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BREVET BELGE "Appareil d'étirage et de frisage de fibres".- BREVET D'INVENTION.-
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La présente invention est relative à un appareil d'étirage et de frisage do fibres, Plus particulièrement, l'invention vise un appareil d'étirage et do frisage de ìl$- ments synthétiques pour communiquer à ces derniers des carac téristiques avantageuses.
Il est bien connu que de nombreuses fibres synthé- tiques possèdent des caractéristiques avantageuses dès l'ins- tant où on leur communique un certain degré d'étirage. Selon le denier des filaments, le nylon, par exemple, doit être éti- ré de quatre à sept fois) sa longueur initiale pour lui commu- niquer les caractéristiques avantageuses qui sont associées de manière générale au nylon, En outre, il est connu que les caractéristiques avantageuses du nylon sont encore améliorées en communiquant aux fibres une frisure,
Un nombre important de filaments ou de fibres prend le nom de "filasse". L'appareil d'étirage d'une filasse de filaments est appelé étireur de filasse.
L'appareil selon la présente invention comprend un étireur de filasse et est des- tiné, par exemple, à étirer une filasse qui peut présenter un denier total à l'état étiré pouvant aller jusqu'à 500.000.
On a constaté que certaines qualités d'une fibre synthétique étaient affectées par la manière dont l'étirage et le frisage étaient réalisés. Ainsi, le procédé et l'appa- rail utilisés pour mettre en oeuvre ce procédé peuvent affecter l'indice de coloration de la fibre, si bien que le produit fini présenterait des variations de couleur même si la fibre provenait du même lot. Par ailleurs, le procédé et l'appareil
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utilisés pour étirer et friser la matière affectent le nombre de frisurespar cm et la qualité de la frisure. Un objet gé- néral de la présente invention vise donc à pallier ces incon- vénients ainsi que d'autres inconvénients des procédés et des appareils utilisés & l'heure actuelle pour étirer et friser des fibres synthétiques.
Un objet de la présente invention vise un nouvel ap- pareil pour étirer et friser des fibres synthétiques.
Un autre objet encore de l'invention vise un nouvel appareil pour étirer des fibres synthétiques ,
Un autre objet encore de l'invention vise un nouvel appareil pour friser des fibres synthétiques.
Un autre objet de l'invention vise un nouvel appareil pour étirer un filament synthétique en augmentant successive- ment le degré d'étirage depuis une valeur prédéterminée à la valeur désirée,en soumettant les filaments à un frottement résistant d'intensité contrôlée.
Un autre objet de l'invention vise un nouvel appa- reil pour friser des fibres synthétiques afin d'obtenir une frisure ayant une définition plus nette.
D'autres objets apparaîtront par la suite.
L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description suivante réalisée en se référant au dessin uni- que ci-annexé qui illustre un schéma de l'appareil do la pré- sente invention.
On se réfère à présent au dessin plus en détail*, les notations de référence identiques désignent des éléments identiques; dans le dessin est représenté un dispositif d'é- tirage et de filage de filasse désigné de manière générale par la notation de référence 10.
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L'appareil 10 comprend un ratelier 12 qui sup- porte à rotation un grand nombre de paquets de filaments synthétiques non étirés. Les filaments sont tirés de la sur- face externe des paquets 14 et amenés à. traverser l'un des trous d'une série de trous 18 d'un guide-filaments 16.
Les filaments de la filasse 20, qui peuvent être constitués de nylon 6 ou 66, sont tirés de manière continue des paquets 14 du râtelier à travers un premier appareil d'é- tirage désigné de manière générale par la notation de réfé- rence 22. L'étireur de filasse 22 est constitué d'une série de rouleaux d'étirage 24, 26 et 28 qui présentent un fini lisse normal ou un fini sablé et qui ont un diamètre de 35,6 cm environ. Chacun des rouleaux d'étirage 24,26 et 28 peut être doté de moyens qui permettent de le bloquer ou de le lais- ser tourner librement de manière sélective lorsque le fila- ment passe sur ces rouleaux en contact avec ces derniers.
La filasse se présente de manière générale sous la forme d'une feuille ou d'une couche lorsqu'elle passe sur les divers rou- leaux.Chaque rouleau d'étirage est un tambour cylindrique et peut avoir un fini lisse normalisé , par exemple, un fini de 100 ou 125.
Du rouleau d'étirage 28, la filasse 20 passe au- tour de quatre rouleaux menés 30, 32, 34 et 36 , en contact partiel avec cesderniers, Chacun des rouleaux menés 30 à 36 tourne à la même vitesse. Par exemple, les rouleaux 30 à 36 peuvent tourner à raison de 46 à 61 mètres à la minute. Tan- dis que la filasse 20 passe sur les rouleaux menés, au moins l'un des rouleaux d'étirage est bloqué ou autrement empêché de tourner de manière à appliquer à la filasse un frottement résistant. Cela provoque l'étirage de la filasse. Le degré d'étirage peut être modifié en débloquant ou en bloquant un
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des rouleaux d'étirage 24, 26 et 28 ou davantage, afin de faire varier le frottement résistant sur la filasse.
Il est également à noter qu'un dispositif peut être prévu pour ra- lentir simplement les rouleaux d'étirage au lieu de les bloquer complètement à l'égard de toute rotation.
Du rouleau mené 36, la filasse 20 passe ensuite à travers un dispositif de plastifioation qui peut se présen- ter sous la forme d'un système de chauffage par rayonnement ;8.Un réflecteur 40 est associé au système de chauffage par rayonnement 38 pour assurer un chauffage uniforme de la files- se 20. Si le nylon constitue le produit en cours d'étirage, la température du système de chauffage peut être ajustée pour chauffer la filasse 20à une température comprise entre 130 et 190 C. On peut également utiliser un autre système pour plastifier la filasse. Ainsi, par exemple, on pourrait rem- placer le système de chauffage par rayonnement par un systè- me de chauffage par contact.
Cependant, le système de chauffa- ge par rayonnement est préféré, car il permet un meilleur ré- glage et élimine les problèmes qui peuvent se poser si la source de chaleur est défectueuse dans un système de chauffage par contact.
Du dispositif de plastification, la filasse passe à travers un second étireur 42. L'étireur 42 est similaire du point de vue de sa structure à l'étireur 22, Ainsi, il comporte des rouleaux d'étirage 44, 46 et 48 qui peuvent être bloqués de manière sélective ainsi que des rouleaux menés 50, 52, 54 et 56. L'étireur 42 diffère de l'étireur 22 dans ce sens que les rouleaux menés 50 à 56 tournent à une vitesse supérieure à celle des rouleaux menés 30 à 36. Ainsi, les rouleaux menés 50 à 56 peuvent tourner 4 raison de 107 à 168= à la minute. L'augmentation de la vitesse de rotation compense
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la plus grande quantité de produit traité par l'étireur 22 et cela suffit pour étirer la filasse 20 . Par ailleurs, les rouleaux d'étirage 44, 46 et 48 peuvent être refroidis à l'eau.
Lorsqu'il s'agit de nylon, les rouleaux d'étirage 44, 46 et 48 sont de préférence refroidis à une température de 10 à 15,5 C,
La filasse 20 passe de la seconde série de rou- leaux dans un dispositif de plastification qui peut être cons- titué d'un système de chauffage à rayonnement 58 et d'un ré- flecteur 60. Le système de chauffage par rayonnement 58 opè- re aux mêmes températures et de la même manière que le systè- !le de chauffage par rayonnement 38. En outre, on peut également utiliser l'un quelconque des autres dispositifs de plastifies- tion mentionnés ai-dessus.
.Du système de chauffage par rayonnement 58, la filasse 20 passe à travers un troisième étireur 62. Le troi- sième étireur 62 a une structure similaire à celle des éti- reurs 22 et 42. Ainsi, l'étireur 62 comporte des rouleaux d'étirage 64, 66 et 68 ainsi que des rouleaux menés 70, 72, 74 et 76. Dans l'étireur de filasse 62, les rouleaux menés 70 à 76 tournent à raison de 198 à 259 mètres'à la minute.
La vitesse choisie est suffisante pour empêcher l'instaura- tion d'un mou dans la filasse 20 et pour étirer cette derniè- re,Les rouleaux d'étirage 64, 66 et 68 sont également re- froidis à l'aide d'eau à une température de 10 à 15,5 c.
Lorsque le denier Des filaments augmente , le nom- bre de rouleaux d'étirage qui doivent être bloqués ou ralen- tits augmente également,
Selon le nombre de rouleaux d'étirage utilisés, le fini superficiel de ces rouleaux, leur diamètre et le type de filament en cours d'étirage, les spécialistes peuvent ai- sément s'assurer par des essais simples du nombre de rouleaux
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d'étirage dans chaque série de rouleaux du dispositif étireur envisagé, qui doivent être bloqués en fonction du denier des filaments.
Comme montré schématiquement par le trait mixte, la filasse étirée passe du troisième étireur 62 dans le dis- positif de plastification à la vapeur d'eau 78, Le disposi- tif de plastification 78 a la forme d'un entonnoir ,si bien que les filaments de la filasse 20 sont rassemblés sous la forme d'une corde. Une série d'ajutages 80 reliés à une sour- ce de vapeur d'eau sont montés sur le di spositif de plastifi- cation 78. Le fond du dispositif 78 s'incline vers le bas pour constituer un tube de sortie 82 pour permettre l'évacua- tion de la vapeur d'eau condensée.
Du dispositif 78 la filasse passe à travers une boite de frisage 84. La filasse est tirée à travers le dis- positif de plastification 78 et dirigée dans la boîte de fri- sage 84 par des rouleaux délivreurs 83 et 85 qui permettent un acheminement positif et contrôlé de la filasse dans la botte 84. Des rouleaux à intervalle de pinçage 86 et 88 ont pour rôle de régler la sortie de la botte de frisage 84 et de promouvoir un acheminement positif de la filasse vers le disposjtif de chauffage 90. Le dispositif de classification 78 est ajusté de manière à avoir une température approximative de 105 à 120 C.
Des rouleaux à intervalle de pinçage 86 et 88, la filasse est tirée à travers un système de chauffage à rayon- nement 90 doté d'un réflecteur 92. Le système de chauffage 90 chauffe préalablement la filasse 20 pour pouvoir fixer la frisure dans le dispositif 94 prévu à cet effet.
Le dispositif de fixation de la frisure 94 com- prend une chambre 96 dotée d'un orifice d'entrée 98 et d'un
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orifice de sortie 100. De la vapeur d'eau est envoyée dans la chambre 96 par l'orifice d'entrée 98 à une température appro- ximative de 118 à 138 C pour fixer du nylon 6. La limite su- périeure et la limite inférieure de cet intervalle seraient de 1,6 à 10 C environ supérieure;) pour du nylon 66. La vapeur d'eau condensée est évacuée de la chambre 96 par l'orifice de sortie 100. L'expression "vapeur d'eau", telle qu'on l'utilise dans le présent mémoire, peut en fait désigner un fluide.
Une série de rouleaux tournant fou 110 sont montés dans la chambre 96. Comme montré, la filasse 20 passe sur les rouleaux 110 en contact partiel avec ces derniers. Les rouleaux fous ont pour rôle de retenir la filasse 20 à l'intérieur de la chambre 96 pendant une période de temps suffisante pour permettre la fixation de la frisure. Ainsi, bien que le sché- ma représenté montre la filasse 20 en contact partiel avec chacun des rouleaux fous 110, il est manifeste que, si on désire diminuer la durée de la période que la filasse 20 passe à l'intérieur de la chambre 96, il est uniquement né- cessaire de réduire le nombre de rouleaux fous avec lesquels la filasse 20 vient en contact.
Des rouleaux à intervalle de pincage 112 et 114 tirent la filasse 20 à travers le dispositif de fixation 94.
Les rouleaux 112 et 114 tournent à une vitesse suffisante pour retenir la filasse 20 tendue contre les rouleaux fous.
Des rouleaux 112 et 114, la filasse 20 peut être recueillie dans un réceptacle pour procéder A son emballage.
Lorsqu'on utilise l'appareil décrit ci-dessus, on constate que la frisure communiquée aux fibres peut avoir une définition plus nette et que le produit obtenu présente plus de frisures par cm. Ces résultats sont dus, pense-t-on,
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au fait que de la vapeur d'eau est appliquée à la filasse avant que cette dernière ne pénètre dans la balte de frisage
84. On pense qu'il en résulte une pénétration plus uniforme de la vapeur d'eau. Par ailleurs, l'utilisation d'un disposi- tif de préchauffage 90 en même temps que de la vapeur d'eau dans la chambre 96 et la possibilité de contrôler la durée de la période que la matière reste à l'intérieur de la cham- bre 96 permettent d'obtenir une définition plus nette des frisures lorsqu'on le désire.
En outre, on a constaté que l'emploi d'une combinaison d'étireurs de filasse et de dis- positifs de plastification de manière alternée permet d'ob- tenir un indice de coloration plus uniforme pour n'importe quel lot particulier de fibres.
REVENDICATIONS
1.-Appareil d'étirage de filaments, cet appareil comportant un premier dispositif pour étirer des filaments, présentant une série de rouleaux d'étirage qui peuvent tourner librement, chaque rouleau d'étirage étant à même d'Être bloqué de manière sélective, une série de rouleaux menés susceptibles de tirer les filaments autour d'une par- tie des rouleaux d'étirage de telle manière qu'une 'portion des filaments soit en contact avec les rouleaux menés, un second et un troisième dispositifs pour étirer les filaments, similaires au premier dispositif, le premier, le second et le troisième dispositifs fonctionnant en succession pour éti- rer les filaments,
les rouleaux menés du second dispositif et les rouleaux menés du troisième dispositif étant à même de tourner à des vitesses successivement plus grandes relati- vement aux rouleaux menésdu premier dispositif, les vitesses des rouleaux menés du second et du troisième dispositifs aug- mentant dans le sens du déplacement des filaments, un dispositif
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de plastification des filaments disposé entre le premier et le second dispositifs précités et un autre disposé entre le second et le troisième dispositifs d'étirage précités, un dispositif de frisage associé au troisième dispositif d'étirage pour friser les filaments qui ont été étirés par ce dispositif, le dispositif de frisage comportant un systè- me de fixation de la frisure, lequel comprend une chambre,
un dispositif pour introduire de la vapeur d'eau dans cette chambre et une série de rouleaux tournant fou montés à l'intérieur de la chambre précitée, et. enfin un dispositif pour tirer le filament à la suite autour d'une partie d'un nombre prédéterminé des rouleaux tournant fou précités.
2.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en co que chaque dispositif d'étirage des filaments comprend trois rouleaux d'étirage et quatre rouleaux menés.
3,- Appareil selon la revendication 2, caractérisé en de qu'un dispositif de plastificatiion est disposé entre le troisième dispositif d'étirage et le dispositif de frisage
4.- Appareil selon la revendication 2, caractérisé
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en ce que le dispositifs de plastifiaat10n marntionrowk en premier lieu sont constitués de systèmes de chauffage par rayonnement qui comportent tous un réflecteur dispose de telle sorte que la filasse puisse passer entre les svstèmes de chauffage et les réflecteurs associés.
5.'- Appareil selon la revendication 2, remportant un dispositif pour supporter à rotation une série de bobines de filaments et un dispositif pour guider cas derniers de façon à constituer une filasse pour que cette dernière puisse tre acheminée vers les premiersrouleaux mentionnas.