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Là présente invention est relative à un fil textile à âme multiple, possédant une résistance élevée à la traction, et à un procédé de fabrication d'un tel fil.
Avant la présente invention, il était d'usage de fabri- quer un fil par un procédé de filature -dans lequel le groupe de fibres ou de filaments est retordu pour provoquer un fro@@ement interne suffisant, pour empêcher les fibres ou les filaments de glisser l'un sur l'autre pendant le processus de filature ou sous l'action d'efforts pouvant être ultéricurement appliques au fil.
Ce retordage du fil a un effet tel que chaque fibre ou filement individuel est tordu autour de son axe et est enroulé en hélice autour de l'axe du fil. Il en résulte un effort, de rersion
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dans les fibres ou filaments et une variation de la longueur des fibres pour une longueur donnée de fil, parce que les fibres extérieures restent disposées en hélice tandis que les fibres intérieures sont presque rectilignes.
Il ressort de ces considérations relatives à un fil retordu suivant les procédés usuels qu'il y a deux sources princi- pales de faiblesse : l'une est la contrainte de torsion résiduelle dans chaque fibre par le fait de sa torsion autour de l'axe du fil pendant la filature, et l'autre est la variation de longueur des fibres individuelles dans une longueur donnée du fil. Comme on le sait, la résistance à la traction d'une pièce quelconque est diminuée si on la soumet à un effort de couple et, par conséquent, chaque fibre est hors d'état de participer à la résistance du fil dans une mesure aussi, grande qu'on pourrait l'escompter d'après une évaluation de la résistance à la traction des fibres ou filaments non tordus qu'il contient.
La seconde caractéristique mentionnée a pour conséquence une répartition non-uniforme sur les : différentes fibres constituant le fil de la tension longitudinale s'exerçant sur le fil. Pour une longueur donnée quelconque de fil, la fibre, la plus courte,par exemple une fibre située le plus près de l'axe du fil, subira la première l'effort et devra supporter la charge sans l'aide des fibres adjacentes qu'on pourrait escompter par Une évaluation de leur résistance individuelle à la'traction.
Si la fibre la plus courte se rompt, la charge est transférée aux fibres adjacenteset, de cette façon, les fibres se rompent successivement de sorte qu'à aucun moment le fil ne possède la résistance d'ensemble totale de toutes les fibres qu'il contient.
La présente invention élimine ces inconvénients en ' réalisant un fil à âme multiple, dans lequel les fibres et filaments individuels ne sont pratiquement pas tordus autour de leur axe et dans lequel les fibres et filaments contenus dans une longueur
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donnée de fil sont sensiblement:d'égale longueur. Dans la présente description le terme "filament" ou "filé" se rapporte à une fibre continue couramment qualifiée de fibre sans fin, cette désignation s'appliquant à un filament unique ou multiple, ou à un fil forme d'une fibre relativement longue, de lin par exemple, ou à un fil formant une fibre sensiblement plus longue que celle utilisée dans une mèche.
Le terme " mèche Il se rapporte à un faisceau de fibres sensiblement parallèles et sans torsion. Un fil selon la présente invention est obtenu en réunissant une mèche de fibres et un filament ou filé et en enroulant la mèche autour du filament, en retordant la mèche et le filament selon un, certain sens de rotation pendant que le filament est soumis à une tension plus élevée que la mèche, de façon à former ainsi un premier fil avec âme. Un second fil à âme est formé de la même manière et ces deux premiers fils à âme sont alors retordus ensemble selon un sens de rotation opposé au sens de rotation utilisé pour leur retordage individuel.
Quand on fabrique un fil à âme multiple par ce procédé, chacun des premiers et seconds fils à âme est retordu de façon classique et chacun contient au moins un filament retordu autour de son propre axe de sorte qu'il est soumis à un effort de torsion.
En retordant ensemble le premier et le second fils à âme selon un sens de rotation opposé à celui du retordage appliqué à chaque fil à âme, la torsion, et par conséquent la contrainte de torsion' de chaque filé ou fibre individuel de chaque mèche,'sont pratique- ment supprimées. De plus, en réalisant un fil à âme multiple par le procédé suivant l'invention, le retordage du premier fil à âme ' avec le second a pour résultat d'entrelacer les filaments des fibres sur la longueur du fil de sorte que les filaments, et pratiquement toutes les fibres, -sont sensiblement d'égale longueur pour une longueur donnée du fil.
Quand un fil à âme multiple suivant l'invention est soumis à un effort dirigé longitudinalement, chaque fibre et chaque filamen du fil supporte sa part de l'effort, du fait que les fila-dents et es fibres ont pratiquement même longueur pour une longueur donnée
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de fil. Les fibres et les filaments du fil terminé ne sont pas tous soumis individuellement à un effort de torsion et, par conséquent, chacun est en état de contribuer à la résistance du fil à la traction dans la mesure qu'on peut escompter de la résistance à la traction d'une fibre ou filament individuel.
En conséquence, un fil suivant l'invention a une résis- tance à la traction supérieure à celle d'un fil obtenu de la manière usuelle à partir d'une fibre mixte ayant la même proportion qualitative et quantitative de mélange que celle utilisée dans le fil à âme multiple et, en raison de la disposition presque parallèle des fibres, le fil a une contexture plus douce. Un tissu formé avec un fil suivant l'invention a également une contexture plus douce et, dans la mesure où le tissage lui-même ne provoque pas de séparation des fils individuels, les lignes effectives .de sépara- tion entre les fils sont moins marquées que dans les tissages faits de fils fortement retordus obtenus par,un procédé usuel.
La disposi- tion presque parallèle des fibres dans une étoffe tissée avec un ¯fil suivant l'invention tient compte du groupement ou tassement des fils et des fibres sous l'influence du glissement des fibres soumises .à un effort, dans la limite permise par l'armure. La disposition parallèle des fibres est favorable à un tel glissement des fibres, qui se produit dans une mesure plus large qu'avec des fils retors filés d'après les procédés anciéns. Le groupement des fibres et des fils augmente beaucoup la résistance à la déchirure, surtout si on a choisi une armure favorisant ce glissement comme c'est le cas pour une armure natté toile ou autre armure lâche analogue.
Un fil à âme multiple suivant l'invention permet de tisse! une étoffe de plus grande densité et de moindre perméabilité à l'air, sans modifier sensiblement la perméabilité de l'étoffe à la vapeur. ' Jusqu'ici, ce--ci n'était pas possible avec l'emploi de matières
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ayant à peu près la même composition mais filées de la manière habituelle, car la tension nécessaire, sur le métier à tisser, pour produire de telles étoffes de densité élevée, ne pouvait pas être réalisée en raison du nombre' excessif de ruptures de fils de chaîne. Les-tissus de grande densité obtenus avec des fils à âme multiple suivant l'invention offrent un.degré élevé de proec- tion contre le vent et la pénétration des particules de poussière.
Ceci a une importance extrême pour les vêtements de protection destinés à être portés dans des zones contaminées par des poussiè- res radio-actives, par d'autres produits chimiques toxiques, ou par des particules bactériologiquement contaminées.
Les caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux au cours de la description qui va suivre.
Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple : - la fig. 1 est une vue schématique représentant l'enrou- lement d'une mèche de fibres autour d'un filament pour former un fil à âme; - la fig. 2 est une vue schématique représentant le retordage de deux fils à âme, fabriqués de la manière indiquée à la fig. 1; - la fig. 3 est une vue (à très grande échelle) d'une mèche enroulée autour d'un filament, de la manière indiquée à la fig. 1, et dans laquelle une partie de la mèche a été enlevée; - la fig. 4 est une vue (à très grande échelle) du fil terminé, réalise de la manière indiquée à la fig. 2.
Un fil à âme multiple suivant l'invention est réalisé en fabriquant un premier et un second fil à âme qui sont ensuite retordus ensemble. Le premier et le second fil à âme sont fabriqués de la même manière et un procédé de fabrication du premier et'du second fil à âme est représenté sur la fig. 1. Comme représenté ' à la fig. 1 un filé 10 (fibre sans fin), par exemple un filé de nylon, est dévidé d'une bobine conique Il de la manière habituelle et estamené dans lescylindres avant 12 d'un métier à filer classique. Une mèche de fibres 13, par exemple de fibres de nylon,
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de laine ou de coton, est dévidée, de la infini ère Ém.l.i fc,cIe 6' Ul l', bobine 14 pestant cette Mèche et est anwiu'e dnnc J (- cy l L rd r; arrière 15 du métier à filer.
Les cylindres avan@ 12 et arrière 15
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sont entraînés à des vitesses différentes, de norte que 1{; ',È:cl( 13 est étirée de la manière habituelle. Le filé 10 etla mèche 13 sont amenés ensemble, par l'intermédiaire du guide habituel 16 et du curseur 17, à une bobine de filature 18, entraînée de la manière habituelle, par exemple par une courroie 19. Comme l'indique la flèche 20, la bobine de filature 18 tourne dans le sens contraire à celui desaiguilles d'une montre. La bobine de filature 18 étant entraînée, la mèche étirée 13 est enroulée autour du filaient 10 entre le curseur 17 et les cylindres avant 12 du métier à filer, de sorte qu'en fait seul le filé subit une torsion.
Si les dimensions du filé 10 et de la mèche 13 sont convenablement choisies le filé 10 se trouvant soumis à une tension supérieure à celle de la. mèche 13, le filé 10 forme une âme qui est complètement recouverte par la mèche 13 pour former un fil unique à âme 21.
La fig . 3 montre la structure du fil à âme 21 qui est enroulé sur la bobine 18 de la fig. 1. Ce fil à âme comprend le filé retors 10 qui forme un noyau ou âme et la mèche 13enroulée autour du filament 10 comme indiqué par les lignes 31 en forme d'hélice. Divers groupes 32,33 et 34 de fibres de la mèche 13 sont représentés déroulés du fil pour montrer que ces fibres sont disposées parallèlement et sont très rapprochées dans leurenrou- lement en hélice autour du filé 10. La longueur correspondant à un pas de l'hélice est indiquée par la lettre T et les flèches montrent que cette longueur de retordage est uniforme dans tout le-fil et sur toute sa longueur.
Comme le représente la fig. 2, deux bobines pleines 18 du fil à âmè 21, fabriqué selon le procédé décrit à propos de la fig. 1, sont entraînés simultanément à travers les cylindres 22 d'un métier à retordre, un guide 23 et un curseur 24, ju. qu'à une
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bobine de retordage 25. la bobine de retordage 25 est entraînée par une courroie 26, de la manière habituelle, et, comme l'indique la flèche 27, la bobine de retordage 25 est entraînée, dans ce cas, dans"le sens des aiguilles d'une montre, c'est-à-dire dans le' sens inverse de-celui de la bobine de filature 18 de la fig. 1. la bobine de retordage 25 est disposée et entraînée de façon à communiquer un même nombre de tours par unité de longueur que la bobine de filature 18 de la fig.l.
La torsion communiquée par la bobine de filature 18 au filament 10 et aux fibres dans la mèche
13 (fig. 1) est détruite en arrivant à la bobiné de retordage 25 et les fils à âme 21 du fil enroulé sur la' bobine de retordage 25 sont pratiquement sans torsion. En retordant ensemble les deux fils à âme 21, les filaments sont entrelacée sur la longueur du fil enroulé sur la bobine de retordage 25. Les mèches 'de fibres, retordues avec les filaments entrelacés et entourant chacun d'eux, sont entrelacées l'une avec l'autre de sorte que les mèches sont maintenues en place et qu'aucun glissement des fibres, relativement lâches, des mèches ne peut se produire dans le fil à âme multiple, enroulé sur la bobine de retordage 25,
La fig.
4 montre la structure générale du fil à âme multiple enroulé sur la bobiné 25 de la fig. 2. Ce fil est composé de deux filés 10, entrelacés ensemble sur la longueur du fil. Le fil comprend aussi deux mèches 13 entrelacées ensemble sur la longueur du fil. Si on combine les fils à âme 21, décrits ci-dessus; et si on les enroule sur la bobine 25, on supprime la torsion dans chacun des filés 10. Les filés 10 et les mèches 13 qui le. s entourent sont pratiquement exempts de torsion et les fils à âme individuels
21 sont entrelacés comme le montre la fig. 4, de sorte qu'il ne peut pas se produire de glissement des fibres, relativement lâches, des mèches. Comme l'indiquent les fig. 3 et 4, les filés 10 et pratiquement toutes les fibres des mèches 13 sont essentiellement d'égale longueur pour une longueur donnée du fil.
Les filés 10 et pratiquement toutes les fibres des mèches 12 sont parallèles
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Mur lajLeagueur du fil.
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En tissant des fils fabriqués selon la présente invention, il est préférable de choisir une armure permettant au plus grand nombre possible de fils d'être placés et de s'unir de la même manière. Le nombre de fils à disposer de cette façon dépend de l'aspect, des qualités, et de l'usage final, désirés du tissu. Un type d'armure approprié est connu sur le marché sous le nom d'armure natté toile. Dans ce genre d'armure, l'effort de déchi- rure appliqué au tissu s'exerce perpendiculairement à la direction générale de l'un ou l'autre des systèmes de fils et. agit sur les fibres pratiquement à angle droit. En conséquence, une étoffe tissée avec un fil selon l'invention possédera une résistance très élevée à la déchirure.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode d'exécution représenté et décrit qui n'a été donné qu'à titre d'exemple.