Procédé de fabrication d'un produit élastique à partir de mèches textiles, et produit élastique obtenu par ce procédé. La présente invention comprend un pro cédé de fabrication d'un produit élastique à partir de mèches textiles. Elle comprend en outre un produit élastique obtenu parce pro cédé.
On sait que les fibres textiles possèdent une élasticité propre qui est variable d'une espèce de fibre à. une autre espèce. En tordant ensemble ces fibre. sous la forme -d'un élé ment linéaire, on produit un accrochage des différentes fibres entre elles et l'on constitue des éléments linéaires .dont la force et l'élas ticité augmentent, jusqu'à certaines limites, au fur et à mesure de la torsion. La force maxima est obtenue par une torsion -dite tor sion saturante. Le maximum d'élasticité est obtenu par un complément de torsion.
En retordant ensemble plusieurs éléments li néaires très tordus, on forme un câble et on arrive encore à augmenter l'élasticité de l'élé ment final.
On sait, d'autre part, que, quel que soit le traitement que l'on fait -subir aux fibres, il est impossible de faire pénétrer -des sub stances telles que le caoutchouc, à l'intérieur d'éléments linéaires formés de fibres assem blées, -dès que la torsion donnée à ces fibres a atteint une limite relativement peu élevée.
D'autre part, on se trouve en présence d'une demande de plus en plus développée d'articles possédant une forez maxima -et en même temps une grande élasticité, à savoir une élasticité dépassant notablement l'élasti cité ,de la. fibre proprement dite. Enfin, l'in dustrie demande des éléments linéaires ou des tissus imprégnés -de matière élastique ou plas tique et possédant une élasticité élevée.
Les produits actuels sont, en général, loin de répondre à ces; conditions. Certains d'entre eux ont une élasticité initiale assez grande, tels que les câblés, par exemple, mais ils pré sentent une très faible faculté d'imprégnation en raison -du resserrement de leurs fibres et ils ont l'inconvénient d'être très peu compres sibles transversalement, ce qui fait que lors qu'ils sont en contact les uns avec les autres et qu'ils sont soumis à des effets -de flexion, ils agissent l'un à l'égard de l'autre comme le feraient .des limes.
D'autres produits, tout en présentant une faculté d'imprégnation poussée très profondé ment, présentent le -désavantage -de manquer complètement d'élasticité.
Le procédé que comprend l'invention per met la fabrication d'un produit élastique à partir de mèches textiles non résistantes à la rupture. Il est caractérisé en -ce qu'on tord individuellement -dans le même sens des mè ches de textiles, de telle sorte qu'elles ne puissent plus être étirées sensiblement, puis qu'on assemble ces mèches parallèlement et qu'on leur imprime une torsion en sens in verse, la torsion individuelle et la torsion d'assemblage étant telles qu'on amène les fi bres de -chaque mèche à se trouver juxtapo sées sans exercer de -compression sensible les unes sur les autres.
Le produit élastique que comprend l'in vention est caractérisé en .ce qu'il est constitué par au moins deux mèches assemblées par torsion en sens inverse de leur torsion indi viduelle et d'un nombre de tours sensiblement égal, et dont les fibres forment un faisceau d'hélices -de même pas, enroulées sur -des cy lindres parallèles de même diamètre et juxta posées sans pratiquement se recouper, ce pro duit étant très ouvert et présentant .des qua lités remarquables d'élasticité et .de force, de compressibilité transversale élevée,
ses fibres n'étant pas -comprimées les unes les autres et pourtant accrochées énergiquement les unes aux autres.
Dans une forme d'exécution spéciale du procédé que comprend l'invention, on donne aux mèches individuelles une torsion sensi blement la même pour chacune d'elles et on assemble lesdites mèches par une torsion in verse d'un nombre de tours sensiblement égal à celui -de la torsion individuelle de chaque mèche.
Par le fait des propriétés mentionnées plus haut, le produit que comprend l'invention éli mine les inconvénients que présentent les pro duits connus, inconvénients cités au début. Ce produit possède donc de hautes qualités d'élasticité sans diminution de sa force; il présente une compressibilité transversale éle vée et il est très ouvert, c'est-à-dire qu'il peut être imprégné ultérieurement de matière élastique.
Le produit que comprend l'invention peut subir ultérieurement un traitement de con traction -et -de gonflement, -ce traitement ne faisant évidemment pas partie du procédé que comprend l'invention. Ce traitement peut, par exemple, être opéré soit au moyen d'al- calis, soit au moyen d'acides, soit au moyen d'autres agents hydrolysants, mais les alcalis ou les acides donnent -de meilleurs résultats. L'effet optimum est atteint par les alcalis, notamment par la soude, dans des conditions données de concentration, -de température et de durée.
Le traitement par ces agents met l'opéra teur en possession d'un produit gonflé et con tracté dans lequel, grâce à la faible torsion initiale, les fibres ne sont pas .sensiblement. comprimées les unes -contre les autres. L'accro chage réciproque des fibres -est cependant .suf fisamment augmenté par le traitement en question pour que la résistance à la. rupture du produit obtenu atteigne un degré élevé.
L'élasticité a, elle-même, .crû dans des propor tions considérables et cela non seulement du fait .de la transformation,d-e la matière de la fibre en une matière plus élastique, mais en core du fait de l'état auquel le produit ini tial s'est trouvé amené. De plus, l'élasticité rémanente -d'un tel produit traité, c'est-à-dire l'élasticité qui subsiste après une traction sous une force dépassant celle qui produit le premier allongement permanent, est beaucoup plus grande.
Le produit que comprend l'invention peut aussi être soumis ultérieurement à une impré gnation au moyen de matières élastiques ou plastiques, ce traitement d'imprégnation ne faisant pas non plus partie du procédé que comprend l'invention.
L'imprégnation peut avoir lieu, soit au moyen de suspension ou dispersion naturelles ou synthétique, concentrées ou non, de caaut- chouc ou autre matière élastique ou plastique (balata, ete.) ou bien au moyen d'une -disso lution de ces matières dans un solvant volatil.
L'imprégnation peut avoir lieu par appli cation extérieure au pinceau ou à. la machine à calandrer ou, suivant le cas, par trempage, avec ou sana intervention .du vide ou de la pression et avec ou sans préparation spéciale (le la fibre pour favoriser la pénétration de la substance imprégnante.
Lie dessin annexé illustre, à titre d'exem ple et schématiquement, une forme d'exécu tion du produit que -comprend l'invention.
On fait tout d'abord les hypothèses sui vantes: 1 o Les fibres sont considérées comme étant des éléments linéaires continus; <B>20</B> Les mèches sont d'un faible diamètre et ont subi une torsion relativement faible (200 tours par mètre, par exemple);
30 Il n'y a. pas glissement .d'une mèche pal rapport à l'autre lors de leur enroulement. On remarque tout .d'abord que les fibre: clans une mèche, ayant subi une certaine tor sion, se trouvent enroulées suivant -des hélices de même pas, puisqu'elles ont toutes ,subi la même torsion correspondant au même nombre de tours par unité de longueur, à gauche par exemple. On a désigné par h le pas des hé lices.
De même, les mèches que l'on a assemblées et retordues ensemble en sens invertie de leur torsion initiale (donc à droite) et d'un même nombre de tours, se trouvent enroulées, dans leur ensemble, suivant des hélices de même pas.
En fib. 1 du dessin ci-joint, on a repré senté une élévation et quatre vues en plan montrant ce qui se passe dans des plans de cotes -différant -d'un quart -de pas.
Dans 1a fig. 2, on a, conservé le même mode -de représentation que pour la fig. 1 et on y a. étudié les fibres situées à équidistance (les fibres extrêmes et moyenne de la mèche, par exemple les fibres (e., e'.) et (fa fi.).
Afin de simplifier le -dessin, on n'examine que ce qui se passe dans une seule mèche, l'autre mèche se déduisant de la première par une rotation de 180 autour .de l'axe 00', ou par translation de
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le long ,de cet axe.
On a désigné par h le pas des hélices. Dans le plan de cote 0 (fig. 1), on a indiqué le cercle de rayon r (coupe .de mèche). Lors de l'enroulement @de cette mèche; le point le plus à gauche, aa, décrira un cercle de rayon 2 r autour -du point o qui restera fixe.
Si l'on considère alors la fibre qui, dans le plan -de cote 0, passe en<I>(a,, a'.),</I> .dans le plan de note
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la mèche aura tourné d'un quart -de tour à droite et occupera. la position indiquée dans la vue en plan correspondante. Dans ce -dépla- ment, (0, 0') est resté le même, le point a, est devenu le point le plus bas.
Mais dans la mèche elle-même, la fibre tournant vers la gauche, au bout d'un quart de pas, a fait un quart de tour du cylindre sur lequel elle s'en roule; donc la fibre qui, dans le plan de -cote 0 ae projetait horizontalement en ao, aura clans le plan .de este
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un point se projetant <I>en (al,</I> a'1).
Pour les. mêmes raisons, cette fibre aura, dans le plan de,cote
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un point se projetant en (a2, a'2), puis en (a3, a'3) dans le plan -de cote
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et .enfin -en<I>(a4,</I> a'4) -dans le plan de cote
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= h.
La fibre se déroule donc suivant une hélice qui se projette verticalement suivant <B>ai,</B> a', <I>a'2,</I> a',,, a'4 ou<I>A'</I> et horizontalement suivant <I>a.,</I> a.,, a2, a3, <I>a4,</I> ou, -en superposant les quatre vues en plan qui n'ont ,été -décalées que pour simplifier le dessin, 1e cercle A.
En recommençant le même raisonnement pour les fibres passant en (c,, ci.), on obtient des hélices<I>(C, C')</I> et<I>(D, D').</I>
Si l'on -considère la fibre moyenne (b(,, b',) -de la mèche, et qui, dans cette mèche était une droite, comme elle se trouve à une distance r de l'axe:
00', elle décrira encore une hélice à -droite-de rayon<I>r</I> et de pas<I>h,</I> Le même, raisonnement, s'appuyant sur les données @de l'épure, montre (fig. 2) que ces fibres se mettent sous la forme -des hélices <I>(E,<B>E)</B></I> et<I>(F, F)</I> -de diamètre r et de pas h; ce qui est le cas de toutes les hélices <I>A,</I> B, <I>C, D,</I> E, F que nous avons obtenues.
Il ressort de ce qui précède que partant de ,deux méches dans lesquelles les fibres dé crivaient des hélices de même pas, mais dont le diamètre variait de 0 à r -et enroulées à gauche, on obtient un produit dans lequel toutes les fibres, sans exception, se mettent sous la forme d'hélices -de même pas la et ins crites sur des cylindres parallèles fictifs de même .rayon .constant r, toutes ces hélices étant enroulées à droite.
On peut donc dire que toutes les fibres constituant le produit ainsi obtenu :décrivent dans l'espace des hélices égales et superpo sables par simple translation.
Toutes les fibres d'une mèche se trouvent donc juxtaposées sans tension et n'exercent les unes sur les autres ni pression, ni réaction, c'est ce qui explique l'état de foisonnement,de ce produit, ainsi que la grande élasticité, la grande compressibilité transversale des fibres, et leur facile pénétration à caeur par tous agents suffisamment liquides. Ces conclusions ne sont évidemment que théoriques, mais les hypothèses faites sont si voisines de la réa lité que les résultats obtenus correspondent très sensiblement à -ce qui est obtenu en pra tique.
Le coton est un textile qui se prête parti culièrement bien .à la fabrication -du produit selon l'invention. Toutefois, d'autres textiles comme, par exemple, le jute, le lin, le chanvre la ramie et les autres textiles analogues peu vent également être utilisés avec un grand succès.
Voici une forme d'exécution -du procédé que comprend l'invention: On prend une mèche de préparation de filature, en coton ne possédant par conséquent aucune résistance sensible à la rupture et -on lui donne une torsion de, par exemple, deux cents tours à droite.
On .dispose parallèlement à cette dernière une seconde mèche tordue dans les mêmes conditions, puis l'on donne à, l'ensemble ainsi formé une torsion de deux cents tours à gauche autour d'un axe hypo thétique commun aux deux mèches -et pas sant par l'axe -de figure de l'ensemble formé par les deux mèches parallèles. Par l'effet de cette torsion inverse, on constitue un produit très ouvert, et -en état d'équilibre, dans le quel la compression réciproque des fibres les unes sur les autres se trouve pratiquement supprimée.
Le produit ainsi constitué est prêt à tout traitement ultérieur susceptible de dé velopper ses qualités de force et d'élasticité, notamment à la transformation de sa cellulose en hydrocellulose -et à son imprégnation par des matières élastiques m-L plastiques.
Un tel produit élastique a, par exemple, une résistance à la rupture de 9,5 kg avec un allongement,de 36 jo à un poids de 500 mmg par mètre.
En pratique, on prendra., par exemple, deux mèches -de coton pesant au total 380 mmg par mètre, -et on les tordra à 140 tours par mètre à droite, puis, après assem blage, à 140 tours par mètre à gauche.
Les différentes formes d'exécution .du produit que comprend l'invention trouvent leur application pour la constitution de tous articles comprenant -des fils retors qui re- quièrent des qualités .de résistance et d'élas ticité.
Sans que la liste qui suit .soit limitative en ce qui concerne les applications possibles des formes -d'exécution de ce produit, on peut citer les retors destinés à entrer, après trai tement et imprégnation, dans la constitution des câblés, cordes, tresses, tissus entrant dans la constitution -de courroies de transmission, sangles, courroies de transporteur, tuyau J'ar- rosage ou d'incendie, bâches,
sacs (principale ment les sacs devant supporter les chocs), cordes, filets -de pêche, filtres, lacets -de chaus sures, garnitures de cardes, joints, le gui- page, etc.