EP0842313A1 - Procede et dispositif de fabrication de produits textiles - Google Patents

Procede et dispositif de fabrication de produits textiles

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EP0842313A1
EP0842313A1 EP96927060A EP96927060A EP0842313A1 EP 0842313 A1 EP0842313 A1 EP 0842313A1 EP 96927060 A EP96927060 A EP 96927060A EP 96927060 A EP96927060 A EP 96927060A EP 0842313 A1 EP0842313 A1 EP 0842313A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
corrugation
looping
discs
gauge
filaments
Prior art date
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Granted
Application number
EP96927060A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0842313B1 (fr
Inventor
Henri Genevray
Xavier Bathelier
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.)
Tarkett Sommer SA
N Schlumberger SAS
Original Assignee
Sommer Revetements France SA
N Schlumberger 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 Sommer Revetements France SA, N Schlumberger SAS filed Critical Sommer Revetements France SA
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Priority to SI9630189T priority patent/SI0842313T1/xx
Publication of EP0842313A1 publication Critical patent/EP0842313A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0842313B1 publication Critical patent/EP0842313B1/fr
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Expired - Lifetime 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
    • D04H11/00—Non-woven pile fabrics
    • D04H11/08—Non-woven pile fabrics formed by creation of a pile on at least one surface of a non-woven fabric without addition of pile-forming material, e.g. by needling, by differential shrinking

Definitions

  • the present invention relates to an improved process for manufacturing textile products directly from fibers and / or filaments.
  • the invention also relates to a device for implementing the method. Summary of the state of the art.
  • the present invention relates essentially to the production of products obtained by the technique called "verticalization technique” and developed by one of the Applicants.
  • the technique described consists in subjecting the fibers and / or the filaments to a "transverse looping" accompanied by a “stretching” and to obtaining an accumulation of the fibers and / or filaments in the form of a "pseudo-yarn" in which the fibers and / or filaments are parallelized.
  • each fiber or filament is in principle involved in at least one looping so as to constitute a twist-free yarn obtained by the accumulation of the various fibers and / or elementary filaments well parallelized.
  • the majority of the constituent elements of the veil that is to say the individual fibers and / or filaments, must have a orientation angle relative to the direction of advance of the veil which was between 5 and 45 degrees, and more precisely between 15 and 25 degrees; on the other hand, the veil of fibers and / or filaments at the start should have a low weight per unit area, and preferably between 10 and 50 g / m 2 .
  • the condition on the orientation that the fibers and / or filaments must have with respect to the direction of advance is a minimum condition of profitability with regard to the lower angle.
  • the fibers and / or filaments may no longer be correctly parallelized during the production of the pseudo-wire, which adversely affects the yield of the product.
  • this is an angle which constitutes a compromise between theory and practice, that is to say that in the case where fibers and / or filaments have an angle above this limit of 45 degrees, it is estimated that in theory, the process could still be carried out, but it is observed that the fibers and / or filaments would generate forces which increase exponentially with the angle of orientation of the fibers for the device constituted by the interpenetration of the discs pouting with pouting fingers, which would require oversizing of the parts, and in particular of the shaft supporting the pouting discs.
  • the Applicant therefore proposed to satisfy the first of the conditions by ensuring an orientation of the fibers relative to the direction of advance by a "transverse pre-stretching" which was essentially achieved by the interpenetration of two sets of discs arranged upstream of the pouting disc / pouting fingers device.
  • this sheet is passed through a stretcher provided with rotary means having at their periphery a lining intended to stretch the sheet.
  • the longitudinal stretching of the sheet leaving the spreader - lapper is preferably limited to 3. In fact, beyond such a limit, a non-homogeneous product is often obtained in the form of a "moth" product.
  • the average angle of orientation of the fibers and / or filaments is between 40 and 75 degrees relative to the longitudinal direction of the drawn product, which will be the direction of advance of the web .
  • the re-engagement of the veil can be long and delicate, and even dangerous in the case where there is a manual intervention.
  • the devices placed upstream of the pouting discs / pouting fingers device such as the carder and lapper, have a high inertia, which will inevitably cause the productivity to drop below acceptable limits. Aims of the invention.
  • the present invention aims to propose a solution to the problem encountered in the state of the art, that is to say a solution which would make it possible to reduce in a particularly significant way the forces produced by preferably using the spreader-lapper device followed by 'a stretcher as described in the document EP-A-0 520 911 for adequately orienting the fibers and / or filaments intended to be used in a verticalization process and device as defined in the document EP-A-0 479,880.
  • the present invention also aims to solve the problem of poor engagement of the web between the discs and the sulking fingers.
  • the present invention relates to a process for manufacturing a textile product from fibers and / or filaments flowing in the direction of advance in the form of a veil, conventionally comprising a step called the pre-looping step, in which the fibers and / or filaments are individually looped transversely to the direction of advance, possibly accompanied by transverse stretching, and accumulate in the form of a corrugated pseudo-wire in which the fibers and / or filaments are parallelized.
  • the method is characterized in that a step is carried out prior to the pre-looping step which is called "waving step".
  • the waving step is carried out at using a device constituted by the interpenetration of a first set of pouting discs with a first set of pouting fingers
  • the waving step is carried out at using a device constituted by the interpenetration of a second set of discs called inverter discs with a second set of fingers called inverter fingers, this device being arranged upstream of the pre-looping device relative to the direction of advance veil.
  • the corrugation device has a gauge which is a multiple of the gauge of the pre-looping device (ie nxj in the case where j is the gauge of the device pre-loop).
  • the dimensions and the arrangement of the different elements of the corrugating device must be calculated so that the length of a corrugation obtained within the corrugating device is approximately equal to the number of times that the gauge of the device of pre-looping has been multiplied within the corrugation device.
  • a gauge for the corrugation device which is twice the gauge of the pre-loop device.
  • the length of a corrugation obtained within the corrugation device is twice the length of a corrugation created within the pre-looping device.
  • the forces will be divided, depending on the materials used, by a factor of 5 to 10 compared to the case where no corrugation device is used.
  • the pre-looping device is only intended for the formation of the corrugated wire by accumulation of the fibers and / or filaments.
  • the diameters of the inverter discs and of the shaft supporting these inverter discs of the ripple device (s) which is (are) placed upstream of the pre-loop device are not limited to considerations of accumulation of fibers and / or filaments in the form of a yarn and may therefore be particularly important.
  • FIG. 1 represents a particular embodiment of the device for orienting fibers and / or filaments intended to be used in a process known as verticalization.
  • Figures 2a and 2b describe a schematic profile view of the verticalization device according to two embodiments of the present invention.
  • FIGS. 3a, 3b and 3c represent several front views for different stages of the advancement of the fibers and / or filaments through the waving and pre-looping devices.
  • Figures 4, 5 and 6 show the looping forces for a given web according to the gauge (fig. 4), according to the weight of the web (fig. 5) and according to the angle of orientation of the fibers (fig. 6).
  • FIG. 7 represents a detail view showing the toothing of the various inverter and looper discs.
  • FIG. 8 represents a preferred embodiment of discs used in the undulation step according to a sectional view, as well as the toothing which is present there.
  • FIG. 9 represents a preferred embodiment in which the link appears between the stretching device as described in document EP-A-0 520 911 and the device according to the present invention. Description of a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 represents a schematic view of a device which could be called a fiber and / or filament orientation device and which has been the subject of a detailed description in document EP-A-0 520 911.
  • the fibers and / or filaments undergo in 1 and 2 a step of mixing and working the materials, so as to constitute a first veil 00 after passing through a card 3, which has a weight of about 20 g / m 2 for a width of 2.5 m.
  • the feed speed is approximately 100 m / minute.
  • the web is treated according to the technique described in European patent EP-A-0 520 911, that is to say it is introduced into a spreader-lapper 5 so as to fold successively the product several times. veil of fibers and / or filaments from the card 3.
  • the folded veil which is also called “ply” 0 is introduced into a stretcher 7 as described in the document EP-A-0 520 911.
  • This device is provided with rotary means having at their periphery a lining comprising spikes that one makes penetrate in the middle of the tablecloth 0.
  • the length of the spreader-lapper device be greater than this value, and preferably be l 'around 5 m.
  • the degree of stretching of the stretching device is also adjusted so that the fibers and / or filaments in the stretched web 10 are mainly distributed in two directions that are substantially symmetrical with respect to the longitudinal direction of the stretched product and which will be the direction veil advance 10.
  • Le is the entry width of the web 00
  • Np is the number of folds made by the lapper
  • Ls is the width of the folded sheet 0
  • al is the half-angle of covering with respect to the direction of advance of the web 00
  • E is the rate of stretching
  • Le2 is the width of the web 10 at the exit of the stretcher
  • a2 is the half-angle after stretching with respect to the direction of advance of the web 00 which is orthogonal to the direction of advance of the web 10, we easily obtain:
  • the stretching rate is preferably limited to 3 in order to avoid poor cohesion of the web (moth product).
  • FIGS. 2a and 2b show the verticalization device according to two embodiments of the present invention.
  • this device consists in a conventional manner of a first set of sulking discs 91. disposed on a transverse shaft 93 and between which are placed sulking fingers 95.
  • a second device called a corrugation device is arranged upstream of the pre-looping device.
  • This ripple device consists of a set of inverter discs 101 arranged on a shaft 103 and between which are placed inverter fingers 105.
  • the undulating fingers 101 and loosening 91 are arranged opposite to the respective inverter and loosening discs. This allows engagement in the form of an "S" of the web between the inverter and sulking discs.
  • the inverter fingers 101 and looper 91 are arranged on the same side relative to the inverter and looper discs, thus promoting the engagement of a veil in the form of a "V", for example .
  • the gauge according to which the inverter disks of the corrugation device appear is a multiple of the gauge of the pre-looping device.
  • Figures 2a and 2b show two particularly simple embodiments, where for a gauge j of the pre-looping device, there is a gauge 2j of the corrugation device.
  • Figures 3 show several front views of the different elements constituting the two devices pre-looping and waving in which the disks and the sulky fingers and inverters have been shown schematically.
  • FIG. 3a represents the behavior of the fibers and / or filaments within the device called a corrugation device and which is located most upstream relative to the direction of advance of the web 10. It can be observed that the fibers and / or filaments which meet this undulation device will be individually subjected to the creation of an undulation having a period which is of course worth the gauge of the undulation device.
  • the gauge of the corrugation device is simply double that of the pre-looping device where the formation of the wire itself takes place.
  • FIG. 3b represents the step of transferring the fibers and / or filaments between the waving device and the pre-looping device.
  • the sulking discs 91 of the pre-looping device are arranged exactly in the extension of the fingers 105 of the corrugation device but also in the extension of the discs 101 of the corrugation device. Consequently, it is observed that there are twice as many discs in the pre-loop device as in the corrugator.
  • the behavior of the fibers and / or filaments is represented within the device called the pre-looping device, which is located furthest downstream and which allows the production of the corrugated pseudo-yarn obtained by the accumulation of fibers and / or filaments.
  • the pre-looping device has a gauge twice less than that of the corrugation device, it is important to check that the length of the corrugation obtained for the fibers and / or filaments in the waving device is equal to or close to double the length of the waving of the fibers and / or filaments created by the pre-looping device in order to constitute the pseudo-thread.
  • Figures 4, 5 and 6 show the looping forces, either as a function of the gauge, or as a function of the weight of the web, or as a function of the orientation angle of the fibers, the other parameters being fixed in each case. .
  • FIG. 4 represents the corrugation forces as a function of the gauge in the case of a constant veil weight chosen at 20 g / m 2 , and in which the fibers have an average angle of orientation of 45 ° in relation to the direction of advance.
  • PA polyamide web
  • PP polypropylene web
  • FIG. 5 represents the corrugation forces as a function of the weight of the veil P (g / m 2 ) for a fixed gauge chosen at 1/8 inch and in which the fibers have an average angle of orientation of 45 ° relative to the direction of advance, again in the case of a polypropylene (PP) veil and a polyamide (PA) veil.
  • PP polypropylene
  • PA polyamide
  • FIG. 6 represents the corrugation forces as a function of the orientation angle ⁇ of the fibers for a web having a weight of 20 g / m 2 and where the gauge is 1/8 inch, this for two materials, one polyamide (PA) veil and polypropylene (PP) veil.
  • PA polyamide
  • PP polypropylene
  • Another particularly important aspect of the present invention resides in the resolution of the problem of poor engagement of the web in the verticalization device.
  • the waving device is no longer subject to the same conditions as regards the toothing as the pre-looping device which must allow the accumulation of fibers and / or filaments in the form of a wire.
  • FIG. 7 shows the teeth of the corrugation and pre-looping devices. It is observed that the toothing of the corrugation device is opposite to that of the pre-looping device, and will favor the engagement of the veil.
  • inverter discs that can be used in the corrugation device and which have a toothing which allows easy engagement and training of the web in the verticalization device.
  • the inverter disc consists essentially of two parts: the first part is a chamfered disc 201 perfectly polished and has optionally undergone a surface treatment in order to lower the coefficient of friction with the fiber.
  • This disc constitutes the bottom of the teeth and allows easy lateral sliding of the fibers and / or filaments
  • the second part of the disc consists of a cut disc 203 which will for example be welded to the first, and which makes it possible to constitute the point. of the teeth allowing the engagement and the training of the veil.
  • Figure 9 there is shown the stretching device as described in document EP-A-0 520 911, which consists of a series of successive cylinders, and in which the last cylinder belonging to this device stretch 7 is an extension of the first disc inverters of the corrugation device 9, so that one can drive directly at the outlet of the stretching device, the web consisting of fibers and / or filaments.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE FABRICATION DE PRODUITS TEXTILES.
Objet de l'invention.
La présente invention est relative à un procédé perfectionné de fabrication de produits textiles directement à partir de fibres et/ou de filaments.
L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé. Résumé de l'état de la technique.
La présente invention se rapporte essentiellement à la réalisation de produits obtenus par la technique appelée "technique de verticalisation" et mise au point par l'une des Demanderesses.
Cette technique est décrite dans le brevet européen EP-A-0 479 880, et permet directement à partir de fibres et/ou; de filaments circulant sous forme d'un voile, la réalisation spécifiquement de revêtements de sols et/ou de murs de type moquette .
La technique décrite consiste à faire subir aux fibres et/ou aux filaments un "bouclage transversal" accompagné d'un "étirage" et à obtenir une accumulation des fibres et/ou filaments sous forme d'un "pseudo-fil" dans lequel les fibres et/ou filaments sont parallélisés.
Dans ce document, on décrit que le bouclage transversal accompagné d'étirage est réalisé pour chaque fibre ou filament individuel à l'aide d'éléments boudeurs rotatifs ou disques, espacés et disposés sur un axe transversal par rapport à l'avance du voile et entre lesquels sont disposés des doigts boudeurs. De cette manière, chaque fibre ou filament est en principe impliqué dans au moins un bouclage de manière à constituer un fil sans torsion obtenu par l'accumulation des diverses fibres et/ou filaments élémentaires bien parallélisés.
Les conditions qui avaient été établies lors du dépôt de la demande de brevet susmentionnée semblaient être doubles : d'une part, la majorité des éléments constitutifs du voile, c'est-à-dire les fibres et/ou filaments individuels, devaient présenter un angle d'orientation par rapport à la direction d'avance du voile qui était compris entre 5 et 45 degrés, et plus précisément entre 15 et 25 degrés; d'autre part, le voile de fibres et/ou filaments au départ devait présenter un poids faible par unité de surface, et de préférence compris entre 10 et 50 g / m2. La condition sur l'orientation que doivent présenter les fibres et/ou filaments par rapport à la direction d'avance est une condition minimale de rentabilité pour ce qui concerne l'angle inférieur. En effet, en deçà d'un certain angle, les fibres et/ou filaments risquent de ne plus être correctement parallélisés lors de la réalisation du pseudo-fil, ce qui nuit au rendement du produit. Par contre, pour ce qui concerne l'angle maximal, celui-ci est un angle qui constitue un compromis entre la théorie et la pratique, c'est-à-dire que dans le cas où des fibres et/ou filaments présentent un angle supérieur à cette limite de 45 degrés, on estime qu'en théorie, le procédé pourrait encore être réalisé, mais on observe que les fibres et/ou filaments généreraient des efforts qui augmentent de manière exponentielle avec l'angle d'orientation des fibres pour le dispositif constitué par l'interpénétration des disques boudeurs avec les doigts boudeurs, ce qui nécessiterait un surdimensionnement des pièces, et en particulier de l'arbre supportant les disques boudeurs.
Lors de la réalisation du prototype mettant en oeuvre le procédé décrit dans ce brevet, la Demanderesse avait donc proposé de satisfaire à la première des conditions en assurant une orientation des fibres par rapport à la direction d'avance par un "pré-étirage transversal" qui était essentiellement réalisé par l'interpénétration de deux jeux de disques disposés en amont du dispositif disques boudeurs / doigts boudeurs.
Néanmoins, lors de l'élaboration d'une machine de 4 m de large par exemple, une telle solution technique s'est révélée difficile à mettre en oeuvre pour les raisons suivantes : la difficulté à contrôler l'expansion latérale du voile à grande vitesse (formation de plis, ...) dans les conditions de productivité satisfaisantes, la difficulté à orienter convenablement certains types de fibres et en particulier les fibres présentant une longueur supérieure à 250 mm ou les filament continus.
Une solution à ce problème spécifique a été proposée par la seconde Demanderesse. Elle propose d'utiliser un procédé qui est décrit dans le document EP-A-0 520 911, où l'on réalise à partir d'un voile d'entrée de fibres et/ou de filaments issu directement d'une carde par passage dans un étaleur-nappeur, une nappe comprenant plusieurs plis.
Ensuite, on fait passer cette nappe dans un étireur muni de moyens rotatifs présentant à leur périphérie une garniture destinée à étirer la nappe.
Etant donné que pour utiliser la technique dite de verticalisation, il est nécessaire de maintenir le poids du voile sous une certaine limite, on réalise en pratique un ou deux plis sur la largeur du voile qui doit rentrer dans le dispositif de verticalisation. On règle le degré d'étirage de manière que les fibres dans le produit étiré soit majoritairement réparties selon deux orientations sensiblement symétriques par rapport à la direction longitudinale du produit étiré.
En outre, l'étirage longitudinal de la nappe sortant de l'étaleur - nappeur est de préférence limité à 3. En effet, au-delà d'une telle limite, on obtient souvent un produit non homogène se présentant sous la forme d'un produit "mité".
Selon cette forme d'exécution décrite, on observe que l'angle moyen d'orientation des fibres et/ou filaments est compris entre 40 et 75 degrés par rapport à la direction longitudinale du produit étiré, qui sera la direction d'avance du voile.
On observe que cet angle est particulièrement élevé, et se situe en partie en-dehors des plages mentionnées dans le brevet EP-A-0 479 880.
Néanmoins, selon une telle configuration, il reste possible, en théorie tout au moins, d'effectuer un procédé tel que décrit dans ledit brevet européen.
En résumé, on peut dire que le principal inconvénient de l'utilisation d'un dispositif d'orientation tel que décrit dans le document EP-A-0 520 911, qui est constitué d'un étaleur - nappeur suivi d'un étireur, réside dans la présence de l'angle trop important selon lequel les éléments constitutifs du voile se présentent à l'entrée du dispositif de verticalisation. Dans ce cas de figure, on estime que les efforts produits sur les disques de bouclage, et plus particulièrement sur l'arbre supportant ces disques, sont trop importants.
Une solution consisterait bien sûr à augmenter la taille de l'arbre portant les différents disques boudeurs, et par conséquent la taille de ces derniers. Or, la configuration qui permet l'accumulation "automatique" des fibres et/ou filaments sous forme d'un fil n'est rendue possible que pour des diamètres de disques inférieurs à un certain diamètre.
Ceci limite donc également le diamètre de l'arbre portant les différents disques boudeurs.
Un autre problème réside dans le fait que la configuration des dents présentes sur les disques boudeurs est, selon la forme d'exécution décrite dans le brevet EP-A-0 479 880, prévue de manière à permettre le détachage et le débourrage des fibres et/ou filaments au contact des aiguilles. Cette configuration ne favorise pas l'engagement du voile entre les disques et les doigts boudeurs.
En particulier après un arrêt, le réengagement du voile peut être long et délicat, et même dangereux dans le cas où il y a une intervention manuelle. En outre, les dispositifs placés en amont du dispositif disques boudeurs / doigts boudeurs, tels que les carde et nappeur, possèdent une grande inertie, ce qui va immanquablement faire chuter le productivité en deçà de limites acceptables. Buts de l'invention.
La présente invention vise à proposer une solution au problème rencontré dans l'état de la technique, c'est-à- dire une solution qui permettrait de réduire de manière particulièrement importante les efforts produits en utilisant de préférence le dispositif étaleur - nappeur suivi d'un étireur tel que décrit dans le document EP-A-0 520 911 pour orienter de manière adéquate les fibres et/ou filaments destinés à être utilisés dans un procédé et un dispositif de verticalisation tels que définis dans le document EP-A-0 479 880.
La présente invention vise également à résoudre le problème du mauvais engagement du voile entre les disques et les doigts boudeurs.
D'autres avantages apparaîtront dans la description qui suit. Principaux éléments caractéristiques de la présente invention.
La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un produit textile au départ de fibres et/ou filaments circulant dans la direction d'avance sous forme d'un voile, comprenant de manière classique une étape appelée étape de pré-bouclage, dans laquelle les fibres et/ou filaments subissent individuellement un bouclage transversalement à la direction d'avance, éventuellement accompagné d'un étirage transversal, et s'accumulent sous forme d'un pseudo-fil ondulé dans lequel les fibres et/ou filaments sont parallélisés. Le procédé est caractérisé en ce qu'on effectue une étape préalable à l'étape de pré¬ bouclage qui est appelée "étape d'ondulation". Si l'étape de pré-bouclage est réalisée à l'aide d'un dispositif constitué par l'interpénétration d'un premier jeu de disques boudeurs avec un premier jeu de doigts boudeurs, l'étape d'ondulation est réalisée à l'aide d'un dispositif constitué par l'interpénétration d'un second jeu de disques appelés disques onduleurs avec un second jeu de doigts appelés doigts onduleurs, ce dispositif étant disposé en amont du dispositif de pré-bouclage par rapport à la direction d'avance du voile. Afin de mettre en oeuvre le procédé selon la présente invention, il est nécessaire que le dispositif d'ondulation présente une jauge qui est un multiple de la jauge du dispositif de pré-bouclage (soit n x j dans le cas où j est la jauge du dispositif de pré-bouclage) . D'autre part, les dimensions et la disposition des différents éléments du dispositif d'ondulation doivent être calculés de telle sorte que la longueur d'une ondulation obtenue au sein du dispositif d'ondulation vaut approximativement le nombre de fois que la jauge du dispositif de pré-bouclage a été multipliée au sein du dispositif d'ondulation.
Selon une première forme d'exécution, particulièrement simple, il suffit de proposer une jauge pour le dispositif d'ondulation qui est le double de la jauge du dispositif de pré-bouclage. Dans ce cas, la longueur d'une ondulation obtenue au sein du dispositif d'ondulation vaut deux fois la longueur d'une ondulation créée au sein du dispositif de pré-bouclage. Déjà selon cette forme d'exécution, les efforts seront divisés, selon les matières utilisées, d'un facteur 5 à 10 par rapport au cas de figure où l'on n'utilise pas de dispositif d'ondulation.
'Selon une forme d'exécution encore préférée, il est envisageable de proposer un second dispositif d'ondulation en amont du dispositif d'ondulation précédent avec une jauge qui est à nouveau un multiple de la jauge du dispositif d'ondulation précédent.
Selon une autre forme d'exécution, on pourrait également envisager d'intercaler entre le dispositif d'ondulation présentant une jauge nj et le dispositif de pré¬ bouclage tel que défini précédemment et présentant une jauge j, un dispositif d'ondulation supplémentaire présentant une jauge j. Dans ce cas, le dispositif de pré-bouclage est uniquement destiné à la formation du fil ondulé par accumulation des fibres et/ou filaments.
De manière avantageuse, on observe que les diamètres des disques onduleurs et de l'arbre supportant ces disques onduleurs du ou des dispositif(s) d'ondulation qui est (sont) disposé(s) en amont du dispositif de pré-bouclage, ne sont pas limités aux considérations d'accumulation des fibres et/ou filaments sous forme d'un fil et peuvent être de ce 'fait particulièrement importants.
De même, on n'est pas lié aux considérations d'accumulation des diverses fibres sous forme d'un fil à l'extrémité des doigts boudeurs. De cette manière, on peut également proposer un profil pour les dents des disques du ou des dispositifs d'ondulation qui est totalement différent de celui des disques boudeurs du dispositif de pré-bouclage destiné à former le fil. En particulier, on peut envisager que les disques onduleurs pour le ou les dispositifs d'ondulation présentent une denture inversée par rapport à ceux du dispositif de pré-bouclage en vue de faciliter l'engagement du voile.
Il est bien entendu que les présents procédé et dispositif doivent être considérés comme découlant des procédé et dispositif décrits dans le document EP-A-0 479 880 de l'une des deux Demanderesses, et que toutes les caractéristiques subsidiaires et les perfectionnements décrits dans ce document peuvent bien entendu être appliqués au présent procédé.
Brève description des figures.
La figure 1 représente une forme d'exécution particulière du dispositif d'orientation de fibres et/ou filaments destiné à être utilisé dans un procédé dit de verticalisation.
Les figures 2a et 2b décrivent une vue schématique de profil du dispositif de verticalisation selon deux formes d'exécution de la présente invention.
Les figures 3a, 3b et 3c représentent plusieurs vues de face pour différentes étapes de l'avancement des fibres et/ou filaments à travers les dispositifs d'ondulation et de pré-bouclage.
Les figures 4, 5 et 6 représentent les efforts de bouclage pour un voile donné en fonction de la jauge (fig. 4), en fonction du poids du voile (fig. 5) et en fonction de l'angle d'orientation des fibres (fig. 6) .
La figure 7 représente une vue de détail mettant en évidence la denture des différents disques onduleurs et boudeurs.
La figure 8 représente une forme d'exécution préférée de disques utilisés dans l'étape d'ondulation selon une vue en coupe, ainsi que la denture qui y est présente. La figure 9 représente une forme d'exécution préférée dans laquelle apparaît le lien entre le dispositif étireur tel que décrit dans le document EP-A-0 520 911 et le dispositif selon la présente invention. Description d'une forme d'exécution préférée de la présente invention.
La figure 1 représente une vue schématique d'un dispositif que l'on pourrait appeler dispositif d'orientation de fibres et/ou filaments et qui a fait l'objet d'une description détaillée dans le document EP-A-0 520 911.
Selon la forme d'exécution représentée à la figure 1, les fibres et/ou filaments subissent en 1 et 2 une étape de mélange et d'ouvraison des matières, de manière à constituer un premier voile 00 après passage dans une carde 3, qui présente un poids d'environ 20 g / m2 pour une largeur de 2,5 m. La vitesse d'avance est d'environ 100 m / minute.
A ce niveau, le voile est traité selon la technique décrite dans le brevet européen EP-A-0 520 911, c'est-à-dire qu'il est introduit dans un étaleur - nappeur 5 de manière à plier successivement plusieurs fois le voile e fibres et/ou filaments issu de la carde 3.
Ensuite, le voile plié qui est aussi appelé "nappe" 0 est introduit dans un étireur 7 tel que décrit dans le document EP-A-0 520 911. Ce dispositif est muni de moyens rotatifs présentant à leur périphérie une garniture comportant des pointes que l'on fait pénétrer au coeur de la nappe 0.
En vue de la réalisation d'un voile 10 destiné à une machine de verticalisation d'une largeur supérieure à 4 m, il est bien entendu nécessaire que la longueur du dispositif étaleur - nappeur soit supérieure à cette valeur, et de préférence soit de l'ordre de 5 m.
Etant donné que l'une des conditions pour effectuer le procédé dit de verticalisation réside dans le fait que le poids du voile 10 doit rester relativement faible, on n'effectue selon la présente forme d'exécution qu'un ou deux plis à l'aide du dispositif étaleur - nappeur 5.
On règle également le degré d'étirage du dispositif étireur de manière à ce que les fibres et/ou filaments dans le voile 10 étiré soient majoritairement répartis selon deux directions sensiblement symétriques par rapport à la direction longitudinale du produit étiré et qui va être la direction d'avance du voile 10.
On peut facilement calculer l'angle a2 selon lequel les fibres s'orientent majoritairement par rapport à cette direction d'avance. En effet, dans le cas où :
Le est la largeur d'entrée du voile 00,
Np est le nombre de plis effectués par le nappeur,
Ls est la largeur de la nappe pliée 0, al est le demi-angle de nappage par rapport à la direction d'avance du voile 00, E est le taux d'étirage, Le2 est la largeur du voile 10 à la sortie de l'étireur, et a2 est le demi-angle après étirage par rapport à la direction d'avance du voile 00 qui est orthogonale à la direction d'avance du voile 10, on obtient facilement :
Le tg {al ) -
( 2 . Np . Ls)
(Le . E) tg {a2) -
(2 • Np . Le2)
On observe dans la pratique que le taux d'étirage est de préférence limité à 3 afin d'éviter une mauvaise cohésion du voile (produit mité) .
Ceci signifie que selon cet exemple d'exécution, on obtiendra un angle a3 (complémentaire de a2) compris entre 40 et 75 degrés. Les figures 2a et 2b représentent le dispositif de verticalisation selon deux formes d'exécution de la présente invention. Dans chaque cas, ce dispositif est constitué de manière classique d'un premier ensemble de disques boudeurs 91. disposés sur un arbre transversal 93 et entre lesquels viennent se placer des doigts boudeurs 95.
Selon la présente invention, un second dispositif appelé dispositif d'ondulation est disposé en amont du dispositif de pré-bouclage. Ce dispositif d'ondulation est constitué d'un ensemble de disques onduleurs 101 disposés sur un arbre 103 et entre lesquels viennent se placer des doigts onduleurs 105.
Selon la forme d'exécution représentée à la figure 2a, les doigts onduleurs 101 et boudeurs 91 sont disposés de manière opposée par rapport aux disques onduleurs et boudeurs respectifs. Ceci permet un engagement sous forme de "S" du voile entre les disques onduleurs et boudeurs.
Selon la forme d'exécution représentée à la figure 2b, les doigts onduleurs 101 et boudeurs 91 sont disposés du même côté par rapport aux disques onduleurs et boudeurs, favorisant ainsi l'engagement d'un voile sous forme de "V", par exemple.
Il convient de noter que la jauge selon laquelle se présentent les disques onduleurs du dispositif d'ondulation est un multiple de la jauge du dispositif de pré-bouclage.
Les figures 2a et 2b représentent deux formes d'exécution particulièrement simples, où pour une jauge j du dispositif de pré-bouclage, on a une jauge 2j du dispositif d'ondulation.
Il est bien entendu que d'autres formes d'exécution qui permettent d'avoir un facteur multiplicatif plus important ou une succession de plusieurs dispositifs d'ondulation sont également envisageables.
Les figures 3 représentent plusieurs vues de face des différents éléments constituant les deux dispositifs de pré-bouclage et d'ondulation dans lesquels on a représenté de manière schématique les disques et les doigts boudeurs et onduleurs.
Plus particulièrement, la figure 3a représente le comportement des fibres et/ou filaments au sein du dispositif appelé dispositif d'ondulation et qui est situé le plus en amont par rapport à la direction d'avance du voile 10. On observe que les fibres et/ou filaments qui rencontrent ce dispositif d'ondulation seront soumis individuellement à la création d'une ondulation présentant une période qui vaut bien sûr la jauge du dispositif d'ondulation.
Selon la forme d'exécution représentée aux figures 3, la jauge du dispositif d'ondulation est simplement le double de celle du dispositif de pré-bouclage où s'effectue la formation du fil proprement dit.
La figure 3b représente l'étape de transfert des fibres et/ou filaments entre le dispositif d'ondulation et le dispositif de pré-bouclage. Dans ce cas, les disques boudeurs 91 du dispositif de pré-bouclage sont disposés exactement dans le prolongement des doigts 105 du dispositif d'ondulation mais également dans le prolongement des disques 101 du dispositif d'ondulation. Par conséquent, on observe qu'il y a deux fois plus de disques dans le dispositif de pré-bouclage que dans le dispositif d'ondulation.
Il est bien entendu envisageable de remplacer les doigts onduleurs par tout autre élément curviligne qui aurait la même fonction.
A la figure 3c, on a représenté le comportement des fibres et/ou filaments au sein du dispositif appelé dispositif de pré-bouclage, qui est situé le plus en aval et qui permet la réalisation du pseudo-fil ondulé obtenu par l'accumulation des fibres et/ou filaments.
Dans le cas où le dispositif de pré-bouclage présente une jauge deux fois moins élevée que celle du dispositif d'ondulation, il s'avère important de vérifier que la longueur de l'ondulation obtenue pour les fibres et/ou filaments dans le dispositif d'ondulation est égale ou proche du double de la longueur de l'ondulation des fibres et/ou filaments créés par le dispositif de pré-bouclage en vue de constituer le pseudo-fil.
De cette manière, on évite tout étirage supplémentaire au sein de la matière dans le dispositif de pré-bouclage, l'effort d'étirage étant quasiment totalement encaissé par le premier arbre portant les disques onduleurs.
Afin d'atteindre ce but, il est nécessaire de calculer de manière précise la disposition et la taille des différents disques onduleurs ou boudeurs par rapport aux doigts onduleurs ou boudeurs correspondants, et en particulier leur taux d'interpénétration au sein des dispositif d'ondulation et de pré-bouclage.
Les figures 4, 5 et 6 représentent les efforts de bouclage, soit en fonction de la jauge, soit en fonction du poids du voile, soit en fonction de l'angle d'orientation des fibres, les autres paramètres étant fixés dans chacun des cas.
Plus particulièrement, la figure 4 représente les efforts d'ondulage en fonction de la jauge dans le cas d'un poids de voile constant et choisi à 20 g / m2, et dans lequel les fibres présentent un angle moyen d'orientation de 45° par rapport à la direction d'avance. Ces efforts ont été calculés pour deux sortes de matières : un voile en polyamide (PA) et un voile en polypropylène (PP) . Néanmoins, on observe que les résultats sont assez similaires dans les deux cas et diminuent de façon spectaculaire en fonction de la jauge, en particulier dans le domaine d'une jauge 1/8 pouce (3,175 mm) à 2/8 pouce (6,136 mm).
On estime que pour un voile de 20 g / m2, arrivant vers un dispositif de pré-bouclage présentant une jauge double (de 2/8 pouce) de celle du dispositif de bouclage final présentant une jauge de 1/8 pouce, les efforts obtenus au sein du dispositif de bouclage final ont diminués d'un facteur 4 par rapport au cas où l'on n'utilisait pas de dispositif de pré-bouclage.
La figure 5 représente les efforts d'ondulage en fonction du poids du voile P (g / m2) pour une jauge fixe choisie à 1/8 pouce et dans lequel les fibres présentent un angle moyen d'orientation de 45° par rapport à la direction d'avance, à nouveau dans le cas d'un voile en polypropylène (PP) et d'un voile en polyamide (PA) .
On observe que les comportements sont assez similaires pour les deux sortes de voiles, et que les efforts augmentent de manière importante à partir d'une valeur supérieure à 20 g / m2.
La figure 6 représente les efforts d'ondulage en fonction de l'angle d'orientation α des fibres pour un voile présentant un poids de 20 g / m2 et où la jauge est de 1/8 pouce, ceci pour deux matières, un voile en polyamide (PA) et un voile en polypropylène (PP) .
On observe à nouveau que les efforts augmentent de manière exponentielle en fonction de l'angle d'orientation des fibres.
Un autre aspect particulièrement important de la présente invention réside dans la résolution du problème de mauvais engagement du voile dans le dispositif de verticalisation.
En effet, le dispositif d'ondulation n'est plus soumis aux mêmes conditions pour ce qui concerne la denture que le dispositif de pré-bouclage qui doit permettre l'accumulation des fibres et/ou filaments sous forme d'un fil.
En effet, d'après le document EP-A-0 479 880, il était nécessaire que la denture des disques boudeurs situés dans le dispositif de pré-bouclage soit dessinée de telle manière que l'on obtienne une accumulation correcte et adéquate des fibres et/ou filaments dans le chas des aiguilles en vue de créer un fil ondulé, ce qui n'est bien entendu plus le cas pour la denture des disques onduleurs du dispositif d'ondulation. En particulier, on pourrait envisager que la denture des disques onduleurs du dispositif d'ondulation soit réalisée de telle manière à favoriser l'engagement du voile dans le dispositif de verticalisation.
On a représenté à la figure 7 les dentures des dispositifs d'ondulation et de pré-bouclage. On observe que la denture du dispositif d'ondulation est inverse à celle du dispositif de pré-bouclage, et favorisera l'engagement du voile.
A la figure 8, on a représenté un exemple d'exécution de disques onduleurs pouvant être utilisés dans le dispositif d'ondulation et qui présentent une denture qui permet l'engagement aisé et l'entraînement du voile dans le dispositif de verticalisation.
Selon cette forme d'exécution représentée, le disque onduleur est constitué essentiellement de deux parties : la première partie est un disque chanfreiné 201 parfaitement poli et a éventuellement subi un traitement de surface en vue d'abaisser le coefficient de frottement avec la fibre. Ce disque constitue le fond de la denture et permet le glissement latéral aisé des fibres et/ou filaments, la deuxième partie du disque est constituée d'un disque découpé 203 qui sera par exemple soudé sur le premier, et qui permet de constituer la pointe de la denture permettant l'engagement et l'entraînement du voile.
En utilisant des disques onduleurs tels que représentés à la figure 8, on observe un excellent comportement de la matière, qui permet encore de diminuer les efforts d'ondulage au sein du dispositif d'ondulation.
A la figure 9, on a représenté le dispositif d'étirage tel que décrit dans le document EP-A-0 520 911, qui est constitué d'une série de cylindres successifs, et dans lequel le dernier cylindre appartenant à ce dispositif d'étirage 7 est dans le prolongement du premier des disques onduleurs du dispositif d'ondulation 9, de telle sorte que l'on puisse entraîner directement à la sortie du dispositif d'étirage, le voile constitué des fibres et/ou filaments.

Claims

REVENDICATIONS.
1. Procédé de fabrication d'un produit textile au départ de fibres et/ou filaments circulant dans la direction d'avance sous forme d'un voile, comprenant une étape de pré¬ bouclage dans laquelle les fibres et/ou filaments subissent individuellement un bouclage transversalement à la direction d'avance, éventuellement accompagné d'un étirage transversal, et s'accumulent sous forme d'un pseudo-fil ondulé dans lequel les fibres et/ou filaments sont parallélisés, caractérisé en ce que l'on effectue une étape préalable à l'étape de pré¬ bouclage qui est appelée étape d'ondulation et qui consiste à faire subir aux fibres et/ou filaments une ondulation dont la période et la développée vaut un multiple de la période et de la développée de "l'ondulation" créée dans l'étape de pré-bouclage.
2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 comprenant un dispositif appelé dispositif de pré-bouclage qui est constitué par l'interpénétration d'un premier jeu de disques boudeurs (91) avec un premier jeu de doigts boudeurs (95), caractérisé en ce qu'il comprend également un dispositif d'ondulation constitué par l'interpénétration d'un second jeu de disques appelés disques onduleurs (101) avec un second jeu de doigts appelés doigts onduleurs (105) et présentant une jauge qui vaut un multiple de la jauge du dispositif de pré-bouclage.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce'' que les dimensions et la disposition des différents éléments du dispositif d'ondulation sont calculées de telle sorte que la développée de l'ondulation obtenue au sein du dispositif d'ondulation vaut le nombre de fois la jauge du dispositif de pré-bouclage au sein du dispositif d'ondulation.
4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la jauge du dispositif d'ondulation vaut le double de la jauge du dispositif de pré-bouclage.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'un second dispositif d'ondulation est disposé en amont du dispositif d'ondulation précédent, lui-même présentant une jauge qui vaut à nouveau un multiple de la jauge du dispositif d'ondulation précédent.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'un dispositif d'ondulation supplémentaire est intercalé entre le dispositif d'ondulation et le dispositif de pré-bouclage avec une jauge qui vaut la jauge du dispositif de pré-bouclage.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la denture des disques onduleurs du dispositif d'ondulation est différente de celle des disques boudeurs du dispositif de pré-bouclage.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que le diamètre des disques onduleurs appartenant au(x) dispositif(s) d'ondulation est supérieure ou égale au diamètre des disques boudeurs du dispositif de pré-bouclage.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que les disques sont réalisés en deux parties, la première partie étant constituée par un disque chanfreiné (201) parfaitement poli et ayant éventuellement subi un traitement de surface pour abaisser le coefficient de frottement avec la fibre, et la deuxième partie étant constituée par un disque découpé (203) , de préférence soudé à la première partie, et constituant la pointe de la denture.
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