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La présente invention se rapporte à la fabrication de feutres convenant'à être utilisés dans la fabrication du papier, y compris la. pulpe, le carton et les produits analogues et dans celle des feuilles d'asbeste ciment, y compris les feuilles servant à la. fabrication de tuyaux et autres produits en asbeste ciment.
Tous ces types de feutres sont compris dans le mot "feutre" utili- sé dans le présent mémoire.
Ces feutres sont normalement fabriqués à partir d'un tissu tissé qui,; dans le cas de fabrication de plaques et de feuilles d'asbeste cimenta est d'une structure relativement forte.
Afin d'assurer une meilleure protection du tissu, et/ou de donner une surface améliorée au produit fini, ou de rendre le feutre plus
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élastique, le tissu est normalement traité dans une machine. laineuse de manière à former une surface lainée sur une ou sur les deux faces du tissu.
Bien que ce procédé ait donné satisfac- tion pour les fibres naturelles, telles que la laine, on a décou- vert que, quoique la plus grande résistance et la plus grande longueur de la plupart des fibres synthétiques les rendent très aptes à donner un tissu plus résistant et d'une plus grande longé- vité, ces qualités de la plupart des matières synthétiques s'opposent à la formation d'une surface satisfaisante à cause de la tendance qu'ont les fibres relevées par le lainage de s'agglomé- rer ou de s'entrelacer en longues touffes ce qui marque de façon indésirable la surface du papier, de la plaque ou de la feuille.
Par ttfibres synthétiques", on entend ici les fibres qui sont fabriquées par un procédé chimique de polymérisation.
Les feutres utilisés dans la fabrication d'asbeste- ciment, mais, pour autant qu'on le sache, pas dans celle du papier, sort parfois composés d'un tissu de base tissé lâchement, de co- ton et/ou de fils synthétiques, ayant des deux côtés une face résistant à l'usure formée de plusieurs couches superposées de fibres de laine non tissées ou d'un mélange de laine et coton ou de laine coton et fibres synthétiques, les couches qui forment les surfaces étant maintenues sur le tissu de base par un poinçonnage.
On n'a cependant ni suggéré ni aperçu auparavant qu'un feutre pou- vait être avantageusement confectionné à partir d'un tissu tissé ayant subi une opération de lainage et ensuite soumis à un poinçon- nage, avec ou sans addition de fibres non tissées avant le poinçonnage. On a découvert maintenant que ce double traitement donne un meilleur feutre. La présente invention dans son sens le plus large se rapporte à un procédé de production de feutre par lainage et ensuite poinçonnage d'un tissu tissé, et comprend également un procédé de fabrication de feutre comportant une surface qui comprend un certain nombre substantiel de fibres partiellement tissées dans le tissu de base et partiellement atta-
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chées à ce tissu en d'autres points sur sa longueur.
L'opération de poinçonnage décrite ci-dessus s'effectue en passant le tissu dans une machine dans laquelle la surface du tissu est fréquemment pénétrée en des points rapprochés par des aiguilles barbelées, le résultat étant d'entrainer la masse des fibres de surface à travers le tissu.
Les machines utilisées suivant la présente invention pour le lainage et le poinçonnage peuvent être du genre connu.
Le tissu peut être soumis, selon le genre de fibres utilisées, à un foulage ou à un étirage avant ou après le lainage ou le poinçonnage.
La profondeur de la surface protectrice d'une face- ou des faces du feutre fini peut être variée selon la durée pendant laquelle elle est soumise au lainage et le degré de compacité obte- nu par suite du poinçonnage. Au plus longtemps on continue le poinçonnage, au plus les fibres de surface seront repiquées serré dans le tissu. Le tissu sera par conséquent plus compact et, dans des limites raisonnables, le tissu sera stabilisé en dimen- sions.
Le poinçonnage se fait de préférence sur les deux faces du feutre. Il est en outre préféré de poinçonner alternati- vement les deux faces.
La quantité de fibres de surface peut être augmentée en étalant une ou plusieurs couches de matière fibreuse détachée sur la surface du tissu lainé avant de le soumettre au poinçonnage.
Les fibres additionnelles sont alors poinçonnées dans le tissu avec les fibres qui ont été soulevées lors du la.inage. Ces ,fibres supplémentaires peuvent être les mêmes ou différentes de la. matière dont le tissu est composé. On préfère cependant que les fibres additionnelles soit d'une nature qui les rend résistantes à l'usure à laquelle la surface est exposées
Une forme spécialement avantageuse de l'invention est celle où une partie ou toutes les fibres.soumises.au lainage et
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au poinçonnage sont des fibres synthétiques, telles que des* fibres de nylon ou Térylène, ayant une résistance plus élevée que les fibres généralement utilisées pour ces feutres.
Ces fibres synthétiques ont déjà été utilisées pour les feutres lainés, mais n'ont pas donné satisfaction, les fibres relevées par le lainage ayant tendance à former des touffes agglomérées ce qui provoque des marques indésirables à l'usage. En utilisant le poinçonnage supplémentaire suivant la présente invention; les extrémités rele- vées des fibres sont rentrées par poinçonnage dans le tissu, évitant ainsi la formation de touffes de fibres agglomérées en surface.
Le poinçonnage d'une couche superficielle dans un tissu de base tissé lâchement n'a pas été employé, pour autant qu'on le sache, avec des fibres synthétiques du genre décrit. La raison apparente est qu'on pensait que le lainage ne convenait pas aux fibres synthétiques, particulièrement aux fibres de nylon et fibres semblables. En fait, on a découvert que les fibres synthéti- ques, telles que celles de nylon, peuvent être poinçonnées sans lainage préalable, mais le résultat est en général moins satisfai- sant que lorsqu'on traite les fibres par un lainage et un poinçon- nage suivant la présente'invention.
Lorsqu'un tissu convenant à être utilisé dans la fabri- cation de ces feutres est seulement poinçonné sans fibres addi- tionnelles, la résistance est considérablement affaiblie. Lorsqu'il est lainé'seulement, il y.a un affaiblissement de sa résistance.
Cependant, lorsqu'il est lainé et poinçonné suivant la présente invention, le tissu a généralement une résistance accrue, comparée à celle d'un tissu non traité. Si en plus, suivant une forme préférée de la présente invention, des fibres additionnelles sont poinçonnées dans le.tissu, la résistance du feutre peut être considérablement accrue
Un autre avantage de la présente Invention, lorsqu'on utilise du nylon et certaines autres matières synthétiques fibreu- ses dans la composition du tissu de base est que le feutre
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obtenu a une bonne stabilité dimensionnelle. Les feutres fabriqués par les procédés conventionnels, à partir de nylon et de certains autres matériaux fibreux synthétiques, ont le désavantage de rétrécir en longueur et d'augmenter en largeur lorsqu'on les relâche après étirage.
Cet effet est grandement ré- duit lorsque le feutre est traité suivant la présente invention.
Par le terme nylon employé dans la présente description, on entend les polyamides synthétiques formant des fibres, c'est- à-dire des produits de condensation organiques qui contiennent une multiplicité d'unités structurelles reliées en série par des groupes amide ou thioamide produits par un procédé de fabrication dans lequel les substances organiques de bas poids moléculaire ne formant pas de fibres sont converties en produits de poids molé- culaire élevé tel qu'ils peuvent être transformés en filaments qui, par extrusion à froid, acquièrent une vraie structure de fibres, reconnaissable à l'examen aux rayons X.
Parmi les fibres synthétiques, autres que le nylon, qui peuvent être utilisées pour le tissu de base, ou comme fibres additionnelles, ou pour les deux ou pour une partie de ces élé- ments, se trouve la fibre Térylène. Par "fibre Térylène" on entend, dans la présente description, l'ester polymérique obtenu par la combinaison d'acide téréphtalique avec du glycol éthylène.
D'autres polyesters peuvent être utilisés. Mais les polyesters doivent être pour lestissus de base des fibres se prêtant à être tissées et ayant une résistance suffisante pour l'usage que l'on veut faire du feutre. Les fibres de polyester utilisées en surface doivent posséder les propriétés de résista.nce à l'usure convenant à la surface d'un feutre.
On propose également, pour perfectionner davantage la, fabrication de feutres suivant la présente invention, d'ajouter aw= matériaux textile dont le tissu est composé, une certaine proportion de fibres thermoplastiques dont le point de fusi@@ est relativementbas, et desoumettre le tissu contenant ce
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matière thermoplastique à un traitement par chauffage à une tem- pérature suffisante pour ramollir cette matière thermoplastique et procurer ainsi un moyen de relier les fibres de surface poin- çonnées et les fibres formant les fils du tissu. Le traitement de chauffage peut être effectué soit durant ou après le poinçonna- ge, et sert à souder les fibres entre elles, et à assurer pu'elles soient fixées en tous points lorsqu'elles sont poinçonnées dans le tissu.
Afin d'assurer que la porosité du feutre ne soit pas affectée, la proportion du constituant thermoplastique ajouté doit être faible, de préférence comprise entre 5 et 10% du poids total du feutre, et ce constituant doit évidemment avoir un point de fusion plus bas que la masse prépondérante des matières fibreu- ses utilisées dans la confection du tissu.ou du poil, et suffisam- ment bas pour que le composant thermoplastique fonde sans trop. faire fondre ou endommager les autres constituants du feutre. Les' fibres thermoplastiques peuvent être tissées dans le tissu ou in- troduites sous forme d'une couche en surface non tissée dans le tis- su mais attachée à celui-ci par un poinçonnage normal.
Le chauffage peut être effectué de n'importe quelle façon convenable, par exemple, le feutre peut être passé après le poinçonnage sur un cylindre chauffé intérieurement à une température suffisante pour faire fondre le constituant thermo- plastique de manière qu'il relie les parties poinçonnées des fibres formant la surface et les fibres des fils du tissu. En variante, puisque la température des aiguilles elles-mêmes est éle- vée par le frottement dû à 'leur pénétration répétée dans le tissu, il est possible que la chaleur transmise par les aiguilles à la matière thermoplpstique de feutrage suffise à la faire fondre, auquel cas, l'apport de chaleur extérieure n'est pas nécessaire, et la chaleur engendrée par les aiguilles peut être réglée en faisant varier la vitesse du poinçonnage.
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The present invention relates to the manufacture of felts suitable for use in papermaking, including the. pulp, cardboard and the like and in that of cement asbestos sheets, including sheets used for. manufacture of asbestos cement pipes and other products.
All of these types of felts are included within the word "felt" as used herein.
These felts are normally made from a woven fabric which ,; in the case of the manufacture of plates and sheets of asbestos Cementa is of a relatively strong structure.
In order to ensure better protection of the fabric, and / or to give an improved surface to the finished product, or to make the felt more
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elastic, the fabric is normally processed in a machine. woolly so as to form a woolen surface on one or both sides of the fabric.
Although this process has been satisfactory for natural fibers, such as wool, it has been found that although the greater strength and length of most synthetic fibers make them very suitable for fabric. stronger and longer lasting, these qualities of most synthetics are opposed to the formation of a satisfactory surface because of the tendency of the upturned fibers of the woolen fabric to agglomerate. rer or intertwine in long tufts which undesirably mark the surface of the paper, plate or sheet.
By "synthetic fibers" is meant herein fibers which are produced by a chemical polymerization process.
The felts used in the manufacture of asbestos cement, but, as far as is known, not in that of paper, sometimes come out of a loosely woven base fabric, cotton and / or synthetic threads. , having on both sides a wear resistant face formed of several superimposed layers of nonwoven wool fibers or of a mixture of wool and cotton or of cotton wool and synthetic fibers, the layers which form the surfaces being held on the base fabric by punching.
However, it has neither been suggested nor seen before that a felt could be advantageously made from a woven fabric which has undergone a wool operation and then subjected to punching, with or without the addition of nonwoven fibers. before punching. It has now been discovered that this double treatment gives a better felt. The present invention in its broadest sense relates to a method of producing felt by woolen and then punching a woven fabric, and also includes a method of making felt having a surface which comprises a substantial number of fibers partially. woven into the base fabric and partially attached
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to this fabric at other points along its length.
The punching operation described above is carried out by passing the fabric through a machine in which the surface of the fabric is frequently penetrated at closely spaced stitches by barbed needles, the result being to drive the mass of the surface fibers through. through the fabric.
The machines used according to the present invention for woolen and punching can be of the known type.
The fabric can be subjected, depending on the type of fibers used, to a fulling or a drawing before or after the woolen or the punching.
The depth of the protective surface of one side or sides of the finished felt can be varied depending on how long it is subjected to the woolen operation and the degree of compactness obtained as a result of the punching. The longer the punching is continued, the more tightly the surface fibers will be transplanted into the fabric. The fabric will therefore be more compact and, within reason, the fabric will be stabilized in size.
Punching is preferably done on both sides of the felt. It is further preferred to alternately punch the two faces.
The amount of surface fibers can be increased by spreading one or more layers of loose fibrous material over the surface of the woolen fabric before subjecting it to punching.
The additional fibers are then punched into the fabric with the fibers that have been lifted during la.inage. These additional fibers may be the same or different from the. material of which the fabric is made. It is preferred, however, that the additional fibers be of a nature which renders them resistant to the wear to which the surface is exposed.
An especially advantageous form of the invention is that in which some or all of the fibers subjected to woolen and
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punching are synthetic fibers, such as * nylon or terylene fibers, having a higher strength than the fibers generally used for such felts.
These synthetic fibers have already been used for woolen felts, but have not been satisfactory, the fibers picked up by the wool having a tendency to form clumped tufts which causes undesirable marks in use. By using the additional punching according to the present invention; the raised ends of the fibers are punched back into the fabric, thus preventing the formation of tufts of agglomerated fibers on the surface.
Punching of a surface layer in a loosely woven base fabric has not been employed, as far as is known, with synthetic fibers of the kind described. The apparent reason is that woolen was thought to be unsuitable for synthetic fibers, especially nylon fibers and the like. In fact, it has been found that man-made fibers, such as nylon, can be punched without prior woolening, but the result is generally less satisfactory than when the fibers are treated with woolen and punching. swimming according to the present invention.
When a fabric suitable for use in the manufacture of such felts is only punched without additional fibers, the strength is considerably weakened. When it is only wool, there is a weakening of its resistance.
However, when woolen and punched in accordance with the present invention, the fabric generally has increased strength, compared to that of untreated fabric. If in addition, in a preferred form of the present invention, additional fibers are punched into the fabric, the strength of the felt can be considerably increased.
Another advantage of the present invention when nylon and certain other fibrous synthetic materials are used in the composition of the base fabric is that the felt
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obtained has good dimensional stability. Felts made by conventional methods from nylon and some other synthetic fibrous materials have the disadvantage of shrinking in length and increasing in width when released after stretching.
This effect is greatly reduced when the felt is treated in accordance with the present invention.
By the term nylon used in the present description is meant synthetic polyamides forming fibers, that is to say organic condensation products which contain a multiplicity of structural units connected in series by amide or thioamide groups produced by a manufacturing process in which low molecular weight non-fiber forming organic substances are converted into high molecular weight products such that they can be made into filaments which, by cold extrusion, acquire true fiber structure , recognizable by X-ray examination.
Among the synthetic fibers, other than nylon, which can be used for the base fabric, or as additional fibers, or for both or for a part of these elements, is the terylene fiber. By “Terylene fiber” is meant, in the present description, the polymeric ester obtained by the combination of terephthalic acid with ethylene glycol.
Other polyesters can be used. However, the polyesters should be fibers suitable for weaving and of sufficient strength for the intended use of the felt as the base fabric. The polyester fibers used on the surface must have the wear resistance properties suitable for the surface of a felt.
It is also proposed, to further improve the manufacture of felts according to the present invention, to add aw = textile materials of which the fabric is composed, a certain proportion of thermoplastic fibers of which the melting point is relatively low, and to submit the fabric. containing this
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thermoplastic material to a treatment by heating to a temperature sufficient to soften that thermoplastic material and thereby provide a means of joining the punched surface fibers and the fibers forming the yarns of the fabric. The heating treatment can be carried out either during or after punching, and serves to weld the fibers together, and to ensure that they are fixed at all points when punched into the fabric.
In order to ensure that the porosity of the felt is not affected, the proportion of the thermoplastic constituent added should be low, preferably between 5 and 10% of the total weight of the felt, and this constituent should obviously have a lower melting point. that the preponderant mass of the fibrous materials used in the making of the fabric or pile, and low enough so that the thermoplastic component melts without too much. melt or damage other components of the felt. The thermoplastic fibers can be woven into the fabric or introduced as a non-woven surface layer into the fabric but attached thereto by normal punching.
The heating can be done in any convenient way, for example, the felt can be passed after punching over a cylinder heated internally to a temperature sufficient to melt the thermoplastic component so that it connects the punched parts. fibers forming the surface and fibers of the yarns of the fabric. Alternatively, since the temperature of the needles themselves is raised by the friction due to their repeated penetration into the fabric, it is possible that the heat transmitted by the needles to the thermoplastic felting material is sufficient to melt it, in which case, the external heat input is not necessary, and the heat generated by the needles can be regulated by varying the punching speed.