EP1268905A2 - Installation pour la realisation de nappes non tissees dont la cohesion est obtenue par l'action de jets de fluide - Google Patents

Installation pour la realisation de nappes non tissees dont la cohesion est obtenue par l'action de jets de fluide

Info

Publication number
EP1268905A2
EP1268905A2 EP01907878A EP01907878A EP1268905A2 EP 1268905 A2 EP1268905 A2 EP 1268905A2 EP 01907878 A EP01907878 A EP 01907878A EP 01907878 A EP01907878 A EP 01907878A EP 1268905 A2 EP1268905 A2 EP 1268905A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cylinder
sheet
action
fabric
jets
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP01907878A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Frédéric NOELLE
Thierry Ouvrier-Neyret
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rieter Perfojet SAS
Original Assignee
Rieter Perfojet SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rieter Perfojet SAS filed Critical Rieter Perfojet SAS
Publication of EP1268905A2 publication Critical patent/EP1268905A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H18/00—Needling machines
    • D04H18/04—Needling machines with water jets

Definitions

  • the present invention relates to an improvement made to installations allowing the production of non-woven fibrous webs, the cohesion of which is obtained by intermingling of fibers in the thickness of said web thanks to the action of jets of fluid, and more particularly of jets of water of small diameter and having a high speed.
  • _ solid nonwovens that do not have particular patterns
  • _ nonwoven openwork or simply marked on the surface whose perforations or surface marks are obtained by the action of water jets on a synthetic conveyor, conveyor made of son of large diameter, but generally less than 1 , 2 mm in diameter
  • the line production comprises a zone for forming the basic fibrous structure which, continuously, passes around a succession of interleaving zones proper each consisting of a rotary perforated cylinder associated with a plurality of injectors (three successive ramps for each rotary cylinder in the example illustrated), which make it possible to act first against one of the faces of the product and then, using detour means provided between two successive cylinders, then act on the reverse and possibly perform a third treatment on the right side before drying and receiving the product produced.
  • the fibrous sheet (N) is brought to the treatment zone by jets of fluid by means of a horizontal conveyor conveyor (1), which brings it to the level of a first cylinder (3).
  • the fiber web is compacted between the conveyor (1) and the surface of the cylinder (3). In the compressed state, it is wetted by the action of water jets obtained by a first injector (2) disposed below the conveyor belt (1).
  • a first injector (2) disposed below the conveyor belt (1).
  • the sheet still supported by the drum (3) is then subjected to the action of two successive injectors (4,5).
  • Such treatment is carried out substantially in accordance with the teachings of FR-A-2 734 285 (corresponding to FUS 5 718 022).
  • the cylinder (3) is covered with a jacket comprising micro-orifices arranged randomly, and this in accordance with the teachings of FR 2 734 285 (US 5 768 756).
  • the sheet (N) thus treated on one side is then brought to a second cylinder (6) around which are arranged two injectors (7,8) which carry out the treatment of the other side of the veil of fibers.
  • the cylinders (3,6) are superimposed in a vertical plane, which reduces the overall length of the machine.
  • the treated sheet is brought, by passage around a detour roller (9), to a horizontal conveyor (10) equipped with two injectors
  • Such a configuration therefore comprising a total of six injectors and two conveyors, makes it possible to produce either full nonwovens, or openwork nonwovens or simply marked on the surface or comprising large perforations, or even patterns in three dimensions.
  • cylinders (3,6) are used which have a random micro-perforated surface coating and two conveyor belts (1,10) with fine mesh, and submit the tablecloth pre-wetted by the action of the two series of injectors (4,5,7,8) associated with the cylinders (3,6), the injectors (11,12) associated with the conveyor belt (10) not being used ;
  • cylinders (3,6) are also used comprising a random micro-perforated coating, the conveyor belt (1) being fine mesh and the conveyor belt (10) being, meanwhile, made up of wires with a large diameter, but less than 1.2 mm; in this form of implementation, the pre-wetted sheet is subjected to the action of the injectors (4,5) associated with the first cylinder (3), the injectors (7,8) associated with the second cylinder (6) being, as for them, neutralized, and the injectors (11,12) associated with the mat (10) being, in turn, implemented with a high flow of water;
  • the cylinder (3) has a random micro-perforated coating while the cylinder (6) is covered with a metallic fabric made of large diameter threads, the conveyor belt (10) being fine mesh; in this form of implementation, the injectors (4,5) are put into action and as well as the injectors (7,8), the latter with a high flow rate, while the injectors (11,12) associated with the mat ( 10) are neutralized;
  • the drum (3) is always coated with a random micro-perforated coating while the drum (6) is coated with a structure having reliefs, the carpet conveyor (10) being, in turn, fine mesh; in this form of implementation, the injectors (4) and (5) and the injectors (7) and (8) are used as before, supplied with a high flow rate, the injectors (11,12) being neutralized.
  • the invention therefore relates to an installation for producing nonwoven webs which comprises: _ a porous transport conveyor, endless, for a fibrous web previously produced, on which rests a first perforated rotary cylinder inside which a partial vacuum is applied and which allows to compress the base web, said web being in this state subjected to a pre-wetting, carried out by means of water jets produced by means of an injector disposed inside the volume defined by the conveyor belt, these water jets being directed against the surface of said belt and successively passing through it and the compressed sheet, before being sucked through said perforated cylinder, the pre-wetted sheet carried by said cylinder being subjected to the action of two successive injectors producing jets acting against its surface;
  • _ a second cylinder, rotary, perforated and suction, disposed above the first cylinder, and with which are associated two successive injectors whose jets act perpendicularly against the surface of the sheet opposite to that which has been previously treated;
  • _ a conveyor assembly, intended to receive the tablecloth thus treated and subjected to a suction source making it possible to eliminate the water which impregnates the tablecloth, said installation being characterized in that the reception of the treated tablecloth is carried out: • either on a conveyor belt supported by four guide rollers, the two upper rollers defining a downward inclined plane, the entry zone being arranged substantially at the horizontal plane tangent to the upper perforated cylinder and the sheet of material being subjected to the 'action of a support roller allowing it to interlock around the upper cylinder to avoid a lifting of the material during the action of the last series of water jets;
  • the second treatment cylinder is coated either of a shirt comprising micro-perforations distributed in a random manner, thus making it possible to obtain regular nonwovens, or by a coarse canvas or a covering comprising patterns in relief and in hollow making it possible to obtain nonwovens openwork or with three-dimensional patterns.
  • said canvas is formed by an openwork fabric of which at least the warp threads are advantageously synthetic threads, the diameter of which is less than 1.2 mm and is advantageously between 0.3 and 1 mm.
  • the receiving fabric can, in such a case, be constituted by an openwork fabric whose warp threads are synthetic filaments (polyester) and whose weft threads are metallic threads (stainless steel).
  • FIG. 1 is a schematic view of a jet treatment installation produced in accordance with the prior art
  • FIG. 2 illustrates an installation produced in accordance with the invention
  • _ Figure 3 is a variant of such an installation comprising a pre-mixing zone
  • _ Figures 4, 5 and 6 are schematic views illustrating the different possibilities of implementation of such an installation, Figures 4a, 5a and 6a being enlarged views of the circled areas. Way of realizing the invention
  • the fibrous sheet (N) which can come from a production line (carding, lapping ...) of a veil placed continuously with the jet treatment zone, is brought to the latter via a transport conveyor (1) , horizontal, which brings it to the level of a first rotary suction cylinder.
  • the veil of fibers is compacted between the conveyor (1) and the surface of the cylinder (3) and is pre-wetted by the action of water jets produced by an injector (2) disposed below the conveyor belt (1), l water being sucked through the drum (3).
  • the pre-wetted sheet, maintained on the surface of the drum (3), is then subjected to the action of two injectors (4,5).
  • the cylinder (3) is covered with a jacket comprising randomly distributed micro-perforations.
  • the sheet (N) thus treated then passes around a second cylinder (6) associated with two injectors (7,8) which carry out the treatment on the other face of the sheet.
  • the sheet after treatment with the series of jets, the sheet is then transferred by an assembly making it possible to express the excess water which impregnates it before drying it in an oven, with air passing through for example.
  • a receiving assembly essentially comprising four idler rollers (20,21,22,23) mounted on a frame, the rollers ( 20,21) being positioned so that they form an inclined plane whose upper level formed by the roller (20) is arranged in a plane substantially at the level of the horizontal plane tangent to the cylinder (6), and preferably in below this plan.
  • An intermediate retractable roller (18) is placed between the cylinder (6) and the input roller (20), so that this roller can take two positions, one retracted in which it is spaced relative to the plane tangent to the cylinder (6) and the roller (20), the other lowered according to which it is below the level of this tangent plane.
  • an additional detour roller (19) may possibly be provided between the roller (20) and the drum (6).
  • the roller (6) is covered with a random micro-perforated coating (see FIG. 4a) and the product is received on a conventional drying carpet (10) consisting of a fabric having a high opening.
  • the retractable guide (18) bears against the surface of the nonwoven so as to form an interlock around the cylinder (6) subjected to the action of the last injector (8) and preventing the material from is lifted from the drum (6).
  • a coating consisting of a coarse fabric for example made of stainless steel, or even an embossed canvas when one wishes to make, is used as coating for the cylinder (6) relief patterns.
  • the treated material is also held in abutment against the cylinder (6) by action of the retractable guide (18).
  • FIG. 6 it can also be envisaged to use such an installation for producing perforated nonwovens with perforations or marked on the surface.
  • a receiving conveyor (17) is used which not only rests around the guides (20,21,22,23), but also embeds around the return guide (19) to wrap the cylinder. upper (6).
  • Such a receiving conveyor (17) has a structure as illustrated in FIG. 6a and is constituted by a woven fabric forming an openwork structure and produced from wires having a diameter less than 1.2 mm and preferably between 0.3 and 1 mm.
  • This woven fabric can be produced from warp and weft threads, in particular polyester, or optionally comprise a warp of synthetic threads and a weft based on stainless steel threads.
  • the retractable guide (18) is raised and does not bear on the material which is therefore supported by said fabric (17), both during its passage around the upper cylinder (6) and in the pressing area located between the rollers (20) and (21).
  • both the conventional drying carpet (10) and the variant implementing a receiving conveyor (17) have been represented. surround the upper cylinder (6), it being understood that one or the other of these elements is used depending on the type of product to be produced.
  • Such a machine configuration therefore makes it possible to obtain the four families of products mentioned in the preamble to the description by using, in addition to the pre-wetting assembly, only four injectors, which reduces the overall cost of the installation, the structure of the machine also being much more compact than previous installations of the type illustrated in FIG. 1.
  • the conveyor belt (1) has a mesh void of 24%.
  • the sheet is compressed between the first rotary cylinder (3) and is subjected to the action of water jets produced by the injector (2), the outlet of which is at a distance of 30 mm from the internal surface of the conveyor belt (1).
  • the water pressure in the injector (2) is adjusted to 10 bars.
  • the compressed sheet is then subjected to the action of the water jets from the injectors (4) and (5) to then be brought to the second drum (6).
  • the first drum (3) has a diameter of 515 mm and is constituted by a perforated stainless steel honeycomb cylinder rotated at a peripheral speed equal to the input speed of the ply (N) on the belt (1), namely 60 m / min.
  • This drum (3) is covered with a lining comprising micro-perforations, distributed randomly of the type illustrated in FIG. 4a.
  • the ramps (4) and (5) produce 1666 jets / meter, the water jets having a diameter of 120 ⁇ m and the pressure inside the injectors being respectively 40 bars for the injector (4) and 60 bars for the injector (5).
  • the installation is configured as illustrated in Figure 4.
  • the second suction cylinder (6) also includes a lining comprising randomly distributed micro-perforations.
  • the sheet coming from the first cylinder (3) passes around the cylinder (6) coated with such a coating and is subjected to the action of two successive ramps
  • the structure produced is then brought to the drying conveyor belt constituted in the present case by a canvas with a large opening and which therefore surrounds the rollers (20,21,22,23).
  • the intermediate roller (18) presses lightly on the treated ply so that it perfectly matches the surface of the cylinder (6).
  • the drying box is arranged below the outlet conveyor, the relative vacuum level being 450 millibars, which allows the excess water contained in the structure to be expressed, the total drying being carried out by passage through an oven. through air (not shown).
  • a nonwoven sheet weighing 55 g / m 2 is obtained, of regular and uniform appearance which can be used as prepreg wipes, for example for baby hygiene.
  • Example 1 is repeated except that the second suction cylinder (6) is coated with a cover made of a coarse fabric (see FIG. 5a), made of stainless steel, the wires having 3.5 wires / cm , wires with a diameter of 1.6 mm.
  • the injectors (7,8) produce 4000 jets / meter, having a diameter of 120 ⁇ m and are supplied with a pressure between 90 and 100 bars.
  • Example 1 The increase in the number of jets compared to Example 1 is obtained by simply changing the perforated plate (strip) that each injector has.
  • the article produced is also received on a carpet (10) similar to that of Example 1. At the outlet of the machine, a perforated nonwoven having rectangular openings is obtained.
  • This article weighs 55 g / m 2 and can be used for example as an industrial wiping cloth.
  • Example 2 is repeated, except that the coarse cloth which surrounds the cylinder (6) is replaced by a metallic bronze cloth, embossed so that it has raised and hollow parts.
  • the injectors (7,8) are supplied with water under pressure at 80 bars.
  • Example 4 The conveyor belt (10) used in the previous examples is removed and replaced by a canvas (17) consisting of an openwork fabric.
  • the fabric constituting the canvas (17) comprises a warp made from polyester threads, with a diameter of 0.5 mm at the rate of five threads per centimeter, and the weft is made up of steel threads stainless, having a diameter of 0.38 mm and this, at a rate of nine weft threads per centimeter.
  • This fabric is mounted on the installation as illustrated in Figure 6, that is to say that it surrounds not only the rollers (20,21,22,23), but also the perforated cylinder (6) thus constituting its surface coating.
  • the roller (18) and in the raised position and the fabric thus supporting the treated article follows a direct path between the cylinder (6) and the roller (20).
  • the injector (7) is adjusted to produce 1666 jets / meter of diameter 120 ⁇ m, its supply pressure being 70 bars, while the injector (8) is adjusted to produce 4000 jets / meter having a diameter of 120 ⁇ m, the supply pressure being 80 bars.
  • an openwork or simply surface-marked article is obtained which can be used in the medical field (gauze, dressing), or as conventional wiping products.
  • Such a pre-mixing assembly is particularly useful when it is desired to treat heavy sheets, the weight of which can exceed 150 g / m 2 and which can reach 300 g / m 2 or more.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)

Abstract

Installation pour la réalisation de nappes non-tissées dont la cohésion est obtenue par l'action de jets de fluide. Cette installation comporte deux cylindres perforés (3, 6) associés à des injecteurs (4, 5, 7, 8) produisant des jets agissant contre la surface de la nappe (N). Selon l'invention, la nappe traitée est réceptionnée: soit sur un tapis transporteur (10) supporté par quatre rouleaux de guidage (20, 21, 22, 23), les deux rouleaux supérieurs (20, 21) définissant un plan incliné vers le bas, la zone d'entrée (20) étant disposée sensiblement au niveau du plan horizontal tangent au cylindre perforé supérieur (6) et la nappe de matière étant soumise à l'action d'un rouleau d'appui (18) lui permettant d'embarrer autour du cylindre supérieur (6) pour éviter un soulèvement de la matière lors de l'action de la dernière série de jets d'eau; soit sur une toile de réception (17) qui suit un parcours tel qu'elle prend appui non seulement sur les rouleaux de guidage précités (20, 21, 22, 23), mais également autour du cylindre supérieur (6) de traitement par jets d'eau, le rouleau d'appui intermédiaire (18) étant dans un tel cas escamoté pour être situé à un niveau supérieur au dessus du trajet de ladite toile (17).

Description

INSTALLATION POUR LA REALISATION DE NAPPES NON TISSEES DONT LA COHESION EST OBTENUE PAR L'ACTION DE .TETS DE FLUIDE-
Domaine Technique
La présente invention concerne un perfectionnement apporté aux installations permettant la réalisation de nappes fibreuses non tissées, dont la cohésion est obtenue par entremêlement des fibres dans l'épaisseur de ladite nappe grâce à l'action de jets de fluide, et plus particulièrement de jets d'eau de faible diamètre et ayant une vitesse importante.
Techniques antérieures
Il a été proposé depuis fort longtemps, ainsi que cela ressort de l'US-A-3 214 819 et de l'US-A-3 508 308, de réaliser des nappes textiles non tissées dans lesquelles la cohésion est donnée par l'entrelacement des fibres élémentaires entre elles, entrelacement obtenu par l'action de jets d'eau sous pression qui agissent sur la structure fibreuse à la manière d'aiguilles et permettent de réorienter une partie des fibres constituant la nappe dans le sens de l'épaisseur.
Une telle technologie s'est largement développée de nos jours et permet d'obtenir une gamme étendue de produits différents, par exemple pour réaliser des étoffes non tissées à usage textile, tel que notamment pour les applications dans les domaines médicaux ou hospitaliers, de l'essuyage, de la filtration, d'enveloppes pour sachets de thé ..., mais également pour réaliser de minuscules perforations sur des supports continus, tel que papier, carton, film, voire même feuille de matière plastique ou autres, les articles obtenus pouvant éventuellement présenter des motifs en creux ou en relief.
D'une manière générale, on peut classer ces différents types de non-tissés en quatre grandes familles, à savoir :
_ les non-tissés pleins ne présentant pas de motifs particuliers ; _ les non-tissés ajourés ou simplement marqués en surface, dont les perforations ou les marques de surface sont obtenues par l'action des jets d'eau sur un convoyeur synthétique, convoyeur constitué de fils de diamètre élevé, mais en général inférieur à 1,2 mm de diamètre ; _ les non-tissés ajourés ayant des perforations de grandes dimensions obtenues par l'action des jets d'eau sur la matière fibreuse supportée par un cylindre recouvert d'un tissu métallique constitué de fils de diamètre élevé, généralement supérieur à 1 ,2 mm de diamètre et ; _ les non-tissés présentant des motifs en trois dimensions.
Parmi les différents types d'installations proposées à ce jour pour réaliser de tels produits, on peut citer celles faisant l'objet du brevet US 3 508 308 (voir notamment figures 7 et 8 et description correspondante de ce brevet), dans lequel la ligne de production comporte une zone de formation de la structure fibreuse de base qui, en continu, passe autour d'une succession de zones d' entrelaçage proprement dites constituées chacune d'un cylindre perforé rotatif associé à une pluralité d'injecteurs (trois rampes successives pour chaque cylindre rotatif dans l'exemple illustré), qui permettent d'agir tout d'abord contre l'une des faces du produit puis, grâce à des moyens de détour prévus entre deux cylindres successifs, à agir ensuite sur l'envers et éventuellement effectuer un troisième traitement sur la face endroit avant de sécher et réceptionner le produit réalisé.
De telles installations, qui donnent satisfaction d'un point de vue pratique, présentent cependant des inconvénients parmi lesquels on peut citer un encombrement en longueur important et surtout la nécessité d'effectuer la première série de traitement d' entrelaçage sur une face avec un pression réduite pour éviter que les fibres ne ressortent sur l'autre face et créent des défauts.
Par suite, cela implique d'augmenter le nombre de rampes de traitement, ce qui augmente notablement le coût de l'installation, complique la mise en oeuvre industrielle et entraîne une dépense d'énergie et de consommation en eau élevée.
Plus récemment, le Demandeur a proposé une configuration de machine polyvalente du type tel qu'illustré par la figure 1.
D'une manière générale, dans une telle installation, la nappe fibreuse (N) est amenée à la zone de traitement par jets de fluide par l'intermédiaire d'un convoyeur (1) de transport, horizontal, qui l'amène au niveau d'un premier cylindre (3). Le voile de fibres est compacté entre le convoyeur (1) et la surface du cylindre (3). A l'état comprimé, il est mouillé par l'action de jets d'eau obtenus par un premier injecteur (2) disposé en dessous du tapis transporteur (1). Après prémouillage, la nappe toujours supportée par le tambour (3), est alors soumise à l'action de deux injecteurs successifs (4,5). Un tel traitement est réalisé sensiblement conformément aux enseignements du FR-A-2 734 285 (correspondant à FUS 5 718 022).
Avantageusement, le cylindre (3) est recouvert d'une chemise comportant des micro-orifices disposés de manière aléatoire, et ce conformément aux enseignements du FR 2 734 285 (US 5 768 756).
La nappe (N) ainsi traitée sur une face, est ensuite amenée à un second cylindre (6) autour duquel sont disposés deux injecteurs (7,8) qui réalisent le traitement de l'autre face du voile de fibres.
Dans une telle configuration, les cylindres (3,6) sont superposés dans un plan vertical, ce qui diminue l'encombrement en longueur de la machine.
En sortie du cylindre (6), la nappe traitée est amenée, par passage autour d'un rouleau de détour (9), à un convoyeur horizontal (10) équipé de deux injecteurs
(11,12) et d'une caisse de séchage (13) dans laquelle est appliqué un vide élevé pour exprimer un maximum d'eau avant séchage dans un four, à air traversant par exemple, non représenté à la figure 1 annexée.
Une telle configuration comportant donc un total de six injecteurs et deux convoyeurs, permet de réaliser indifféremment soit des non-tissés pleins, soit des non-tissés ajourés ou simplement marqués en surface ou comportant des perforations de grandes dimensions, voire même des motifs en trois dimensions.
Pour la réalisation de chaque type non-tissé sur un tel type d'installation, on procède de la manière suivante.
_ pour les non-tissés pleins ne présentant pas de motifs particuliers, on utilise des cylindres (3,6) qui comportent un revêtement de surface micro-perforé aléatoire et deux tapis transporteurs (1,10) à mailles fines, et l'on soumet la nappe prémouillée à l'action des deux séries d'injecteurs (4,5,7,8) associés aux cylindres (3,6), les injecteurs (11,12) associés au tapis transporteur (10) n'étant pas mis en oeuvre ;
_ pour les non-tissés ajourés ou simplement marqués en surface, on utilise également des cylindres (3,6) comportant un revêtement micro-perforé aléatoire, le tapis transporteur (1) étant à mailles fines et le tapis transporteur (10) étant, quant à lui, constitué de fils de diamètre élevé, mais inférieur à 1,2mm ; dans cette forme de mise en œuvre, la nappe prémouillée est soumise à l'action des injecteurs (4,5) associés au premier cylindre (3), les injecteurs (7,8) associés au second cylindre (6) étant, quant à eux, neutralisés, et les injecteurs (11,12) associés au tapis (10) étant, quant à eux, mis en œuvre avec un fort débit d'eau ;
_ pour les non-tissés ajourés ayant des perforations de grandes dimensions, le cylindre (3) comporte un revêtement micro-perforé aléatoire alors que le cylindre (6) est recouvert d'un tissu métallique constitué de fils de diamètre élevé, le tapis transporteur (10) étant à mailles fines ; dans cette forme de mise en œuvre, les injecteurs (4,5) sont mis en action et ainsi que les injecteurs (7,8), ces derniers avec un débit élevé, alors que les injecteurs (11,12) associés au tapis (10) sont neutralisés ;
_ enfin, pour les non-tissés présentant des motifs en trois dimensions, le tambour (3) est toujours revêtu d'un revêtement micro-perforé aléatoire alors que le tambour (6) est revêtu d'une structure présentant des reliefs, le tapis transporteur (10) étant, quant à lui, à mailles fines ; dans cette forme de mise en œuvre, on utilise comme précédemment les injecteurs (4) et (5) et les injecteurs (7) et (8) alimentés avec un débit important, les injecteurs (11,12) étant neutralisés.
Exposé de l'invention
Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention que, par le biais d'adaptations simples, il était possible non seulement de diminuer l'encombrement en longueur des installations du type précité tel qu'illustré par la figure 1, tout en conservant la possibilité de pouvoir réaliser les quatre types de non-tissés, et ce en ne mettant en œuvre que quatre rampes d'injecteurs associés aux deux cylindres aspirants perforés sans injecteurs aditionnels au niveau du convoyeur d'exprimage.
D'une manière générale, l'invention concerne donc une installation pour la réalisation de nappes non-tissées qui comporte : _ un convoyeur de transport poreux, sans fin, pour une nappe fibreuse préalablement réalisée, sur lequel prend appui un premier cylindre rotatif perforé à l'intérieur duquel on applique un vide partiel et qui permet de comprimer la nappe de base, ladite nappe étant dans cet état soumise à un prémouillage, réalisée par l'intermédiaire de jets d'eau produits au moyen d'un injecteur disposé à l'intérieur du volume défini par le tapis transporteur, ces jets d'eau étant dirigés contre la surface dudit tapis et traversant successivement celui-ci et la nappe comprimée, avant d'être aspirée au travers dudit cylindre perforé, la nappe pré-mouillée portée par ledit cylindre étant soumise à l'action de deux injecteurs successifs produisant des jets agissant contre sa surface ;
_ un second cylindre, rotatif, perforé et aspirant, disposé au dessus du premier cylindre, et auquel sont associés deux injecteurs successifs dont les jets agissent perpendiculairement contre la surface de la nappe opposée à celle qui a été préalablement traitée ; _ un ensemble transporteur , destiné à réceptionner la nappe ainsi traitée et soumis à une source d'aspiration permettant d'éliminer l'eau qui imprègne la nappe, ladite installation se caractérisant en ce que la réception de la nappe traitée est réalisée : • soit sur un tapis transporteur supporté par quatre rouleaux de guidage, les deux rouleaux supérieurs définissant un plan incliné vers le bas, la zone d'entrée étant disposée sensiblement au niveau du plan horizontal tangent au cylindre perforé supérieur et la nappe de matière étant soumise à l'action d'un rouleau d'appui lui permettant d'embarrer autour du cylindre supérieur pour éviter un soulèvement de la matière lors de l'action de la dernière série de jets d'eau ;
• soit sur une toile de réception qui suit un parcours tel qu'il prend appui non seulement sur les rouleaux de guidage précités, mais également autour du cylindre supérieur de traitement par jets d'eau, le rouleau d'appui intermédiaire étant dans un tel cas escamoté pour être situé à un niveau supérieur au dessus du trajet de ladite toile.
Lorsque la réception de la nappe traitée est réalisée sur un tapis transporteur supporté par quatre rouleaux de guidage, le second cylindre de traitement est revêtu soit d'une chemise comportant des micro-perforations réparties de manière aléatoire, permettant ainsi d'obtenir des non-tissés réguliers, soit par une toile grossière ou un revêtement comportant des motifs en relief et en creux permettant d'obtenir des non-tissés ajourés ou présentant des motifs en trois dimensions.
Lorsque la réception de la nappe traitée est réalisée sur une toile de réception qui suit un parcours tel qu'elle prend appui non seulement sur les rouleaux de guidage, mais également autour du cylindre supérieur de traitement par jets d'eau, ladite toile est constituée par un tissu ajouré dont au moins les fils de chaîne sont avantageusement des fils synthétiques, dont le diamètre est inférieur à 1, 2 mm et est avantageusement compris entre 0,3 et 1 mm.
Eventuellement, la toile de réception peut, dans un tel cas, être constituée par un tissu ajouré dont les fils de chaîne sont des filaments synthétiques (polyester) et dont les fils de trame sont des fils métalliques (acier inoxydable).
Grâce à une telle structure de machine, il est donc possible d'obtenir aussi bien des non-tissés réguliers que des non-tissés présentant des effets plus ou moins prononcés, en mettant en œuvre uniquement quatre injecteurs après prémouillage de la nappe et ce, par une simple adaptation du revêtement du second cylindre, revêtement qui, dans une forme de mise en œuvre, est constitué par l'ensemble transporteur qui réceptionne la nappe.
Description sommaire des dessins L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce aux schémas annexés dans lesquels :
_ la figure 1 est une vue schématique, d'une installation de traitement par jets réalisée conformément à l'art antérieur ; _ la figure 2 illustre une installation réalisée conformément à l'invention ; _ la figure 3 est une variante d'une telle installation comportant une zone de préliage ; _ les figures 4, 5 et 6 sont des vues schématiques illustrant les différentes possibilités de mise en œuvre d'une telle installation, les figures 4a, 5a et 6a étant des vues agrandies des zones cerclées. Manière de réaliser l'invention
En utilisant les mêmes références que celles employées pour décrire l'état de la technique antérieure tel qu'illustré à la figure 1, dans une installation conforme à l'invention telle qu'illustrée aux figures 2 et 3, la nappe fibreuse (N) qui peut provenir d'une chaîne de production (cardage, nappage...) d'un voile disposé en continu avec la zone de traitement par jets, est amenée à cette dernière par l'intermédiaire d'un convoyeur de transport (1), horizontal, qui l'amène au niveau d'un premier cylindre rotatif aspirant.
Le voile de fibres est compacté entre le convoyeur (1) et la surface du cylindre (3) et est prémouillé par l'action de jets d'eau produits par un injecteur (2) disposé en dessous du tapis transporteur (1), l'eau étant aspirée au travers du tambour (3).
La nappe prémouillée, maintenue à la surface du tambour (3), est alors soumise à l'action de deux injecteurs (4,5). Le cylindre (3) est recouvert d'une chemise comportant des micro-perforations réparties de manière aléatoire.
La nappe (N) ainsi traitée passe alors autour d'un second cylindre (6) associé à deux injecteurs (7,8) qui réalisent le traitement sur l'autre face de la nappe.
Tous ces traitements sont réalisés de manière conventionnelle.
Conformément à l'invention, après traitement par les séries de jets, la nappe est ensuite transférée par un ensemble permettant d'exprimer l'excédent d'eau qui l'imprègne avant de la sécher dans un four, à air traversant par exemple.
Conformément à l'invention, en aval du cylindre (6) et écarté par rapport à ce dernier, on dispose un ensemble de réception comportant essentiellement quatre rouleaux de renvoi (20,21,22,23) montés sur un bâti, les rouleaux (20,21) étant positionnés de telle sorte qu'ils forment un plan incliné dont le niveau supérieur formé par le rouleau (20) est disposé dans un plan sensiblement au niveau du plan horizontal tangent avec le cylindre (6), et de préférence en dessous de ce plan.
Un rouleau escamotable intermédiaire (18) est disposé entre le cylindre (6) et le rouleau d'entrée (20), de telle sorte que ce rouleau puisse prendre deux positions, l'une escamotée dans laquelle il est écarté par rapport au plan tangent au cylindre (6) et au rouleau (20), l'autre abaissée selon laquelle il est en dessous du niveau de ce plan tangent.
Par ailleurs, un rouleau additionnel de détour (19) peut éventuellement être prévu entre le rouleau (20) et le tambour (6).
Grâce à une telle configuration, il est possible de réaliser les quatre grandes familles de produits citées dans le préambule, une telle possibilité étant illustrée par les figures 4, 5 et 6.
Dans une première forme de mise en œuvre telle qu'illustrée par la figure 4, il est possible d'obtenir des non-tissés unis, pleins.
Dans un tel cas, le rouleau (6) est recouvert d'un revêtement micro-perforé aléatoire (voir figure 4a) et le produit est réceptionné sur un tapis de séchage conventionnel (10) constitué par une toile présentant une ouverture élevée. Dans un tel cas, le guide escamotable (18) est en appui contre la surface du non-tissé de manière à former un embarrage autour du cylindre (6) soumis à l'action du dernier injecteur (8) et évitant que la matière ne se soulève du tambour (6).
On peut également utiliser une telle configuration avec un tapis de séchage (10) indépendant pour réaliser des non-tissés perforés comportant les ouvertures de grandes dimensions, voire même des motifs en relief.
Pour ce faire, comme cela ressort de la figure 5, on utilise comme revêtement du cylindre (6), un revêtement constitué par un tissu grossier (voir figure 5a), par exemple en inox, voire une toile embossée lorsque l'on souhaite réaliser des motifs en relief.
Dans cette forme de mise en œuvre, la matière traitée est également maintenue en appui contre le cylindre (6) par action du guide escamotable (18).
Enfin, comme cela ressort de la figure 6, il peut être également envisagé d'utiliser une telle installation pour réaliser des non-tissés perforés ajourés ou marqués en surface. Dans un tel cas, on utilise un convoyeur de réception (17) qui, non seulement, prend appui autour des guides (20,21,22,23), mais également embarre autour du guide de renvoi (19) pour venir envelopper le cylindre supérieur (6).
Un tel convoyeur de réception (17) a une structure telle qu'illustrée à la figure 6a et est constitué par une toile tissée formant une structure ajourée et réalisée à partir de fils ayant un diamètre inférieur à 1,2 mm et de préférence compris entre 0,3 et 1 mm. Cette toile tissée peut être réalisée à partir de fils de chaîne et de trame synthétiques, en polyester notamment, ou éventuellement comporter une chaîne en fils synthétiques et une trame à base de fils d'acier inoxydable.
Dans un tel mode de mise en œuvre, le guide escamotable (18) est relevé et ne prend pas appui sur la matière qui est donc supportée par ladite toile (17), tant lors de son passage autour du cylindre supérieur (6) que dans la zone d'exprimage située entre les rouleaux (20) et (21).
Il convient de noter qu'à la figure 2 ainsi que dans la variante illustrée par la figure 3, ont été représentés à la fois le tapis de séchage conventionnel (10) et la variante mettant en œuvre un convoyeur de réception (17) qui vient entourer le cylindre supérieur (6), étant entendu que l'un ou l'autre de ces éléments est utilisé en fonction du type de produit à réaliser.
Une telle configuration de machine permet donc d'obtenir les quatre familles de produits mentionnées dans le préambule de la description en ne mettant en œuvre, outre l'ensemble de prémouillage, que quatre injecteurs, ce qui diminue le coût global de l'installation, la structure de la machine étant par ailleurs beaucoup plus compacte que les installations antérieures du type illustré par la figure 1.
La polyvalence d'une telle machine sera cependant mieux comprise grâce aux quatre exemples concrets de réalisation donnés ci-après, ces exemples étant réalisés en alimentant l'installation conforme à l'invention avec une nappe non-tissée (N), réalisée immédiatement en amont de l'installation de traitement par cardage ou nappage pneumatique, nappe à base d'un mélange de fibres viscose/polyester pesant 60 g/m2 et comportant 70 % de fibres viscose de longueur 40 mm/l,7dtex et 30 % de fibres polyester de longueur 38 mm/1,7 dtex. La vitesse d'introduction de la nappe sur le tapis transporteur (1) est de 60m/min.
Le tapis transporteur (1) présente un vide de maille de 24 %.
La nappe est comprimée entre le premier cylindre rotatif (3) et est soumise à l'action de jets d'eau produits par l'injecteur (2), dont la sortie est à une distance de 30 mm de la surface interne du tapis transporteur (1). La pression de l'eau dans l'injecteur (2) est réglée à 10 bars.
La nappe comprimée est alors soumise à l'action des jets d'eau issus des injecteurs (4) et (5) pour être ensuite amenée sur le second tambour (6).
Dans les quatre exemples qui suivent, le premier tambour (3) a un diamètre de 515 mm et est constitué par un cylindre perforé en nid d'abeille en acier inoxydable entraîné en rotation à une vitesse périphérique égale à la vitesse d'entrée de la nappe (N) sur le tapis (1), à savoir 60 m/min. Ce tambour (3) est recouvert d'un chemisage comportant des micro-perforations, réparties de manière aléatoire du type illustré à la figure 4a.
Les rampes (4) et (5) produisent 1666 jets/mètre, les jets d'eau ayant un diamètre de 120 μm et la pression à l'intérieur des injecteurs étant respectivement de 40 bars pour l'injecteur (4) et de 60 bars pour l'injecteur (5).
A la sortie du tambour (3), on obtient une nappe préliée qui est alors amenée à la seconde zone de traitement, permettant de conférer au produit ses caractéristiques définitives, les conditions de traitement variant donc entre les quatre exemples qui suivent.
Exemple 1
L'installation est configurée de la manière illustrée par la figure 4.
Dans un tel cas, le second cylindre aspirant (6) comporte également un chemisage comportant des micro-perforations réparties de manière aléatoire. La nappe provenant du premier cylindre (3) passe autour du cylindre (6) revêtu d'un tel revêtement et est soumis à l'action des deux rampes successives
(7,8) qui produisent également 1666 jets par mètre, ayant un diamètre de 120 μm, la pression d'alimentation de l'injecteur (7) étant de 80 bars et celle de l'injecteur (8) 80 bars.
La structure produite est ensuite amenée au tapis transporteur de séchage constitué dans le cas présent par une toile à forte ouverture et qui entoure donc les rouleaux (20,21,22,23).
Le rouleau intermédiaire (18) appuie légèrement sur la nappe traitée afin qu'elle épouse parfaitement la superficie du cylindre (6). La caisse de séchage est disposée en dessous du tapis de sortie, le niveau de vide relatif étant de 450 millibars, ce qui permet d'exprimer l'excédent d'eau contenue dans la structure, le séchage total étant réalisé par passage dans un four à air traversant (non représenté).
En sortie de la machine, on obtient une nappe non-tissée pesant 55 g/m2, d'aspect régulier et uniforme pouvant être utilisé comme lingettes pré-imprégnées, par exemple pour l'hygiène de bébé.
Exemple 2
On répète l'exemple 1 si ce n'est que le second cylindre aspirant (6) est revêtu d'une couverture constituée d'un tissu grossier (voir figure 5a), en acier inoxydable, les fils comportant 3,5 fils/cm, fils ayant un diamètre de 1,6 mm.
Les injecteurs (7,8) produisent 4000 jets/mètre, ayant un diamètre de 120 μm et sont alimentés avec une pression comprise entre 90 et 100 bars.
L'augmentation du nombre de jets par rapport à l'exemple 1 est obtenue par simple changement de la plaque perforée (strip) que comporte chaque injecteur.
L'article produit est également réceptionné sur un tapis (10) similaire à celui de l'exemple 1. En sortie de machine, on obtient un non-tissé perforé présentant des ouvertures de forme rectangulaire.
Cet article pèse 55 g/m2 et peut être utilisé par exemple comme chiffon d'essuyage industriel.
Exemple 3
On répète l'exemple 2, si ce n'est que la toile grossière qui entoure le cylindre (6) est remplacée par une toile métallique en bronze, embossée de manière à ce qu'elle présente des parties en relief et en creux.
Outre cette modification, les injecteurs (7,8) sont alimentés en eau sous pression à 80 bars.
Après traitement, on obtient un article qui pèse 55 g/m2, ayant un aspect crêpé et qui peut être utilisé comme lingettes, produits d'hygiène... .
Exemple 4 On enlève le tapis transporteur (10) utilisé dans les exemples précédents et on le remplace par une toile (17) constituée par un tissu ajouré.
Dans cet exemple, le tissu constituant la toile (17) comporte une chaîne réalisée à partir de fils polyester, de diamètre 0,5 mm à raison de cinq fils par centimètre et la trame est, quant à elle, constitué de fils d'acier inoxydable, ayant un diamètre de 0,38 mm et ce, à raison de neuf fils de trame par centimètre.
Cette toile est montée sur l'installation de la manière illustrée à la figure 6, c'est-à-dire qu'elle entoure non seulement les rouleaux (20,21,22,23), mais également le cylindre perforé (6) constituant ainsi son revêtement de surface.
Cette toile prend également appui sur le rouleau de détour (19).
Dans cette forme de mise en œuvre, le rouleau (18) et en position relevée et la toile supportant donc l'article traité suit un trajet direct entre le cylindre (6) et le rouleau (20). L'injecteur (7) est réglé pour produire 1666 jets/mètre de diamètre 120 υm, sa pression d'alimentation étant de 70 bars, alors que l'injecteur (8) est réglé pour produire 4000 jets/mètre ayant un diamètre de 120 μm, la pression d'alimentation étant de 80 bars.
Après exprimage et séchage, on obtient un article ajouré ou simplement marqué en surface et qui peut être utilisé dans le domaine médical (gaze, pansement), ou comme produits d'essuyage conventionnels.
Les exemples qui précèdent montrent bien les avantages apportés par l'invention, et notamment la grande souplesse d'utilisation d'une telle installation qui ne comporte donc que quatre injecteurs, ce qui diminue le coût du matériel et permet d'obtenir un encombrement nettement réduit (de l'ordre de 20 % en longueur) par rapport aux solutions proposées antérieurement.
Par ailleurs, comme cela est illustré à la figure 3, il est possible de monter un ensemble de préliage (24) au niveau du convoyeur d'entrée, et ce sans augmenter l'encombrement global de l'installation.
Un tel ensemble de préliage est particulièrement utile lorsque l'on souhaite traiter des nappes lourdes, dont le poids peut dépasser 150 g/m2 et pouvant atteindre 300 g/m2 ou plus.

Claims

REVENDICATIONS
1. Installation pour la réalisation de nappes non-tissées dont la cohésion est obtenue par l'action de jets de fluide du type comportant : _ un convoyeur de transport poreux (1), sans fin, pour une nappe fibreuse
(N) préalablement réalisée, sur lequel prend appui un premier cylindre rotatif perforé (3) à l'intérieur duquel on applique un vide partiel et qui permet de comprimer la nappe de base, ladite nappe (N) étant dans cet état soumise à un prémouillage réalisé par l'intermédiaire de jets d'eau produits au moyen d'un injecteur (2) disposé à l'intérieur du volume défini par le tapis transporteur (1), ces jets d'eau étant dirigés contre la surface dudit tapis et traversant successivement celui-ci et la nappe comprimée, avant d'être aspirée au travers dudit cylindre perforé (3), la nappe pré-mouillée portée par ledit cylindre étant soumise à l'action de deux injecteurs successifs (4,5) produisant des jets agissant contre sa surface ; _ un second cylindre (6), rotatif, perforé et aspirant, disposé au dessus du premier cylindre (3), et auquel sont associés deux injecteurs successifs (7,8) dont les jets agissent perpendiculairement contre la surface de la nappe opposée à celle qui a été préalablement traitée ;
_ un ensemble transporteur , destiné à réceptionner la nappe ainsi traitée et soumis à une source d'aspiration (13) permettant d'éliminer l'eau qui imprègne la nappe, ladite installation se caractérisant en ce que la réception de la nappe traitée est réalisée :
• soit sur un tapis transporteur (10) supporté par quatre rouleaux de guidage (20,21,22,23), les deux rouleaux supérieurs (20,21) définissant un plan incliné vers le bas, la zone d'entrée (20) étant disposée sensiblement au niveau du plan horizontal tangent au cylindre perforé supérieur (6) et la nappe de matière étant soumise à l'action d'un rouleau d'appui (18) lui permettant d'embarrer autour du cylindre supérieur (6) pour éviter un soulèvement de la matière lors de l'action de la dernière série de jets d'eau ;
• soit sur une toile de réception (17) qui suit un parcours tel qu'elle prend appui non seulement sur les rouleaux de guidage précités (20,21,22,23), mais également autour du cylindre supérieur (6) de traitement par jets d'eau, le rouleau d'appui intermédiaire (18) étant dans un tel cas escamoté pour être situé à un niveau supérieur au dessus du trajet de ladite toile (17).
2. Installation selon la revendication 1, dans laquelle la réception de la nappe traitée est réalisée sur un tapis transporteur (10) supporté par quatre rouleaux de guidage (20,21,22,23), caractérisée en ce que le second cylindre de traitement (6) est revêtu soit d'une chemise comportant des micro-perforations réparties de manière aléatoire, permettant d'obtenir des non-tissés réguliers, soit par une toile grossière ou un revêtement comportant des motifs en relief et en creux permettant d'obtenir des non-tissés ajourés ou présentant des motifs en trois dimensions.
3. Installation selon la revendication 1 dans laquelle la réception de la nappe traitée est réalisée sur une toile de réception (17) qui suit un parcours tel qu'elle prend appui non seulement sur les rouleaux de guidage (20,21,22,23), mais également autour du cylindre supérieur (6) de traitement par jets d'eau, le rouleau d'appui intermédiaire (18) étant dans un tel cas escamoté pour être situé à un niveau supérieur au dessus du trajet de ladite toile (17), cette toile prenant appui éventuellement sur un guide embarreur (19) et étant constituée par un tissu ajouré dont au moins les fils de chaîne sont des filaments synthétiques (polyester), dont le diamètre est inférieur à 1,2 mm et est avantageusement compris entre 0,3 et 1 mm.
4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que la toile (17) est constituée par un tissu ajouré dont les fils de chaîne sont des filaments synthétiques (polyester) et dont les fils de trame sont des fils métalliques (acier inoxydable).
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