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Procédé de fabrication en continu, par étirage, de fils synthétiques filés par extrusion.
La présente invention concerne un procédé de fabri- cation de fila synthétiques filés par extrusion, par exem- ple des fils de polyoaprolactames ou de téréphtalate de polyéthylène-gloycol, que l'on file et étire dans une phase opératoire et qui se caractérisent par un faible allonge- ment à la rupture approprié pour le traitement textile ultérieur,. technique habituellement adoptée jusqu'à présent pour fabriquer des fils de polycondensats, par exemple de la soie de polycaprolactame, consiste à presser la matière brute maoromoléoulaire fondue à travers les trous d'une filière, la masse fondue se solidifiant en fils,
que l'on retire par des galettes rotatives en dessous de la filière, puis, étant donné qu'ils ont un trop haut allongement à la rupture, ces fils sont étirés dans une étireuse ou une étireuse-retordeuse, recevant ainsi leurs propriétés phy- siques textiles excellentes.
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On a également essayé aveo succès d'effectuer l'éti- ; rage en faisant passer le fil, directement après la galet- te de sortie, sur une galette d'étirage à rotation rapide,
Enfin, on peut fabriquer des fils de polycondensats utilisables dans les textiles, c'est-à-dire des fila ayant un faible allongement à la rupture, moyennant un filage rapide, c'est-à-dire un filage à des vitesses de sortie extrêmement élevées.
Le procédé classique de fabrication de fils en deux étapes (métier à filer - étireuse) ne permet pas d'effec- tuer un travail entièrement en continu. En outre, le stoc- kage intermédiaire des bobines de filage implique de nombreuse sources de défauts qui peuvent se manifester dans le produit final. Sous sa forme habituellement connue jusqu'à présent, l'étirage de filage néoessite une vitesse périphérique de 3000 à 4000 mètres/minute pour les galettes d'étirage lorsque la vitesse de sortie se situe dans l'in- tervalle d'environ 1000 m/minute, considéré jusqu'à présent comme un intervalle éoonomique; dès lors, la surveillance et la manoeuvre du métier à filer sont très coûteuses.
Il en est de même pour le filage rapide qui, dans le cas de faibles vitesses d'injection, nécessite également des vi- tesses d'environ 400U m/min, pour les galettes afin d'at- teindre la haute force d'étirage requise.
La présente invention a pour objet de fabriquer, par étirage de filage, des fils synthétiques présentant un faible allongement à la rupture et ce, en évitant les vitesses périphériques extrêmement élevées des galettes d'étirage.
A présent,on trouvé que l'on pouvait fabriquer des fils synthétiques filés par extrusion et.présentant de bonnes propriétés techniques textiles, en particulier un faible allongement à la rupture, par un étirage de filage en continu, à des vitesses périphériques relativement faibles pour les galettes d'étirage en forçant les fils
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à passer par un organe de freinage chauffé avant de passer dans la galette de sortie. De la sorte, avant la première galette de sortie, les-fils chauffés subissent une forte tension conduisant à une préorientation. L'organe de frei- nage pouvant être chauffé peut avoir différentes formes.
Dans le cas le plus simple, il est constitué de deux bar- res ohauffantes placées perpendiculairement au sens des fils de façon que ces derniers soient déviés par rapport à la verticale. La température du dispositif de freinage est réglée de telle sorte que les fils soient à une tempé- rature comprise entre 50 et 130 C jusqu'au moment de l'élé- vation de tension, Le fil préorienté qui, suivant l'inven- tion, est retiré par la galette de sortie en passant sur l'organe de freinage chauffé, peut être ensuite amené directement et en continu à une deuxième galette tournant à une vitesse supérieure à celle de la galette de sortie et, entre les deux galettes, est exercé un étirage oomplé- mentaire conférant, au fil, les propriétés physiques tex- tiles désirées.
Cette deuxième galette, appelée galette d'étirage, tourne à une vitesse supérieure à oelle de la galette de sortie mais (et c'est là une caractéristique importante) à une vitesse sensiblement plus faible que celle qui serait nécessaire pour obtenir le même allonge- ment à la rupture dans les fils en l'absence du dispositif de freinage chauffé mentionné oi-dessus.
Les exemples suivants illustrent le procédé de l'invention d'une manière plus détaillée.
Exemple de comparaison 1.
Dans un pot de filature, on fait fondre des rognures de polycaprolactame (# rel 1,58 (0,5% dans de l'acide sulfurique, 20 C), teneur en extrait : 0,66%); on trans- forme la masse fondue en fils à 262 0, à l'aide d'inné filière à 12 trous. La longueur du tube de filage est de
5 mètres. Sur une maohine de renvidage d'une construction classique , on déroule et bobine les fils à 1.000 m/min.
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Après un stookage intermédiaire dans des conditions oli-
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'"i"3 . <-, n t:tire le fils à 3.4 fois leur lon- ,Txeu= ur 6 étireuse-retordeuse d'une construction ha- bituelle. *".llon,,,e!-.ent à la rupture de la soie avant l'étirage et de 385% et, après l'étirage, il est de 28%.
Exemple de) comparaison 2.
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iirectenent après le déroulement (\te88a de dérou- 1eient ; 1 1000 m/min.), on fait passer une soie obtenue oonformémHnt à l'exemple de comparaison 1 sur une deuxième galette dont la vitesse périphérique est de 3400 m/min.
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Tout comme à l'exemple de coTiparaison 1, l'étirage est de 3,4 fcis la lor. , eur initiale. L'allongement à la rupture
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".1., ,il. C1vemt j 1 <3 ti rage e i de 385% et. après l'étira- ,". -L 1, 1 t; 3)" ¯ ¯:'¯¯.' . - -':=!.- ..:lY.±.!,,::,(' fl ) , Avam rcn a '.1 ,,8.go sur la galette de sortie de la
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,.:#chine de ,p"vldu,5e, on fait passer une soie obtenue conarmr.^ent l'exemple de comparaiuon 1 sur un disposi- til de freinage de fil, constitué de deux barres chauf- fantes de 1 cm de diamètre, placées perpendiculairement au sens du fil, écartées de 6 cm l'une de l'autre et por- tées à une température de 50 C. La ligne de jonction des deux barres a chauffantes forme un angle de 90 par rapport à la verticale.
Comme déorit dans les exemplesde compa- raison 1 et 2, les fils sont déroulés à 1000 m/min., puis ils passent directement sur \- ne deuxième galette tournant à une vitesse périphérique de 2200 m/min. Les fils ne sont alore étirés qu'à 2,2 fois leur longueur initiale,
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Z' a2lonan:erzt è, la rupture de la soie retirée de la ga- lette de sortie est de 254% et l'allongement à la rupture de la soie provenant de la galette d'étirage est de 41%.
Exemple 4 (suivant l'invention).
On procède comme décrit à l'exemple 3, avec cette différence que la température de l'organe de freinage
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de fil et de (;0 0 lH9 stln" ..,,, - ,J..' ... ioepturef%8
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échantillons correspondants de soie ont alors des valeurs de 214% ou 34%.
Exemple de comparaison 5.
De la manière habituelle, on transforme des granu- lesde téréphtalate de polyéthylène en fils suivant le procédé de filage par extrusion. A l'état non étiré, ces fils ont un allongement à la rupture de 408% et ils peu- vent être étirés à 3,9 fois leur longueur initiale dans une étireuse, l'allongement étant alors réduit à 20%.
Exemple 6 (suivant l'invention).
Avant de passer dans la bobineuse, les fils formés conformément à l'exemple de comparaison 5 passent par un dispositif de freinage dont la température est de 120 C.
Les fila ainsi traités peuvent être étirés à 2,4 fois leur longueur initiale suivant le procédé d'étirage de filage et ainsi, on obtient un allongement à la rupture de 28%.