour l'éviter on peut utiliser d'autres cylindre$ 14 disposés parallèlement, ou avec un certain angle par rapport au cylindre 9, comme le montre, par exemnle la figure 8.
Il va de soi que l'on peut également utiliser une combinaison de cylindres suivent les figures 4 et 6 ou 7. Etant donné que les fils se trouvent sur le cylindre 9 à l'état tordu on peut effectuer le fixation thermique non pas avant le cylin- dre 9 mais sur le cylindre en le chauffant. Ce mode opératoire a l'avantage que le fil est chauffé très uniformément sur tous les cotés. Il est également possible de friser des fils non éti- rés en les tordent pendant le procédé d'étirage à l'aide des cylindres obliques et en les détordant ensuite. Les fils qu'on cent étirer sans cha@ffage, par exemple les fils en polycapro- laotame, n'oncpes besoin de subir un traitement thermique.
Il est recommendé d'utiliser des cylindres en une matière ayant pour les fils une haute friction par adhésion telle que le bois, les matières plastiques, les matières céra- miques et en particulier les caoutchoucs nAturels et synthétiques.
Lorsqu'on utilise des cylindres dont le fil fait le tour suivant les figures 6 et 7 il est utile de munir la surface des cylindres
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
de fines cannelures perpendiculairea à l'axe dU cylindre* La largeur et la profondeur des cannelures ainsi que leur écarte-
EMI6.2
ment doivent correnondre avantageusement . peu près eu diamè- tre des oebilloires individuels dois fila à traiter.
La température de la fixation thermique dépend de la matière des fila, du temps d'aotion de la chaleur et dea propriétés recherchées pour les fila. En règle générale, on effectue la fixation thermique des fils à une température oom- prise entre 70 et 200 #.
Suivant le procédé conforme à l'invention on peut
EMI6.3
friser des fils en n'imnorte quel haut polymère linéaire syn- thétique, en particulier en polyesters linéaires, comme le poll- téréphtalete d'éthylêne-glycol, les volyesters dérivant de 1 'acide téréphtalique et du 1;4-diméthylol-cyolohexane et lea oopolyestera à base d'acide téréphtalique et d'acide iaophtalique, en polyamides, comme le polyoaproleoteme, le polyamide dérivant de l'hexamêthylène-diamine et de l'acide adipique, ainsi qu'en polyoléfines linéaires et en polysorylouitrile.
Les exemples suivants Illustrent la présente inven- tion sans toutefois la limiter.
EXEMPLE 1
Sur un dispositif tel que celui de la figure 8 on
EMI6.4
traite des multifilamenta étirés en polyamide dérivent de l'hexa- méthylène-diamine et de l'acide adiDique d'un titre de 45 de- niera. La vitesse de bobinage est de 100 m/min., le cylindre 9
EMI6.5
tourne à une vitesse circontérentlelle de 150 m/min, tandis que l'angle d'inclinaison P de la licne hélicoïdale des fils sur le cylindre 9 est de 45 . Les fils ainsi traités ont une ondu- lation hélicoïdale avec 8 courbes par centimètre de longueur étendue.
EXEMPLE 2
EMI6.6
Sur un diedoaïtit tel que représenté sur la figure 3 utilisant le cylindre 9 conforme a la figure 7, on traite un faisceau de 15 multitilaments étirés de polycaprolecteme
<Desc/Clms Page number 7>
ayant un titre de 400 deniers. La vitesse de bobinage des fila est de 150 m/min et la vitesse circonférentielle du cylindre
9 9 également 150 m/min. Les fils passent sur le cylindre/à une distance de 10 mm l'un de l'autre. L'inclinais 0 l'hélice des fils sur le cylindre est de 45 . On communique ainsi aux fila une ondulation hélicoïdale aveo 3 courbes par centimètre de longueur étendue.
EXEMPLE 3
Sur un dispositif tel que celui de la figure 9 on 6tire et frise simultanément des multifilaments non étirés en polycaprolactame. Les fila 1 passent de la bobine 2, entre des cylindres livreurs 14, puis autour du cylindre commandé 9 puis autour d'une galette 15 avec cylindre de détour 16 pour aller finalement sur le dispositif d'enroulement 8. Les fils arrivent à une vitesse de 100 m/min et on les bobine à une vitesse de 400 m/min de sorte qu'ils sont étirés dans le rapport de 1 4. Le cylindre 9 est entraîné à la vitesse circonféren- tielle de 400 m/min et l'angle d'inclinaison des fils sur le cylindre 9 est de 45 . Il n'est pas nécessaire de chauffer les fils pendant le frisage.
On obtient des fils étirés de 45 de- niers, ayant une ondulation aveo 6 courbes par centimètre de longueur étendue. Le frisage des fils résiste bien aux efforts de traotion et il se distingue par une stabilité thermique absolue.
Avec le procédé conforme à l'invention on peut commu- niquer un frisage hélicoïdal à des monofilements et multifila- ments aveo une vitesse opératoire élevée*- Etant donné que les fila ne glissent pus sur les dispositifs suivant les figures 6, 7 ut 8 le frisage est très uniforme. De plus, il n'est pas diffi- oile d'effectuer une fixation thermique uniforme des fils car on peut traiter un grand nombre de fils parallèles.
De fait est très important pour la teinture ultérieure, car de petites différences de température dans le traitement thermique in-
<Desc/Clms Page number 8>
fluent sur le pouvoir tinctorial des fils ce qui peut donner des tissus et tricota vergée*
Des fils qui, pendant le procédé d'étirage ont été triode sans traitement thermique présentent des propriétés par- ticulièrement favorables. Des monofilements traités selon le procédé conforme à l'invention doivent leur élasticité eu frisa- ge. Ils conviennent bien à la fabrication des bas élastiques pour dames.
Lorsqu'on produit des tapis à partir de fils continus ayant une ondulation hélicoïdale suivant l'invention on obtient un crêpage très dense et bien stable. Pour produire une ondule- tion avec de très petites courbas il est avantageux d'utiliser des fils ayant un bas titre, par exemple 400 deniers, et de combi- ner ces fils derrière le cylindre pour avoir des fils d'un titre plus élevé, par exemple 3.200 deniers*
On peut amener un faisceau de fils, frisés conformé- ment à l'invention, directement dans une machine de coupage pour fibres discontinues.
Les fibres ainsi obtenues ont un frisage hélicoïdale. On peut les utiliser pour fabriquer des tapis, et pour rembourrer des courtepointes, des couvre-pieds, des vestes ouatées ou analogues.
Dans maints domaines d'applications il est avantageux d'utiliser des fila ou fibres discontinues à frisage latent. On les travaille à l'état non frisé. Le frisage est ensuite relâché sous l'action de la chaleur. On peut facilement préparer de tels fils et fibres suivant le procédé conforme à l'invention si$ par exemple dans un arrangement suivant la figure 9 on prévoit un traitement thermique entre la galette 15 et le dispositif de bobinage 8, de sorte que les fils sont fixés à l'état étendu.
Lorsqu'on chauffe de tels fils plus tard, à des températures su- périeures à la temnérature de fixation, l'ondulation hélicoïdale est relâchée.