Procédé pour la transformation directe d'un faisceau de filaments continus en mèche de fibres discontinues, et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Il est déjà. connu de transformer directe ment. un faisceau de filaments continus en mèche de fibres discontinues par étirage jus qu'au brisage du faisceau de filaments con tinus. Celui-ci est délivré à. cet effet par un groupe de rouleaux d'alimentation et est. étiré par tin groupe de rouleaux tournant à une vitesse considérablement plus élevée que celle des rouleaux d'alimentation. En principe, la.
longueur des fibres obtenues correspond à la distance entre les deux groupes, mais on a constaté que ce procédé donne une propor tion considérable de fibres courtes, voire très courtes qui amoindrissent la qualité des filés qu'on obtient. par le retordage de la mèche en faisant baisser la résistance de ces filés. D'au tre part, on observe des irrégularités pério diques à longue période, se traduisant par des passages épais et des irrégularités en texture.
Pour remédier à cet. inconvénient, on avait déjà. proposé d'imposer au faiseau en cours d'étirage Lin parcours sinueux ou angu laire, avec déviation plus ou moins forte du parcours droit entre les deux groupes de rou leaux. Cette déviation du parcours droit était destinée à, contrôler les points de rupture. D'autre part, on avait proposé de soutenir et d'accompagner le faisceau en cours de bri- sage entre les deux groupes de rouleaux. Si un tel dispositif est associé à un dispositif de déviation du parcours, on accentue l'effet dé erit.
L'invention comprend un procédé pour la transformation directe d'un faisceau de fila ments continus en mèche de fibres disconti nues par étirage jusqu'au brisage entre paires de rouleaux, caractérisé en ce qu'on fait dé vier sensiblement le faisceau en voie de bri- sage par contact avec un organe tournant à arêtes non tranchantes créant des saccades périodiques.
L'invention comprend aussi un dispositif pour la mise en #uvre de ce procédé, carac térisé par un organe rotatif comportant des arêtes prononcées, non tranchantes, détermi nant des points de moindre résistance sur les filaments à briser, avec des saccades pério diques.
Le dessin annexé montre, schématique ment et à titre d'exemple, deux formes d'exé cution du dispositif servant à la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention.
Fig. 1 est une vue schématique de la pre mière forme d'exécution.
Fig. 2 est un diagramme se rapportant à cette forme d'exécution.
Fig. 3 se rapporte à un détail d'une va riante.
Fig. 4 et 4a se rapportent à la deuxième forme d'exécution du dispositif.
Dans le dispositif représenté en fig. 1, un faisceau de filaments 7, se déplaçant dans le sens des flèches, est débité par une paire de rouleaux d'alimentation 1, 2 et est tiré par une paire de rouleaux 3, 4 tournant à. une vitesse qui est un multiple de la vitesse des rouleaux 1, ?. De ce fait, le faisceau subit entre 1, 2 et 3, 4 un étirage donnant, lieu à. un brisage des brins. Sur son chemin, le fais ceau en voie de brisage est dévié du parcours droit par contact avec un prisme 5, tour nant sur un axe 6 et dont les a rêtes, non tranchantes, font. successivement dévier le faisceau avec saccades. Les ruptures de brins se produisent au contact des arêtes donnant lieu à. des points faibles.
On traite, par exemple, un faisceau de 1500 deniers, 1500 filaments de cellulose ré générée ayant une ténacité de 2,25 g par denier.
Les rouleaux 1, 2 ont une vitesse périphé rique de 90 cm/min, les rouleaux 3, 4 une vitesse périphérique de 13,50 m/min, don nant un rapport d'étirage de 15 et produi sant un filé de 100 deniers en moyenne.
Sans interposition du prisme 5 et en re tordant convenablement, on produit un filé qui a. une ténacité de 1,35 g/d., soit 60 % de la ténacité du faisceau initial. L'allongement de rupture du filé est de 4,5 0/0.. Lorsqu'on mouille ce filé et qu'on sèche sans tension, on observe un retrait de 9, 0/0.
Avec l'utilisation d'un prisme de 20 mm de côté avant une vitesse de rotation de 65 t/min, ayant une vitesse périphérique de 5,80 m/min, on obtient un filé qui, toutes les autres conditions restant égales, a une téna cité de 1,80 g/d., soit 80 0/a de la. ténacité du faisceau initial. L'allongement à. la rupture est de 6 0/a. Le retrait au mouillage suivi de séchage est de 7 0/a. Les irrégularités de lon gue période sont pratiquement absentes et la longueur des brins est phis régulière et les brins très courts sont réduits en nombre.
Comme les filés de fibranne obtenus selon le procédé classique ont un retrait de l'ordre de 2 1/2 0/0, le retrait supplémentaire est d'en viron 41/2 0/0 pour le filé obtenu par la mise en ceuvre ci-dessus décrite, contre 6 1 1" % pour le filé craqué sans prisme.
La fig. représente un diagramme de longueurs de coupe: A. Pour un filé obtenu au moyen du pro cédé selon l'invention.
B. Pour un filé obtenu sans le prisme tournant.
Manifestement dans le cas A., il y a une proportion plus importante de fibres longues en nombre et surtout en poids.
Dans l'exemple décrit, on a utilisé un prisme carré de 20 mm de côté. Cependant, on peut. aussi utiliser des prismes plus petits ou plus grands, par exemple de<B>10</B> mm ou de 30 mm de côté, tournant à des vitesses appro priées, déterminées par l'effet recherché. Il n'est pas indispensable que les faces du prisme soient planes; pour accentuer les arê tes, elles peuvent être concaves, les plans tan gents selon une arête faisant alors des angles de moins de 90 dans le cas d'un prisme carré; on peut aussi utiliser des faces con vexes.
On peut aussi utiliser des prismes avec un nombre différent d'arêtes, par exemple de 3 ou de 5. On peut même envisager l'emploi d'un organe rotatif lenticulaire à deux arêtes seulement, sous réserve que les arêtes ne soient pas tranchantes, quoique nettement prononcées et non arrondies.
La vitesse périphérique de l'organe rota tif 5 doit être au moins égale à, la. vitesse linéaire des brins en contact. avec l'arête, mais une marche plus régulière est obtenue avec des vitesses qui sont. de 50 à, 60 % plus élevées.
Si V1 est la vitesse linéaire des rouleaux 1 et 2, V celle des rouleaux 3 et. 4, V la vitesse moyenne des brins devant l'organe 5, <B><I>CI</I></B> la distance moyenne entre les arêtes de l'organe 5 et le point de départ du faisceau des rouleaux 1, 2, C'= la distance moyenne entre les arêtes de l'organe :5 et le point. d'entrée (le la mèche dans l'ensemble 3, 4, <B>011</B> peut écrire, en première approximation:
EMI0003.0007
Pour les vitesses V?2 et F1 données et pour ('r/C'@ = 8/25 qui est une valeur pratique, on obtient
EMI0003.0013
D'autre part, pour une vitesse de rotation de 6:5 t/min, la. vitesse périphérique de l'or- -ane :> ressort à 65-20" :
< : ? em: soit envi ron .i ,'?0 m, qui est. de 30 !o supérïeure à la vitesse moyenne des brins sur l'organe 5).
Toutefois, la vitesse linéaire des arêtes de Forfgane 5 peut être sensiblement supérieure à cette valeur; elle peut être de 50 à 60 %, ou plus, supérieure sans inconvénient..
Il convient de noter que le prisme tour nant peut. être remplacé dans certains cas par une bande mobile sans fin portant des dièdres transversaux parallèles convenable ment espacés, ainsi qu'on l'a représenté selré- matiquement dans la. fi-. 3. Ce dispositif a l'avantage de réduire le risque d'enroule ments de brins cassés. Une autre forme d'exé- ention du dispositif supprime complètement ce risque.
Dans cette forme d'exécution, re présentée schématiquement dans les fi-. 4 et -1 ', l'organe tournant. muni d'arêtes est un cylindre sur lequel sont fixées quatre saillies périphériques régulièrement espacées, en forme de dents d'engrenages. Pour faire tour ner ledit cylindre, on utilise un ruban souple, comportant des fenêtres correspondant aux (lents.
Dans la fig. 4, le faisceau 7 est débité par les rouleaux 8, 9 et est. appelé par les rou leaux de sortie 10, 11. Le rouleau 9 entraîne tangentiellement un rouleau 12 qui assure en même temps un parcours adhérent. assez long du faisceau sur le rouleau 9 et supprime ainsi le risque de glissement dit faisceau sur les rouleaux d'entrée. Le rouleau 12 a encore un autre rôle qui sera mis en évidence ci- après.
Entre les rouleaux d'entrée et de sortie, le ruban est en contact saccadé avec les qua tre dents 13, 1-1, 15, 16 sur le cylindre 17. Celui-ci est commandé par une courroie sans fin comportant (voir fig. 31) des fenêtres 19, 19', 19", 19"' correspondant aux dents. La courroie 18 passe encore sur des poulies de renvoi 20, 21 et vient également en con tact avec le rouleau 1\.3 qui l'entraîne dans sa rotation et nettoie constamment ce rouleau de brins enroulés.
Il est clair que le risque d'enroulement de brins brisés sur l'organe rotatif 17 est. totale ment supprimé dans ce cas.
Les avantages des mises en muvre décrites du procédé par rapport à l'étirage simple jus qu'au brisage sont les suivants: l. Les fibres obtenues sont de longueur beaucoup plus constante. D'une part, les fi bres trop courtes sont réduites à un faible pourcentage, d'autre part, les filés obtenus à partir des faisceaux brisés sont exempts d'irrégularités périodiques à longue période.
La réduction du nombre des fibres courtes renforce sensiblement les filés obtenus. L'absence des irrégularités à long ie pé riode améliore la. régularité du titre et de la teinture.
? Comme les filaments se brisent à une tension plus faible que celle correspondant à la rupture normale, les filés obtenus à partir des faisceaux brisés ont un allongement de rupture phLs élevé et, de ce fait, ils montrent un retrait résiduel plus faible au mouillage. Ces propriétés sont extrêmement importantes et améliorent très sensiblement la qualité des filés, favorisant une diffusion plus générale, laquelle se heurtait jusqu'ici aux défauts si gnalés.
3 La pression des rouleaux d'entrée et de sortie peut être sensiblement moindre, ce qui constitue un avantage mécanique appré- eiable.