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"Procédé et dispositif pour structurer des fils et produits obtenus pa.r le dit procédé".
La présente invention est relative à un nouveau procède et à un nouveau dispositif pour la réalisation de produits structures, qui présentent dos crêpages et enroulements sta- bilisés..
Un objet de la présente invention est de procurer un fil structuré qui présente des crêpages et enroulements sta- bilisés.
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Un autre objet de la présente invention est de procurer un fil nodule qui permet d'obtenir un effet superficiel lorsqu'il est utilisé pour des tissus.
Un autre objet de la présente invention est de procurer un fil qui permet d'obtenir un effet bouclé ou nodulé dans un tissu tricoté ou tissé.
L'invention vise égalementà procurer un proche pour obtenir un fil qui est non seulement crêpé mais également enroulé et qui, additionnellement, présente un pouvoir de rétrécissement résiduel.
D'autres objets et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui suit à l'appui des dessins annexés, dans lesquels :
La fig. 1 est une vue schématique d'une forme d'exécu- tion d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé con- forme à l'invention.
La fig. 2 est une vue schématique d'une deuxième forme d'exécution d'un dispositif pour la mise en oeuvre de l'in- vention.
La fig. 3 est une vue en perspective d'un fil textile réalisé conformément à l'invention.
Dans un but de description, le fil, structuré conformé- ment à l'invention, est considéré comme présentant des crêpa- ges et enroulements stabilisés. Ceci permet d'obtenir .un fil qui, lorsqu'il est tricoté ou tissé, confère un effet super- ficiel au tissu fabriqué. Ceci est dû'au fait que le fil pé- nètre dans le métier à tisser ou à tricoter à l'état crêpé mais non-enroulé, tandis que lorsqu'un point reste ouvert, le fil, en raison de la forme enroulée qui lui a été confère, tend à adopter sa forme enroulée, ce qui permet d'obtenir un point donnant lieu à un tissu bouclé ou nodule. Un enroulement stabilisé d'un fil signifie que lorsque les extrémités du fil sont séparées, le fil reste droit et non tordu.
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La présente invention consiste à introduire la matière textile sous une tension contrôlée entre un jeu de surfaces opposées dont chacune présente des creux qui alternent avec des reliefs, les dites surfaces étant en contact l'une avec l'autre du fait qu'on leur applique une pression, tandis qu'au moins une des surfaces est flexible; ensuite la matière textile est déformée entre les surfaces et elle est évacuée des dites surfaces sous une tension contrôlée, tandis que pendant sa déformation, la tension et la température de la matière sont contrôlées de manière à obtenir un produit textile à enroulements stabilisés.
Dans la description et les revendications on utilise le terme "fibres" pour désigner des fibres étirées, des fila- ments simples continus, des filaments multiples continus, des fils composites formés par de courtes fibres et des filaments simples ou autres matières en filaments.
Les fibres peuvent être réalisées à partir d'une grande variété de matières qui comprennent des matières cellulosi- ques, des polymères thermoplastiques, des polymères thermodnr- cissables et similaires. Ces matières peuvent comprendre des celluloses, des acétates de cellulose, des polyamides, des polyesters, des acryliques, des polyoléfines et similaires.
La fréquence du crêpage pour une longueur donnée de fibre peut être très différente. Le nombre de crêpages par longueur donnée n'est pas critique, bien que limite parfois par les limites physiques du dispositif et par la dimension et la nature de la matière fibreuse utilisée. Généralement, lorsque la valeur des deniers est accrue, le nombre de crêpa- ges par longueur donnée de matière textile 3 traiter est ré- duit. En ce qui concerne le dispositif, lorsque le nombre de creux et de reliefs par zone donnée sur les surfaces opposées est réduit, la profondeur des creux est accrue..
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Les figs. 1 et 2 représentent un dispositif approprié pour le traitement conforme à l'invention de matières tex- tiles;, dans le cas présent de fibres.
Une fibre 3 passe de la bobine d'alimentation 5, sup- portée sur une broche appropriée 7, a travers un compensateur de tension 9 qui tend les fibres d'une valeur comprise entre 0,0033 à 0,2 g. par denier, de préférence entre 0,0066 à 0,08g par denier. Une tension exprimée en grammes par denier représente la tension exercée le long de la longeur longitudinale des fibres et exprimée en unités qui sont rela- tives au poids de la fibre par longueur d'unité. Par exemple, une tension de 0,2 g/denier exercée sur un fil de 100 deniers correspond à 100 x 0,2ou 20 grammes. (Le denier correspond au poids en grammes de la matière par 9000 mètres de longueur).
La fibre tendue passe entre le rouleau 11 qui présente des nervures 15 et des creux 17, et le rouleau 13. Pendant que la fibre passe entre les rouleaux, elle est maintenue a une température au moins suffisante pour permettre sa déforma- tion. La limite supérieure de la température ne doit dépasser celle qui pourrait entraîner la destruction ou la décomposi- tion de la matière textile traitée.
La présente invention propose également que le nombre de surfaces opposées soit supérieur à deux. Le rouleau 13 peut être réalisé en une matière flexible, relativement molle, telle que du polyuréthance. L'autre rouleau Il est exécuté on une matière relativement dure telle que de l'acier. De toute façon, les rouleaux 11 et 13 présentent une surface qui per- met de crêper la fibre 1 lorsque les surfaces des rouleaux 11 et 13 sont appliquées par pression l'une contre l'autre.
Cette pression est obtenue et maintenue par le dispositif 19 qui,par tout moyen approprie (non-représésenté) applique de force le rouleau supérieur II contre le rouleau inférieur 13.
Le rouleau d'entraînement II est mis en rotation par un moyen
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non-représenté, tandis que le rouleau flexible 13 est entraîné en raison de la force de frottement découlant de son contact avec le rouleau 11.
En contrôlant simultanément tant la tension exercée sur les fibres que leur température lorsque les dites fibres sont déformées entre les rouleaux 11 et 13. on a pu constater avec surprise qu'outre le crêpage imparti aux. fibres, il est également possible de leur impartir un enroulement stabilisé, de manière que les fibres retiennent'un pouvoir de rétrécis- sement résiduel. Pour les buts envisagea, la température des fibres est maintenue entre environ 93,5 à 204,5 C et, de préférence, entre 121 et 177 C. La température particulière, utilisée lors du traitement d'une matière textile donnée telle que citée plus haut, dépend des caractéristiques de la.ma- tière elle-même.
Par exemple, le Nylon est traité à des tem- pératures d'au moins 93,5 C,
Le rouleau 11 peut être chauffe, par exemple en faisant passer un fluide chauffé par le centre du dit rouleau.
L'invention propose également que la fibre soit suffisamment pré-chauffée avant sa déformation entre les rouleaux 11 et 13.
A cette fin on peut utiliser un dispositf de pré-chauffage 18 qui est traversé par les fibres avant leur déformation.
Après le passage entre les rouleaux 11 et 13, la fibre déformée passe à travers le guidage 20 et est enroulée ensuite sur la bobine de réception 21, montée sur u.ne broche 21 qui est entraînée par une courroie 23. La fibre passe entre les rouleaux 11 et 13 à une vitesse suffisante pour réduire au minimum la durée de son séjour entre ces rouleaux. Dans le but envisagé, des vitesses comprises entre 15,25 m à 305 m par minute, de préférence entre 30,50 et 122 mètres par mi- nute sont appropriées. Le fil déformé est enroulé sur la bo- bine de réception 21 en n'étant pas tendu.
Les tensions d'évacuation des rouleaux 11 et 13 sont maintenues à une
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valeur inférieure à 0,0033 g/denier, à savoir une tension inférieure à 1/2 gramme sur un fil de 150 deniers, afin de maintenir le crêpage et l'enroulement de la fibre.
La fig. 2 représente une autre forme d'exécution de l'invention et dans laquelle la fibre passe à travers une mè- clic à eau 2S afin d'humidifier la fibre avant sa déformation.
On a pu constater que la fibre ne peut pas être soumise à un enroulement stabilisé si elle n'est pas humidifiée et si la température pendant l'opération de déformation est supé- rieure à 165 C. Toutefois, on a pu constater qu'un enroule- ment peut être obtenu une température de crêpage de 93,5 C, sans ou avec une application préalable d'eau. On suppose que l'humidification de la fibre est nécessaire afin que les fi- laments fibreux restent assemblés et également afin de per- mettre une distribution plus uniforme de la température.
De ce fait, lorsque le fil sort des rouleaux 11 et 13, la fibre retient une certaine cohésion qui empêche que les ,filaments fibreux les plus rapprochés de la source de chaleur ne ré- trécissent individuellement, Ceci permet que ces filaments exercent une traction sur les filaments moins chauffes, dé- formant ainsi tout le faisceau de filaments en un enroulement.
Lorsqu'on travaille à des températures supérieures et que de l'eau n'est pas appliquée, les filaments tendent à rétrécir différemment et individuellement, ce qui donne lieu à un fil crêpé mais non enroule.
L'invention propose également de faire passer la fibre à travers un dispositif de chauffage ultérieur, de préférence une boîte en forme de "J", après le passage de la fibre entre les rouleaux 11 et 13, afin de fixer en permanence, par la chaleur, le crêpage et l'enroulement dans la fibre. La tem- pérature dans la boîte en "J" est contrôlée par un moyen de chauffe 28 et peut varier entre environ 121 et 204,5 C. Il
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est évident qu'il est difficile de déterminer les températures et tensions précises qui sont nécessaires lors de la mise en pratique de l'invention au moyen du dispositif représente.
La tension et la température précises, utilisées lors de la déformation d'une matière textile fibreuse particulière, dé- pendent en grande partie des caractéristiques de la matière elle-même. Cependant, le préposé peut aisément déterminer les valeurs de tension et de température nécessaires. Lors de la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, la matière textile est déformée entre les surfaces 11 et 13 par des pressions très diverses. La pression particulière à en- 'visager doit au moins être suffisante pour garantir que la matière qui passe entre les surfaces opposées, adopte la forme qui lui est imprimée conformément aux reliefs des sur- faces opposées. En même temps, la pression exercée sur la matière ne doit pas atteindre une valeur telle qu'elle soit endommagée par son contact avec les deux surfaces.
La pres- sion appliquée dépend, en grande mesure, de l'ampleur, de la . fréquence et de la forme des rouleaux 11 et 13 ainsique des caractéristiques de la fibre à crêper.
D'une manière générale, une pression appliquée au rouleau et comprise entre environ 1,360 kg et 181,600 kg. par
2,54 cm, est suffisante dans la plupart des cas pour obtenir le résultat envisagé. Le rouleau 13, relativement mou et réa- lisé en une composition compacte appropriée, présente une dûreté au duromètre comprise entre 72 et 100 et, de préféren- ce, entre environ 80 et 86 (voir ASTM désignation D1484-59).
Par exemple, le rouleau flexible 13 peut être avantageusement réalisé à partir d'un mélange d'environ 65 de coton et 35 de laine qui sont imprégnés de résine et comprimes de manière à présenter la dûreté envisagés.
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La fige 3 représente le fil obtenu par la structuration conformément au procède décrit plus haut. Il est à noter qu'il comprend des crêpages 29 qui, sont disposes dans les enroulements 31.
EXEMPLE :
Afin d'illustrer l'efficacité du procédé conforme l'invention pour la structuration d'un fil afin d'obtenir dans ce dernier un crêpa.ce'-enroulement stabilisée une fibre de polyester 150/34 a été traitée conformément au procédé de la présente invention,,
On a utilise le dispositif de la. deuxième forme d'exé- cution; le fil a été humidifia dans la mèche à eau 25 et a été envoyé entre les rouleaux 1. 1 et 13 qui permettaient d'obtenir vingt crêpages par 2,54 cm., la pression des rouleaux ayant été maintenue entre environ 1,360 et 2,500 kg. par 2,54 cm.
La fibre déformée à été enroulée sur une bobine 21 sous une tension de 0,003 g. par denier à une vitesse suffisante pour que la fibre traverse la zone de déformation à une .vitesse de 106 m/minute.
La tension de la fibre, pénétrant entre les rouleaux 11 et 13, a été modifiée, tout comme l'a été la température.
Les résultats sont indiqués au tableau qui suit :
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TABLEAU.
EMI9.1
Tension "*""###'###"######-##¯¯¯¯
EMI9.2
<tb> du <SEP> fil <SEP> Inférieur <SEP> à
<tb>
EMI9.3
introduit 0003 0,003.- 0,007 ,04 -.0,06 ,11 - 0 13 314 0,18. Supérieur à ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ C>c 0, 18 0,18 Tempéra- ######"'"############¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ OC18.
EMI9.4
<tb> ture <SEP> du <SEP> roulean <SEP> 176,7 <SEP> 204,45 <SEP> 176,7 <SEP> 204,45 <SEP> 176,7 <SEP> 204,45 <SEP> 176,7 <SEP> 204,45 <SEP> 176,7 <SEP> 204,45 <SEP> 176,7 <SEP> 204,45
<tb> rouleau
<tb> Défini-
<tb>
EMI9.5
tion de très peu très très peu très peu bon très bo3-.
très très très l'enrou- dévelop peu bon peu bon peu bon très Don très très très lement dévelop peu bon 1 bon déve- peu peu peu peu lement déve- loppé lop Peu (Vi!iU- lopdé loppé lappé d0V- 1 déve- déve- dêveelle) loppé loppé loppé loppé elle) PP" loppê loppê loppg
EMI9.6
<tb> enroulements <SEP> 0-1 <SEP> 0-1 <SEP> 5-7 <SEP> 0-1 <SEP> 6-8 <SEP> 0-1 <SEP> 4-5 <SEP> 0 <SEP> 4-5 <SEP> 0 <SEP> 0-1 <SEP> 0-1
<tb> approximatits/
<tb> 2,54cm
<tb>
x fil relâché.
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Il est évident que lorsque la tension de la fibre in- troduite est maintenue entre les valeurs citées plus haut et lorsque la fibre est humidifiée avant son crêpage à des tem- pératures supérieures à 149 C, on peut conférer au fil tant un enroulement qu'un crêpage. Des opérations entreprises en-dehors des valeurs indiquées ne permettent pas d'obtenir un enroulement stabilisé.