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Dans l'industrie des fibres artificielles, le principe de faire progresser parallèlement une rangée de fils prove- nant de fillières différentes à travers des liquides de lava- ge ou de traitement particuliers est très anoien. L'idée de recuillir en définitive, sur un organe, des fils lavés et
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traités d'une manière particulière pour éliminer les corps étrangers qu'ils contiennent et qui proviennent du procédé même de formation de ces fibres ou qui ont été traitées d'une manière particulière en vue d'améliorer aussi leurs proprié- tés et qui, si possible, ont également été séchées, a tou- jours attiré les chercheurs.
Cette idée d'opérer en contin@@ c'est à dire sans inter- ruption du fil de la phase de filature à la phase d'assembla- ge sur un organe final d'enroulement, aurait simplifié consi- dérablement le cycle de travail, l'aurait rendu beauooup plus rapide, et il en serait résulté des installations de dimen- sions considérablement plus faibles.
Des brevets ont été déposées depuis 1906, d'après les- quels des fils obtenus par le procédé aupro-ammoniacal ou par le procédé à la viscose étaient lavés pendant qu'ils étaient'disposés et amenés à progresser en une rangée, D'au- tres brevets poursuivant le même but ont été déposés par la suite. En considération de la multiplicité des traitements, c'est à dire en considération du fait que les fils doivent entrer successivement en contact avec des liquides différents, il devient nécessaire de disposer de moyens pour extraire la rangée de fils d'une cuve donnée et de les faire entrer dans la cuve suivante contenant un autre liquide. On recourt à des barres agencées à l'intérieur du liquide et au dessus des bords extrèmes des cuves. Plus opportunément, on adopte aussi des rouleaux de renvoi.
Ces rouleaux, montés au dessus des cuves ou bien entre une cuve et l'autre avaient la double fonction de guider les fils et aussi d'exprimer les fils de façon à réduire au minimum le liquide transporté. Dans ce dernier cas, ils étaient disposés par paire ou bien au nombre de trois en donnant origine au "trio" classique.
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La production de fils continus présente des exigenoes délicates, notamment en Ce qui concerne la production de fils à titre plus faible, soit pour assurer l'intégrité de ces fils, soit leur régularité. Il y a lieu d'éviter les ten- sions et les frottements, qui peuvent donner lieu à des rup- tures des brins ou du fil lui-même, et il y a également lieu d'éviter toute tension irrégulière qui donnerait lieu à des irrégularités des caractéristiques, ces irrégularités étant d'autant plus sérieuses que le fil est encore plastique au moment de l'effort.
On a cherché à obvier à ces Inconvénients en réduisant au minimum la déviation des fils d'un parcours .rectiligne et réduisant au minimum les frottements par l'adoption de cuves ayant leur paroi, au droit de l'entrée et de la sortie de la rangée de fils, plus basse que les parois longitudina- les,,de manière que le liquide alimentant la cuve et qui en- tre dans ce cas généralement à la partie centrale de la cuve, déborde des deux parois plus basses. Cet agencement assure un parcours rectiligne du fil, mais le contact des fils in- dividuels aveo les différents liquides n'est pas parfait et n'est pas toujours assuré. Cela est préjudiciable à la régu- larité de l'effet.
Pour le bon fonctionnement de ces appareils, il y a lieu de tenir oompte encore d'une autre exigence. Les fils indivi- duels doivent avancer sans se toucher réciproquement, il est donc néoessaire qu'ils soient guidés convenablement.
Or, on a trouvé, ce qui constitue l'objet de cette inven- -tien, que l'on peut assurer un'contact excellent entre les fils et les liquides dans les différentes cuves, ce contaot 'étant accompagné d'un avancement régulier parfaitement paral- lèle des fils en rangée se mouvant en ligne droite depuis la
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maohine de filature à travers les différents liquides de lavage et d'autres traitements, en adaptant des déversoirs particuliers aux extrémités des différentes cuves, notam- ment à leurs bords correspondant à l'entrés et à la sortie de la rangée de fils.
Le déversoir est constitué par une paroi transversal portant une série de pieux, dont le nombre se rapproche des fils constituant la rangée. Normalement, le nombre des pieux est le même que celuides fils + 1, de mnière que chaque fil passe dans l'intervalle entre un pieu et l'autre.
Les deux extrémités de la cuve sont munies chacune d'un de ces déversoirs de manière que les fils parcourant la cuve soient guidés convenablement. Si la cuve et de longueur con sidérable, on pourra prévoir d'autres séries transversales de pieux dans le sens de sa longueur, en vue de guider les fils,,
L'agencement des pieux sur le déversoir, notamment de ceux disposés aux deux extrémités des cuves procure un au- tre avantage très considérable, qui ne peut être obtenu par le déversoir libre. Le liquide se déchargeant des ouves pas- se dans l'intervalle compris entre un pieu et l'autre. Le volume de liquide se déchargeant des cuves est fonction de sa hauteur dans la cuve.
Cette hauteur est d'ailleurs ré- glable par le réglage de l'arrivée du liquide à la cuve, Comme la position en hauteur de fils dans les ouves est fixe, cette hauteur étant déterminée, comme on le verra à la suite, par la position des rouleaux débiteurs et déchar- geurs et par les barres transversales, on dispose d'un moyen pour assurer l'immersion complète des fils dans le liquide, tout en ayant la possibilité de faire avancer les fils en ligne droite.
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L'invention sera décrite d'une manière plus détaillée à titre d'exemple en se référant aux dessins ci-joints, où la Fig.1- est une vue de face du déversoir terminal servant de fermeture à la cuve, la Fig.2 - est, à échelle agrandie, une vue en coupe transversale du déversoir, suivant II-II de la fig.l,
La fig.3- est une vue en coupe longitudinale de la cu- ve comportant les deux déversoirs extrèmes,
La fig.4 - est enfin une vue en coupe longitudinale d'un système à trois cuves.
A la fig.l, 1 indique la cuve, 2 - la paroi du déversoir portant les pieux 3.
A la fig.2, 2 et 3 montrent respectivement la paroi por- te-pieux et un pieu, 4 est la section d'une barre, ayant mê- me longueur que le déversoir, sur laquelle glissent les fils lors de leur avancement.
La Fig.3 montre, en coupe longitudinale, uhe cuve com- plète. - 1 - désigne la cuve, 2 - les parois porte-pieux, 3 ,les pieux, 4, les barres transversales, 5 la connexion pour l'entrée du liquide, 6 les cuvettes collectrices du li- quide se déchargeant des déversoirs, 7 la décharge de ce li- quide des cuvettes collectrices.
Comme on le voit, par exemple, à la Fig.2, la hauteur des parois longitudinales la de la cuve est plus grande que la hauteur h des parois transversales 2, de manière que le liquide contenu dans la cuve puisse submerger complètement les fils 10, ce liquide débordant ensuite par les fentes ver- ticales étroites entre les pieux 3, comme montré par cette figure.
La fig.4 montre enfin un ensemble de trois cuves telles qu'elles sont utilisées par exemple pour la production de fils de viscose à haute tenacité pour pneus. La première est parcourue par un bain de fixation pour compléter la décompo- sition du xanthogénate, la deuxième par de l'eau chaude de
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lavage, la troisième par un bain d'avivage. - 1 indique les caves, 8 les paires de rouleaux conférant le mouvement aux fils et servant également à exprimer les fils.
L'espace entre un pieu et l'autre dépend du titre du fil fabriqué. Cet espace est de l'ordre de quelques milli- mètres, 2 mm ou moins, par exemple. Les pieux peuvent être en toute matière appropriée, pourvue que cette matière ait une dureté suffisante et résiste à l'action des liquides.
On décrira, ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mode de fonctionnement du dispositif décrit ci-dessus pour obtenir un fil de rayonne à la viscose.
La viscose est préparée à une concentration de 7% de cellulose avec un contenu de 6.5% de NaOH, viscosité 30", numéro gamma 50.
Pour obtenir des fils de 1650 den. on file cette visoo- se par des filières à 850 trous ayant un diamètre de 0. 08 m/m dans un bain de coagulation contenant 7,5% HS2O4, 19% Na2SOR et 8% ZnS04. Le bain a été additionné d'une quanti- té de sulphate de laurilpyridien telle qu'elle abaisse sa tension superficielle à 32 dynes/cm, déterminée à une tempé- rature de 67 C, qui est la température d'utilisation du bain de coagulation. Le parcours du fil dans le bain de coagula- tion est de 40 cm, la vitesse de filature de 27 m/min.
Les fils sont étirés de 37% sur le parcours dans un bain -de fixa- tion contenant 1% de H2SO4 ayant une température de 95 C, en utilisant une cellule d'étirage conforme à celle déorite à la demande de brevet déposée en France, au même nom, le 6 février 1958 sous le n 757.600, pour "Dispositif d'étirage pour la filature humide, plus particulièrement de rayonne à la viscose". Une rangée de fils (50 par exemple) obtenus de la manière ci-dessus, disposés parallèlement, est amenée à
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passer à travers trois cuves, telles que décrites en se réfé- rant aux figures 1 à 4, disposées l'une après l'autre.
La ou- ve I (Fig.4) est parcourue par le même bain de fixation ayani servi pour l'étirage, la cuve II par de l'eau ayant une tem- pérature de 50 C et la cuve III par l'émulsion de l'huile d'avivage , 2 g/1, ayant également une température de 50 C.
Après le bain d'avivage les fils spnt amenés sur les cylin- dres d'essorage et ensuite sur les broches de tordage. Les déversoirs dans chaque cuve comportent 51 pieux chacun.
Il est évident que cette invention n'est pas limitée à l'utilisation de pieux, bien que, dans la plupart des cas, cette forme soit préférable. Il est essentiel de créer des déversoirs sur des arêtes verticales ou presque verticales, à savoir des déversoirs de profondeur appréciable de façon à créer un volant de liquide de hauteur suffisante par rap- port à la limite supérieure des parois transversales d'extré- mité 2. Selon une forme rudimentaire cela pourrait être ré- alisé par de simples rentes dans les parois 2, ces fentes étant assez étroites pour créer le volant de liquide néces- saire, donc pour submerger complètement les fils 10.
Il demeure bien entendu que l'invention a été représen- tée et décrite suivant une forme d'exécution préférée,mais que des variantes constructives pourront être apportées sans sortir du cadre de l'invention. De plus, l'invention a été décrite et représentée dans son utilisation pour la filature de la rayonne à la viscose, mais il est entendu qu'elle peut être utilisée pour tout autre procédé de filature humide, présentant des exigences analogues pour De lavage et le traitement des fils par des liquides.
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In the man-made fiber industry, the principle of advancing in parallel a row of yarns coming from different yarns through particular washing or treatment liquids is very old. The idea of ultimately collecting, on an organ, washed and
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treated in a particular way to eliminate the foreign bodies which they contain and which come from the actual process of formation of these fibers or which have been treated in a particular way with a view to improving also their properties and which, if possible, have also been dried, has always attracted researchers.
This idea of operating continuously, that is to say without interrupting the yarn from the spinning phase to the assembly phase on a final winding member, would have considerably simplified the working cycle. , would have made it much faster, and it would have resulted in installations of considerably smaller dimensions.
Patents have been filed since 1906, according to which yarns obtained by the aupro-ammoniacal process or by the viscose process were washed while they were laid out and brought to progress in a row. - many patents pursuing the same goal were subsequently filed. In consideration of the multiplicity of treatments, that is to say in consideration of the fact that the wires must successively come into contact with different liquids, it becomes necessary to have means available for extracting the row of wires from a given tank and to put them in the next tank containing another liquid. Use is made of bars arranged inside the liquid and above the extreme edges of the tanks. More conveniently, return rollers are also adopted.
These rollers, mounted above the tanks or between one tank and the other, had the dual function of guiding the threads and also of expressing the threads so as to reduce the liquid transported to a minimum. In the latter case, they were arranged in pairs or in number of three, giving origin to the classic "trio".
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The production of continuous yarns presents delicate requirements, in particular as regards the production of yarns with a lower titer, either to ensure the integrity of these yarns or their regularity. Tension and friction, which can lead to breakage of the strands or of the thread itself, should be avoided, and any irregular tension which would give rise to breaks should also be avoided. irregularities in characteristics, these irregularities being all the more serious as the wire is still plastic at the time of the effort.
We tried to obviate these drawbacks by reducing to a minimum the deviation of the wires of a rectilinear path and reducing to a minimum the friction by the adoption of tanks having their wall, to the right of the inlet and the outlet of the row of wires, lower than the longitudinal walls, so that the liquid feeding the tank and which in this case generally enters the central part of the tank, overflows from the two lower walls. This arrangement ensures a rectilinear path of the wire, but the contact of the individual wires with the different liquids is not perfect and is not always assured. This is detrimental to the regularity of the effect.
For the proper functioning of these devices, a further requirement must be taken into account. The individual threads must move forward without touching each other, so it is necessary that they be properly guided.
Now, it has been found, which constitutes the object of this invention, that one can ensure an 'excellent contact between the wires and the liquids in the various tanks, this contaot' being accompanied by a regular advancement perfectly parallel to the row wires moving in a straight line from the
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spinning machine through the different washing liquids and other treatments, by adapting particular weirs at the ends of the different tanks, in particular at their edges corresponding to the entry and exit of the row of threads.
The weir is formed by a transverse wall carrying a series of piles, the number of which approximates the wires constituting the row. Normally, the number of stakes is the same as those threads + 1, so that each thread passes in the gap between one stake and the other.
The two ends of the tank are each provided with one of these weirs so that the wires passing through the tank are properly guided. If the tank is of considerable length, it is possible to provide other transverse series of piles in the direction of its length, with a view to guiding the wires ,,
The arrangement of the piles on the weir, in particular those arranged at the two ends of the tanks, provides another very considerable advantage, which cannot be obtained by the free weir. The liquid discharging from the openings passes in the interval between one pile and the other. The volume of liquid discharging from the tanks is a function of its height in the tank.
This height can also be adjusted by adjusting the arrival of the liquid to the tank. As the height position of the wires in the openings is fixed, this height being determined, as will be seen below, by position of the feed and discharge rollers and by the transverse bars, a means is available to ensure the complete immersion of the threads in the liquid, while having the possibility of advancing the threads in a straight line.
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The invention will be described in more detail by way of example with reference to the accompanying drawings, where Fig.1- is a front view of the terminal weir serving as a closure to the tank, Fig.2 - is, on an enlarged scale, a cross-sectional view of the weir, according to II-II of fig.l,
Fig. 3- is a view in longitudinal section of the tank comprising the two extreme weirs,
Fig.4 - is finally a longitudinal sectional view of a three-tank system.
In fig. 1, 1 indicates the tank, 2 - the wall of the weir carrying the piles 3.
In fig. 2, 2 and 3 respectively show the pile-bearing wall and a pile, 4 is the section of a bar, having the same length as the weir, on which the wires slide during their advancement.
Fig. 3 shows, in longitudinal section, a complete tank. - 1 - designates the tank, 2 - the pile-carrying walls, 3, the piles, 4, the transverse bars, 5 the connection for the liquid inlet, 6 the liquid collection basins discharging from the weirs, 7 the discharge of this liquid from the collecting basins.
As can be seen, for example, in Fig. 2, the height of the longitudinal walls la of the tank is greater than the height h of the transverse walls 2, so that the liquid contained in the tank can completely submerge the wires 10 , this liquid then overflowing through the narrow vertical slots between the piles 3, as shown in this figure.
Fig. 4 finally shows a set of three tanks as used, for example, for the production of high tenacity viscose threads for tires. The first is traversed by a fixing bath to complete the decomposition of the xanthogenate, the second by hot water of
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washing, the third by a brightening bath. - 1 indicates the cellars, 8 the pairs of rollers giving movement to the threads and also serving to express the threads.
The space between one stake and the other depends on the titer of the wire produced. This space is of the order of a few millimeters, 2 mm or less, for example. The piles can be of any suitable material, provided that this material has sufficient hardness and resists the action of liquids.
A description will be given below, by way of nonlimiting example, of an operating mode of the device described above for obtaining a viscose rayon yarn.
Viscose is prepared at a concentration of 7% cellulose with a content of 6.5% NaOH, viscosity 30 ", gamma number 50.
To obtain 1650 den threads. this visooze is spun through dies with 850 holes having a diameter of 0.08 m / m in a coagulation bath containing 7.5% HS2O4, 19% Na2SOR and 8% ZnSO4. The bath was added with an amount of laurilpyridien sulphate such that it lowers its surface tension to 32 dynes / cm, determined at a temperature of 67 ° C., which is the operating temperature of the coagulation bath. . The path of the yarn in the coagulation bath is 40 cm, the spinning speed 27 m / min.
The threads are drawn 37% over the course in a fixing bath containing 1% H2SO4 having a temperature of 95 ° C., using a drawing cell conforming to that defined in the patent application filed in France, with the same name, on February 6, 1958 under the n ° 757.600, for "Drawing device for wet spinning, more particularly of rayon to viscose". A row of threads (50 for example) obtained in the above manner, arranged in parallel, is brought to
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pass through three tanks, as described with reference to Figures 1 to 4, arranged one after the other.
The opening I (Fig. 4) is traversed by the same ayani fixing bath used for the drawing, the tank II by water having a temperature of 50 C and the tank III by the emulsion of brightening oil, 2 g / 1, also having a temperature of 50 C.
After the brightening bath, the threads are brought to the spinning rolls and then to the twisting pins. The weirs in each tank have 51 piles each.
It is obvious that this invention is not limited to the use of piles, although in most cases this form is preferable. It is essential to create weirs on vertical or almost vertical ridges, namely weirs of appreciable depth in order to create a liquid flywheel of sufficient height in relation to the upper limit of the transverse end walls 2 According to a rudimentary form this could be achieved by simple annuities in the walls 2, these slits being narrow enough to create the necessary liquid flywheel, therefore to completely submerge the wires 10.
It remains of course that the invention has been represented and described according to a preferred embodiment, but that constructive variants can be made without departing from the scope of the invention. In addition, the invention has been described and shown in its use for spinning rayon to viscose, but it is understood that it can be used for any other wet spinning process, having similar requirements for washing and treatment of threads with liquids.