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PROCEDE POUR DONNER UNE DEFORMATION PERMANENTE A UN FIL TEXTILEo
Les fils textiles en général et les fils à fibres continues en particulier présentent, quand ils sont transformés en articles textiles, par tricotage, tissage ou autrement, l'inconvénient d'être relativement "plats", sans tenue et peu-élastiques.
C'est pourquoi, dans de très nombreuses applications, on cherche à améliorer cet état de choses et à donner aux fils, et en conséquence aux articles qui en seront faits, plus d'élasticité, de gonflant et de tenue.
Ce résultat est communément obtenu en donnant aux fils: une forte torsion, de l'ordre, par exemple, de 20000 à 30000 tours au mètre.
Ces fils prennent alors le nom de fils "crêpe".
Mais si ce procédé est facilement mis en oeuvre avec certains fils, tels que la soie, la rayonne "viscose" ou la laine, et donne de bons résultats, au contraire, il- ne peut s'employer dans les conditions de travail usuelles sur certains autres fils tels que ceux en rayonne "acétate" ou ceux à base de superpolyamideo On dit que ces fils ne crêpent pas.
Pour y parvenir, on a essayé de faire crêper le fil par une torsion donnée dans des conditions particulières, ou sans le surtordre, en lui imprimant un profil sinusoidal ou hélicoïdal.
Il est évident que ce profil hélicoidal, analogue à celui du tirebouchon ou de l'hélice, déforme le fil dans les trois dimensions de l'espace et donne de meilleurs résultats que la forme sinusoïdale ne le déformant que dans le plan.
Divers procédés ont été préconisés pour obtenir des fils à profil hélicoïdal mais ils sont coûteux et n'ont jamais donné, pratiquement, de ré-
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sultats intéressants.
Le procédé, objet de l'invention, a pour but de donner un profil hélicoïdal aux fils et aux filaments dont ils sont composés afin que les articles textiles quil serviront à fabriquer aient, entre autres,une élasticité plus grande, un toucher moins mou, un aspect plus mat et plus flatteur, davantage de gonflant et une amélioration de leur pouvoir calorifuge
Il consiste à enrouler le fil à déformer au moins une fois sur un support, à le tirer par une extrémité, l'autre étant libre, quandil est ainsi enroulé, et à fixer toute déformation produite par cet enroulement là et pendant qui/elle se produit.
Le dessin schématique annexé représente, à titre d'exemple, plusieurs variantes d'exécution de la mise en oeuvre de ce procédé :
Figo 1 est une vue en perspective d'un fil ayant subi la mise en oeuvre de ce procédé;
Figso 2 à 5 montrent trois variantes d'appareillage;
Fig. 6 montre en perspective un appareillage donneur de fil.
Comme montré figure 2, le fil peut être déformé par enroulement sur lui-même. Pour cela, le brin de fil 2 dévidé d'un support 1 passe sur des barbins ou roulettes 4. Ce brin, désigné maintenant par 2a, revient dans la direction opposée à celle de son déroulement en s'enroulant, au moins une fois, autour du brin 2. Dans cette zone d'enroulement .2. est disposé un moyen de fixage, pour rendre permanente la déformation subie à ce moment par le fil qui est ensuite reçu sur un deuxième support 6.
Au lieu d'être enroulé sur lui-même, le fil à déformer peut être enroulé autour d'un autre fil devant subir une déformation analogue. Un moyen de chauffage est prévu dans la zone d'enroulement pour fixer d'une fa- çon permanente la déformation momentanée du fil.
On prend deux fils $ et 9 (figo 3) de polyhexaméthylène adipami- de 75 deniers formés chacun de 23 brins et tordus à 200 tours au mètre à droite ; chacun de ces fils est enroulé, comme il est usuel dans l'industrie tex-, tile, sur un support.
Ces deux bobines 11 et 12 sont placées verticalement sur une planche 13 au niveau du solo
Les deux fils en quittant leur bobine passent chacun dans un tendeur à grille, respectivement 10 ou 14, placé au-dessus de chacune des bobines et dans son axe.
Les deux fils 8 et passent alors dans un barbin unique 15 situé légèrement au-dessus des tendeurs et à égale distance de chacun d'euxo
Les deux fils sont alors enroulés l'un autour de l'autre 60 fois sur une longueur de 3 cm. environ, puis, après avoir passé ensemble dans un deuxième barbin 16 placé verticalement au-dessus du premierils sont enroulés séparément sur deux bobines à joues 17 et 18 tournant à une même vitesse de 15 mètres à la minute.
Entre les deux barbins mentionnés ci-dessus est disposée une résistance électrique 19 en forme de spirale formant un cylindre de 4cm. de haut et de 2cmo de diamètre.
Les deux fils, au moment où ils sont assemblés ensemble, traversent cette résistance en suivant l'axe théorique du cylindre où la température atteint 180 C.
La déformation en spirale, impartie à chacun des fils au moment où ils s'enroulent l'un autour de l'autre, est fixée par la chaleur et est im- primée définitivement à chacun des deux fils recueillie sur les supports récepteurs 17 et 18. Le fil à déformer peut aussi être enroulé sur un support
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ayant approximativement la forme d'une aiguille dont le diamètre est, de préférence, d'un ordre de grandeur sensiblement égal au diamètre du fil luimême. Cette aiguille peut être immobile ou tourner sur elle-même autour de son axe; elle peut être lisse ou rainurée en forme d'hélice; dans ce cas, elle peut être de préférence au pas de la déformation à produire sur le fil qui, ainsi, sera guidé.
Cette aiguille peut aussi être tenue à une ou à ses deux extrémitéso
Dans l'exemple montré figure 4, on prend un fil 22 à base de polyesters de 70 deniers 36 brins d'une torsion de 30 tours au mètre sur une bobine de filature 23.
Le fil est tiré de cette bobine à la défilée, passe sur un ten- deur à grille ou autre 24 pour régulariser sa tension, puis est entouré 40 fois autour d'un petit axe métallique 25 de 6cmo de long, de préférence rai- nuré hélicoidalement, sur 4cm. à 1cm. de chaque extrémité par une encoche en forme de pas de vis 26 ou de spirale régulière qui en fait 39 fois le tour.
A chaque tour de l'axe, la rainure se retrouve 1mm. plus loin.
Cette rainure est en forme de U ayant une largeur de 1/2 mm. et une profon- deur de 1mm. Le diamètre de l'axe est de 3mm.
Cet axe peut tourner librement autour de ses deux extrémités qui sont montées (perpendiculairement à l'axe) sur deux petits roulements.
Les couronnes extérieures de ces deux roulements sont solidari- sées par leur montant métallique 27 avec une plaque chauffante 28 dont la température est maintenue telle que l'axe autour duquel s'enroule le fil garde une température de 160 C.
Après avoir au fond de la rainure 26 tourné 39 fois en même temps que l'axe qu'il entraîne, le fil 22 est entraîné à une vitesse réguliè- re de 12mmo par le rouleau d'un donneur de fil 29, puis est reçu sur un support définitif 30.
Selon une autre variante de mise en oeuvre de ce procédé, on prend trois fils±±, 34 et 35 (fig. 5) de polyhexaméthylène adipamide de 15 deniers monofilament sans torsion. Chacun de ces fils est enroulé sur une bobine de filature 36, 37, ou 38.
Ces trois bobines sont placées sur un même plan horizontal au pied de la machine. Chacun des fils sortant de ces trois bobines est guidé par un barbin 39, 40 ou 41 placé au-dessus de chaque bobine, et passe sur un rouleau mouilleur 42 tournant dans un bac 43 contenant de l'eau; puis, les trois fils sont réunis par une torsion de 40 tours sur 1cm. 1/2. Chacun des trois fils est alors entraîné séparément par un donneur de fil 44, 45 ou 46 qui l'appelle à une vitesse de 10 mètres minute. Chaque fil est reçu sur une bobine 47, 48 ou 49.
Pendant que les trois fils sont liés ensemble par la torsion, ils frottent sur un tube de verre cylindrique 50 de 4cm. de diamètre; ce tube contient des résistances électriques qui portent sa température exté- rieure à 150 C.
La déformation du fil devant être fixée par un moyen thermique, ce support peut être lui-même la source ou le véhicule de la chaleur. Si le support est mobile autour de son axe, il peut être entraîné en rotation par le frottement du fil ou par un agent moteur étranger.
PP ìl Pour déplacer le fil ou chacun des fils auxquels on veut donner un profil hélicoïdal, un moyen simple consiste à le soumettre à un effort de traction du support (tube, guindre, bobine...) sur lequel chaque fil traité est enroulé à l'arrivée; dans ce cas, le support de départ de chaque fil de- vra de préférence opposer une force d'inertie aussi constante que possible, mais ne pas être animé d'un mouvement propre.
Ce moyen offre toutefois l'inconvénient que le fil arrive sur son
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support avec une tension non négligeable de telle sorte que la pression des spires de fils les unes contre les autres détruit partiellement la déformation qui vient de lui être donnée. Pour y remédier, on préconise d'en- traîner chaque fil en le faisant passer après la fixation permanente de la déformation sur les rouleaux d'un "donneur" de fil (figo 6).
Ce donneur de fil peut être d'un type classique tels que ceux utilisés pour délivrer le fil dans les machines assembleuses-retordeuses.
Il peut être formé de un ou plusieurs rouleaux et tournantà une vitesse donnée et sur lesquels le fil 53 fait un nombre de tours suffisant pour que sans possibilité de glissement, ou avec un glissement très faible et constant, il-soit entraîné à la vitesse périphérique des rouleaux.
En sortant du donneur de fil, le fil est recueilli sans aucune tension sur un support 54.
Dans certains cas, on peut utiliser pour l'avancement du fil deux donneurs de fil disposés un avant et un après la zone de déformation du fil.
Le nombre de tours, par lequel chaque fil est enroulé autour de lui-même, ou d'un un plusieurs autres fils ou de l'aiguille, dépend de la longueur sur laquelle la torsade a lieu. Il dépend aussi d'autres facteurs tels que : nature et grosseur du fil, nombre de fils assemblés ensemble.
En principe, une torsion plus faible donne des effets moins prononcés, une torsion plus forte, des effets meilleurs, mais de plus grandes difficultés d'exécution.
A titre d'exemple, on peut indiquer que de bons résultats ont été obtenus avec des torsions de l'ordre de 10500 tours au mètre sur deux fils en matière synthétique à brins continus de 100 deniers chacun, la tor- sade ayant une longueur de 10 à 50mm.
Sur tout leur parcours, et entre autre à chaque extrémité de la zone où on les torsade, les fils doivent être maintenus en place par des guide-fils, barbins ou roulettes.
On a vu que pour l'exécution du procédé, il était indispensable de fixer, pendant qu'elles ont lieu, les déformations imparties au fil par cet enroulement en torsade.
Ce fixage peut avoir lieu par différents moyens : présence d'un liquide ou d'un gaz fixant les fils dans la position où ils se trouvent au moment où ils reçoivent la déformation que l'on désire conservero Les moyens les plus usuellement employés pour le fixage des textiles trouvent là aussi leur application parce qu'ils sont d'une plus grande facilité d'emploi à éga- lité de résultats. Ces moyens sont l'apport de chaleur ou de vapeur d'eau à forte températureo
Au stade industriel, on préfère faire passer le ou les fils au moment où ils forment une torsade, dans une chambre remplie de vapeur à la tem- pérature nécessaire ou dans un tube cylindrique creux ou sur une plaque, chauf- fés par exemple par des résistances électriques ou par des rayons infra-rouges.
La température devra être la plus élevée possible dans la limite où elle ne risque pas de détériorer les fibres textileso
Iùaxima que La vitesse à laquelle les fils seront entraînés et la température maxima que les fils peuvent supporter sont deux éléments étroitement liés.
L'une et l'autre sont fonction de la nature du fil sur lequel on met en oeuvre le procédé.
Avec ce procédé, on obtient des résultats particulièrement inté- ressants avec les fils qui se laissent fixer facilement et en particulier les fils thermoplastiqueso
Les fils soumis à ce procédé peuvent être des fils à une torsion nulle ou négligeable, par exemple la torsion reçue par le fil à la filature,
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mais ils peuvent également avoir subi, au préalable, une torsion, même forte.
Ce peut être aussi des fils retors, composés à la rigueur de fils de grosseur ou nature différentes.
Exceptionnellement, les divers fils, destinés à être torsadés entre eux sur quelques centimètres, peuvent aussi être des fils de grosseur ou nature différenteso
Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules variantes de mise en oeuvre qui ont été plus particulièrement décrites, mais elle en embrasse encore toutes les autres mettant en oeuvre ce moyen de déformation.
REVENDICATIONS.
1. - Procédé pour donner une déformation permanente à un fil textile, caractérisé en ce qu'il consiste à enrouler le fil à déformer au moins une fois sur un support, à le tirer par une extrémité, l'autre étant libre, quand il est ainsi enroulé, et à fixer toute déformation produite par cet enroulement à l'endroit et au moment où elle se produit.
20 - Procédé tel que spécifié en 1, caractérisé en outre, par les points suivants pris ensemble ou séparément : a/- le fil déroulé s'enroule sur lui-même autour du brin revenant en direction inverse après avoir suivi un trajet en boucle; b/- deux fils différents déroulés simultanément s'enroulent au moins une fois l'un par rapport à l'autre avant d'être appelés séparément dans des directions différentes sur des supports différents. c/- le fil s'enroule autour d'un support qui peut être fixe ou rotatif, lisse ou rainure hélicoidalement; d/- le support peut être pourvu d'un moyen de chauffage interne-ou externe;
e/- la source de chaleur peut être l'ambiance d'une enceinte à l'intérieur de laquelle se produit l'enroulement donnant au fil la déformation à fixer. f/- l'enceinte peut être constituée par une résistance électrique de chauffage disposée pour former un cylindre creux à l'intérieur duquel passe le fil à traiter; g/- avant fixage de la formation, le fil subit un mouillage; h/- le fil est appelé sous tension par un donneur de fil qui le livre sans tension.
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