CH618745A5 - - Google Patents
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Description
L'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un fil multifilaments gonflé.
On connaît des procédés pour gonfler des fils mais ils présentent les inconvénients qu'on rencontre une certaine difficulté à gonfler le fil traité dans des proportions suffisantes et la quantité de gonflement est difficile à contrôler et est irrégulière.
L'invention a pour objet de fournir un procédé permettant de gonfler le fil à un degré aussi élevé que celui pratiquement nécessaire, le degré de gonflement étant maintenu constant dans des limites étroites.
A cet effet, l'invention concerne un procédé de fabrication de fil multifilaments gonflé dont les filaments sont séparés à un degré prédéterminé, dans lequel on imprègne le fil multifilaments d'un gaz, à une température impropre à produire une plastification du fil, sous une première pression tout en transportant continuellement le fil en avant dans un courant du gaz, ce procédé étant caractérisé en ce que l'on fait entrer un premier courant du gaz avec le fil entraîné dans une zone de pression plus basse, en faisant en sorte que la chute de pression force le gaz imprégnant à se dilater et par conséquent à séparer les filaments du fil à un degré supérieur au degré prédéterminé, en ce que l'on force les filaments séparés à se rapprocher les uns des autres d'une distance suffisante pour amener les filaments au dit degré prédéterminé de séparation et en ce que l'on transporte le fil continuellement en avant dans un second courant de gaz.
Le rapprochement les uns des autres des filaments séparés peut être fait en même temps qu'un brusque changement de leur direction de mouvement pour produire leur frisage.
Le fluide, dans la zone de haute pression, peut être sensiblement statique.
La séparation des filaments du fil peut être obtenue en séparant les filaments du fil transversalement dans un seul plan en permettant au fluide de se dilater transversalement dans un seid plan.
Une partie du fluide dilaté peut être dérivée pour séparer une partie du fluide d'origine et former le second courant.
On peut diriger le fil entraîné dans le second courant du fluide contre une extrémité d'un tampon formé de fil déjà gonflé et qu'on permet au fil de s'amasser contre ladite extrémité du tampon.
Un dispositif pour gonfler le fil selon le précédent procédé peut comprendre un passage de fluide à haute pression et une chambre de détente à pression intermédiaire dans laquelle débouche le passage, ledit passage comprenant une entrée du fil et ime entrée pour le fluide gazeux à haute pression, et la chambre de détente à pression intermédiaire comprenant un passage de sortie du fil dont l'entrée est située à l'opposé du débouché du passage du fluide à haute pression dans la chambre et qui contient une surface déflectrice du fil également située à l'opposé du débouché du passage de fluide à haute pression dans la chambre.
On comprendra que les expressions «haute pression» et «pression intermédiaire» sont seulement relatives. Les pressions respectives peuvent être toutes deux suratmosphériques, ou respectivement suratmosphérique et sensiblement atmosphérique, ou respectivement sensiblement atmosphérique et subatmosphérique.
Lorsque la chambre de pression intermédiaire doit être maintenue à une pression suratmosphérique ou atmosphérique, la pression peut être maintenue à la pression intermédiaire souhaitée par échappement de fluide à travers le passage de sortie du fil. De plus, on peut prévoir au moins une ouverture de dérivation dans la chambre de pression intermédiaire. Des moyens peuvent être prévus pour faire varier la section efficace de l'ouverture de dérivation.
Lorsque la chambre de pression intermédiaire doit être maintenue à une pression subatmosphérique, la chambre peut être connectable à des moyens de production de vide.
Le passage de fluide à haute pression peut comprendre une ouverture pour l'introduction du fil coaxiale ou débouché du passage et au moins une ouverture latérale pour l'entrée du fluide gazeux.
Le dispositif peut comprendre une chambre de haute pression de laquelle le passage de fluide à haute pression conduit à la chambre de pression intermédiaire. Dans cette forme de construction, l'entrée pour le fil et pour le fluide à haute pression vers le passage de fluide à haute pression peut être une ouverture commune à travers laquelle le fil et le fluide peuvent passer simultanément et la chambre de haute pression com5
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prend des moyens d'introduction du fil et du fluide gazeux à haute pression.
Les moyens d'introduction du fil dans la chambre de haute pression peuvent être constitués d'un passage d'entrée du fil qui peuvent comprendre des moyens, comme un joint à labyrinthe pour réduire le plus possible la fuite du fluide de la chambre lorsque celle-ci est en pression.
Le passage du fluide à haute pression peut déboucher dans la chambre de pression intermédiaire entre deux parois parallèles de manière que le fluide sortant du passage dans la chambre intermédiaire soit contraint à se dilater latéralement en une couche mince. Le débouché du passage peut de plus être masqué de manière que la dilatation latérale ne se fasse que d'un seul côté de l'axe du passage.
Le passage et les parois parallèles peuvent être construits en une seule pièce démontable montée dans un diaphragme séparant la chambre de haute pression et la chambre de pression intermédiaire et pénétrant dans le dit diaphragme.
La surface déflectrice de fil peut être réalisée sous forme d'une paroi de la chambre de pression intermédiaire qui comprend aussi le passage d'extraction de fil. Ladite paroi de la chambre intermédiaire peut être conique et inclinée vers le passage d'extraction de fil. Dans une autre forme de réalisation, la surface déflectrice peut être constituée d'une fausse paroi écartée de la paroi de la chambre comprenant le passage d'extraction de fil, ladite fausse paroi comprenant une ouverture de réception de fil coaxiale audit passage d'extraction de fil.
Le dispositif peut comprendre une section de frisage disposée pour stabiliser le fil après qu'il ait été gonflé et frisé. Cette section peut comprendre un tube de bourrage coaxial au passage d'extraction de fil, le tube comportant des ouvertures latérales près de son extrémité adjacente au passage d'extraction du fil et étant entouré d'un manchon sur au moins une partie de sa longueur. Les ouvertures dans le tube de bourrage peuvent déboucher dans le manchon.
L'alésage du tube de bourrage à l'extrémité adjacente au passage d'extraction de fil peut être convergent vers ladite extrémité pour empêcher le serrage du tampon. En variante, l'alésage du tube de bourrage, au voisinage de ladite extrémité, peut être crénelé. Ceci constitue la partie de formation de tampon de fil du tube de bourrage et de préférence, il constitue une pièce séparée du reste du tube et peut comporter les orifices.
Le dispositif peut comprendre des rouleaux d'amenée et/ou d'extraction de fil pour fournir et enlever le fil du dispositif.
Le fluide gazeux peut être de l'air.
L'invention sera bien comprise en se référant à la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et au dessin annexé sur lequel:
La fig. 1 est une vue en coupe d'une installation complète;
la fig. 2 est une vue en coupe d'une installation complète comprenant un dispositif de gonflage de fil d'une forme différente;
la fig. 3 représente une variante du dispositif de gonflage de fil représenté à la fig. 2, mais en coupe selon la ligne 3-3 de la fig. 2;
la fig. 4 est une vue perspective d'un organe constitué du passage du fluide à haute pression et des parois parallèles entre lesquelles débouche le passage;
la fig. 5 représente la partie de formation du tampon de fil montrant sa constitution en une pièce séparée fendue à une extrémité;
la fig. 6 représente une variante du dispositif de gonflage de fil de la fig. 3.
On se réfère d'abord à la fig. 1.
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Le passage de fluide à haute pression 1 débouche en un point 3 dans une chambre de pression intermédiaire 2. Les entrées 4 et 5 pour le fil et le fluide gazeux à haute pression sont prévues dans le passage 1. La chambre 2 comprend un passage d'extraction de fil 6 dont l'entrée est située dans le paroi 7 à l'opposé du débouché 3 du passage 1 dans la chambre 2. La chambre 2 contient une surface déflectrice de fil 8 constituée par la paroi conique 7 de la chambre 2 située à l'opposé du débouché 3 du passage 1 dans la chambre 2. Des ouvertures de dérivation 9 et 10 débouchent de la chambre 2, l'ouverture 9 n'étant pas commandée et l'ouverture 10 étant associée à une soupape à pointeau 11 agencée pour faire varier la section efficace de l'ouverture 10.
La section de frisage de l'appareil comprend un tube de bourrage 12 coaxial au passage d'extraction de fil 6 et comprenant des ouvertures latérales 13 à l'extrémité adjacente au passage d'extraction de fil 6. La partie 12A du tube de bourrage 12 comprenant les ouvertures latérales 13 est séparée de la partie principale du tube de bourrage et converge intérieurement vers le passage 6 comme indiqué en 14 (voir en particulier la fig. 5). Un manchon 15 entoure la plus grande partie de la longueur du tube de bourrage, les ouvertures 13 débouchant dans le manchon 15 qui présente une ouverture de sortie 16.
Un fil à multifilament non gonflé 21 entre dans le dispositif et les filaments de fil sont séparés dans la chambre de pression intermédiaire 2. Des rouleaux d'extraction de fil 23 extraient le fil du dispositif.
La forme de construction représentée à la fig. 2 comprend une chambre de haute pression 24 séparée de la chambre de pression intermédiaire 2 par un diaphragme 25, le passage de haute pression 1 étant prévu dans un organe démontable 26 introduit à travers le diaphragme 25. L'organe 26 présente deux parois parallèles 27 espacées entre lesquelles débouche le passage à haute pression 1. La chambre de haute pression 24 présente une entrée 28 pour le fil et une entrée 29 pour les fluides gazeux à haute pression. Dans ces constructions, le fil et le fluide gazeux à haute pression entrent ensemble dans le passage de haute pression 1 par la même ouverture à l'extrémité du passage 1 dans la chambre de haute pression 24.
La fig. 3 représente une construction ressemblant beaucoup à celle de la fig. 2 mais comprenant une surface déflectrice constituée par une fausse paroi 30 éloignée de la paroi 7 de la chambre de pression intermédiaire 2. La fausse paroi 30 comprend une ouverture 37 coaxiale au passage d'extraction de fil 7. La fausse paroi 30 peut être conique avec un angle différent de celui de la paroi conique 7 de la chambre 2 pour fournir les conditions de pression souhaitées à l'entrée du passage d'extraction de fil 6. Par exemple, le passage annulaire entre la fausse paroi 30 et la paroi 7 peut diverger vers le passage d'extraction de fil 6 de manière que le fluide entrant dans le passage 6 et provenant dudit passage annulaire, sur l'extérieur du fil entrant dans le passage à travers l'ouverture 37 dans la fausse paroi 30 soit à une pression inférieure à celle du fluide contenu entre les filaments du fil. Le fluide passant le long du passage 6 à l'extérieur du fil agira ainsi comme un lubrifiant gazeux pour le fil dans le passage sans le comprimer ni réduire son degré de gonflement.
Dans la construction de la fig. 6, la fausse paroi 30 sépare la chambre 2 en deux parties reliées seulement par l'ouverture 31 et un passage 32 est prévu pour l'introduction de fluide dans l'espace 2A entre la fausse paroi 30 et la paroi 7 à partir d'une alimentation de fluide séparée de celle alimentant la chambre de haute pression 24. Des dispositifs peuvent être prévus pour contrôler la pression du fluide entrant dans l'espace 2A à travers le passage 32 séparément du fluide alimentant la chambre de haute pression 24.
En pratique, si on se réfère particulièrement à la fig. 1, le fil non traité 21 entre dans le passage de haute pression 1 par
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l'entrée 4 et rencontre du fluide gazeux à haute pression pénétrant dans le passage 1 par l'entrée 5. Dans le passage 1, le fil s'imprègne de fluide et, lorsque le fluide s'écoule le long du passage 1 vers la chambre de pression intermédiaire 2 où une pression inférieure prévaut, il entraîne le fil et le fait avancer. Lorsque le fluide entre dans la chambre intermédiaire 2, il se dilate. Comme le fluide imprégnant le fil se dilate avec le reste du fil, les filaments du fil sont amenés à se séparer comme représenté en 22.
A cause de l'imprégnation prélable du fil en fluide dans le passage 1, l'entrée simultanée du fluide mélangé au fil vers la pression inférieure dans la chambre intermédiaire 2 produit un degré de séparation élevé des filaments du fil. Le fait de changer brutalement la direction de mouvement des filaments en leur faisant heurter la surface déflectrice 8 constituant la paroi 7 de la chambre 2 les fait friser. Les filaments de fil gonflés sont ensuite rapprochés les uns des autres et emmenés à travers le passage 6 par du fluide provenant de la chambre 2 et s'écoulant vers la zone ou régnent les conditions de pression inférieure à l'autre extrémité du passage 6.
Lorsque le fil gonflé et le fuide quittent le passage 6, le fluide s'échappe à travers les orifices 13 vers le manchon entourant le tube de bourrage 12, et le fil est projeté contre l'extrémité adjacente du tampon 20 de fil qui a pu se former dans le tube de bourrage. Le frisage imparti dans la chambre intermédiaire 2 est accru par l'impact du fil contre le tampon 20. Le diamètre du tampon est déterminé au point où le tampon se forme continuellement et on se sert de cette caractéristique pour éviter qu'un serrage du tampon de fil ne puisse jamais se produire. Ceci est obtenu en donnant à l'extrémité du tube de bourrage où se forme le tampon une certaine coni-cité 14. En fait, comme on l'a décrit plus haut, dans la construction utilisée ici, la partie conique est formée, pour un avantage de fabrication, sous forme d'une pièce séparée du tube de bourrage qui comporte aussi les ouvertures 13 (fig. 5). Le tampon formé dans la partie conique est de diamètre légèrement inférieur à celui de la partie principale du tube de bourrage de sorte que, lorsque le tampon croît et est poussé vers le haut par la pression de fluide sous le tampon, il subsiste un certain jeu dans le tube de bourrage 12.
Le fil contenu dans le tampon se déplaçant le long de la partie du tube de bourrage entourée par le manchon 15 est maintenu non tendu. Le fil frisé est extrait par les rouleaux d'extraction 23.
Dans la forme de construction modifiée de la fig. 2, le fil passe dans la chambre de haute pression 24 avant d'entrer dans le passage de haute pression 1 et, lorsque le fil sort du passage 1 dans la chambre de pression intermédiaire 2, cette sortie s'effectue entre les parois 27 très proches l'une de l'autre. Le fluide est de ce fait obligé de se dilater en couche, les filaments se séparant donc en une forme d'éventail plus ou moins aplati. On s'est aperçu que cette disposition fournit un effet de gonflement particulièrement souhaitable pour certains fils.
Dans la forme de construction de la fig. 3, les filaments séparés voient leurs directions de mouvement brutalement changées en les faisant frapper contre la fausse paroi 30 qui tient le rôle de surface déflectrice. Les filaments sont rassemblés pour obtenir la quantité souhaitée de gonflement en passant à travers l'orifice 31 de la fausse paroi 30, puis en entrant dans le passage d'extraction de fil 6 dans du fluide gazeux qui y est contenu, du fluide gazeux entrant, par l'intervalle entre la fausse paroi 30 et la paroi 7 de la chambre 2, dans le passage 6.
Le fil contient toujours une certaine quantité de matière étrangère comme des impuretés et de la graisse et on s'est aperçu qu'il existe parfois une certaine tendance pour une partie de cette matière étrangère à se déposer dans le passage 6 avec pour résultat une chute de l'efficacité de fonctionnement du dispositif. La forme de construction de la fig. 6 réduite grandement ou élimine complètement cet inconvénient en plus d'autres avantages acquis par l'utilisation de la fausse paroi 30. Le fluide entrant dans l'espace 2A par le passage 32 n'a pas été en contact avec du fil et est en conséquence propre. En entrant dans le passage d'extraction de fil 6 avec le fil, le fluide propre forme une couche contenant peu ou pas de matière étrangère autour du fil traversant le passage 6 et empêche le dépôt de matière étrangère provenant du fil dans le passage 6.
Le procédé selon l'invention s'est révélé complètement satisfaisant en permettant de produire à.grande vitesse et à faible prix des fils gonflés dans tous les deniers mais plus particulièrement dans une gamme de deniers où les procédés existants ne peuvent fonctionner ou ne peuvent fonctionner qu'avec difficulté et/ou à prix élevé. Cette gamme s'étend entre 60 et 4000 deniers.
Les fils obtenus par le procédé selon l'invention ont un frisage stable du type hélicoïdal à trois dimensions, avec des caractéristiques sans couple.
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Claims (7)
1. Procédé de fabrication d'un fil multifilaments gonflé dont les filaments sont séparés à un degré prédéterminé, dans lequel on imprègne le fil multifilaments d'un gaz, à une température impropre à produire une plastification du fil, sous une première pression tout en transportant continuellement le fil en avant dans un courant du gaz, caractérisé en ce que l'on fait entrer un premier courant du gaz avec le fil entraîné dans une zone de pression plus basse, en faisant en sorte que la chute de pression force le gaz imprégnant à se dilater et par conséquent à séparer les filaments du fil à un degré supérieur au degré prédéterminé, en ce que l'on force les filaments séparés à se rapprocher les uns des autrest^une distance suffisante pour amener les filaments audit degré prédéterminé de séparation et en ce que l'on transporte le fil continuellement en avant dans un second courant de gaz.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapprochement les uns des autres des filaments séparés est fait en même temps qu'un brusque changement de leur direction de mouvement pour produire leur frisage.
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REVENDICATIONS
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on produit un premier courant de gaz entre une zone de haute pression et une zone de pression intermédiaire, ainsi qu'un second courant de gaz entre la zone de pression intermédiaire et une zone de basse pression, on immerge le fil dans le premier courant de gaz où il s'imprègne du gaz et où il est continuellement avancé par le gaz, on fait détendre brutalement le gaz du premier courant dans la zone de pression intermédiaire pour que les filaments du fil soient séparés par la dilatation brutale du gaz dilaté à un degré de séparation des filaments supérieur à celui devant être finalement atteint, on change brutalement la direction de mouvement des filaments séparés, on rapproche les filaments les uns des autres au degré de séparation prédéterminé et on entraîne le fil dans le deuxième courant de gaz où il est entraîné par le gaz vers la zone de basse pression.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le gaz, dans la zone de haute pression, est maintenu sensiblement statique.
5. Procédé selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce qu'on sépare les filaments du fil transversalement en forme d'éventail en forçant le gaz du premier courant à se dilater latéralement en couche mince.
6. Procédé selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce qu'on soutire une partie du gaz du premier courant, l'autre partie du gaz d'origine formantJe- second courant.
7. Procédé selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce qu'on dirige le fil entraîné dans le second courant de gaz contre une extrémité d'un tampon formé de fil déjà gonflé et qu'on permet au fil de s'amasser contre ladite extrémité du tampon.
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