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La présente invention se rapporte à un procédé et à une installation pour la fabrication d'une étoffe non tissée de fi- bres entremêlées sur la base de filaments sans fin, étoffe qui après la formation de la nappe subit encore une consolidation mécanique et/ou chimique.
On connaît des étoffes de fibres entremêlées à base de fibres coupées. Ces dernières sont en général mises en suspen- on dans un bain de liquide et sont compactées en une nappe sur un ruban perforé ou un tambour perforé soumis à une aspira- tion. Ensuite a lieu la consolidation de la nappe, en général par le fait que cette nappe est imprégnée d*une dispersion d'agent liant. Il est toutefois également connu d'additionner, des fibres de fusion, c'est-à-dire qu'une composante de la fibre a un point de ramollissement ou de fusion plus bas.
Il est également connu d'appliquer par pulvérisation la dispér- sion d'agent liant ou d'appliquer l'agent liant sous forme de poudre. Par réchauffement de la nappe dans un -sécheur à convec- tion, cette nappe est-consolidée.
Il est en outre connu de former la nappe à partir de ma- tières fibreuses en vrac par projection sur un tambour perforé soumis à une aspiration. La consolidation de cette nappe a lieu de la manière décrite plus haut. La solidité ou la résis- tance de ces étoffes de fibres entremêlées est en général fonction essentiellement de¯ la teneur en agent liant ou de la proportion de fibres de fusion. Toutefois, une teneur élevée en agent liant rend l'étoffe relativement dure. En cas de propor- tion réduite d'agent liant, on obtient certes une étoffe douce ayant la nature du textile, mais les fibres sont moins forte- ment fixées au sein de l'étoffe, de telle sorte qu'elles se séparent facilement de l'étoffe et que l'étoffe a dès lors une tendance à pelucher.
La présente invention a pour objectif de créer une étoffe de fibres entremêlées, présentant une résistance élevée même pour une teneur relativement réduite d'agent liant, et dans laquelle la tendance à pelucher est largement supprimée.
Conformément à l'invention, il est proposé de fabriquer une étoffe de fibres entremêlées par le fait qu'un grand nom- bre de filaments sans fin sont déposés en chute libre en excès sur un organe perforé soumis à une aspiration, par exemple un
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ruban perfore ou un tambour perforé, ces fibres étant entremê- lées, tandis qu'ensuite la nappe est soumise sur l'organe per- foré et/ou une unité de traitement subséquente à une opération de consolidation.
Une application uniforme de l'agent liant peut être atteinte de manière simple par le fait que l'agent liant liquide ou en forme de poudre est pulvérisé où soufflé sur les filaments sans fin avant que ceux-ci soient déposés sur l'organe perforé.
Il est toutefois également possible d'appliquer l'agent liant au moyen d'un dispositif d'imprégnation, par exemple d'un foulard, sur les filaments sans fin avant la formation de la nappe de fibres entremêlées.
En outre, la nappe de fibres entremêlées peut être conscli- dée ou préconsolidée par aiguilletage. Dans de nombreux cas, où une étoffe dense est désirée, il est utile de compacter la nappe par exemple par un pressage avant la consolidation. Une nappe préconsolidée par aiguilletage peut également être pas- sée par un foulard pour l'application de l'agent liant.
Pour la consolidation de la nappe de fibres entremêlées il est utile de faire passer de l'air chaud et/ou de la vapeur à travers la nappe, de préférence par aspiration. Lorsque de la vapeur ou de l'air chaud traversent la nappe de fibres en- tremêlées, cette nappe est réchauffée de manière uniforme et un déplacement de l'agent liant vers les surfaces, comme il se produit par exemple lors d'une application par des buses, est exclue.
Il est également utile d'utiliser pour la formation de la nappe de fibres entremêlées des filaments sans fin à points de fusion ou de ramollissement différents, de telle sorte que la consolidation de la nappe peut avoir lieu par fusion d'une des composantes fibreuses.
Une autre possibilité de consolidation avantageuse de la nappe de fibres entremêlées est le réchauffement haute fréquen- ce. Ici également on obtient un réchauffement total et unifor- me et dés lors une consolidation sur toute la section trans- versale de la nappe de fibres entremêlées.
Une autre possibilité encore de consolidation de l'agent liant et dès lors de la nappe de fibres entremêlées réside dans le fait de réchauffer la nappe par un rayonnement infra-
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rouge et le cas échéant par la convetion d'un fluide de trai- tement gazeux et/ou sous forme de vapeur.
L'installation pour l'exécution de ce procédé est extrê- mement simple. Elle comprend un dispositif d'alimentation de fils qui est situé au-dessus d'un organe perforé soumis à une aspiration, par exemple d'un ruban perforé ou d'un tambour perforé et un dispositif d'entraînement qui permet une vitesse de dépôt qui est un multiple, par exemple qui est de 5 à 20 fois supérieur à la vitesse de l'organe perforé ou de la nappe de fibres entremêlées. Pour l'application de l'agent liant, l'organe perforé peut être précédé et/ou suivi d'un dispositif d'imprégnation et/ou de pulvérisation.
Pour la formation de la nappe, on peut disposer un tam- bour perforé soumis à une aspiration au-dessus de ou en amont du ruban d'admission de l'installation de consolidation. Les filaments sans fin tombent sur le tambour perforé soumis à une aspiration et s'y déposent de manière entremêlée. Grâce à l' aspiration, les fibres entremêlées sont réunies en nappe et sont transférées au ruban d'admission subséquent.
Il est toutefois également possible de se passer d'un tam- bour perforé de cette nature et de déposer les fibres direc- tement sur le ruban d'admission du dispositif de consolidation.
A cet effet, ce ruban d'admission aura la forme d'un treillis métallique et sera équipé d'une boite d'aspiration, de telle sorte que la surface de dépôt peut être soumise à une aspira- tion.
Au ruban d'admission peut être associé un dispositif de pulvérisation, qui peut être situé au-dessus du ruban d'ad- miss,ion, ou encore le ruban perforé peut, avec la nappe de fi- bres entremêlées, traverser un dispositif d'imprégnation. Les moyens utilisés dépendent essentiellement de la viscosité et de la nature de l'agent liant.
Au cas où la nappe doit présenter une résistance élevée transversalement à la direction de l'avance, il est utile d' utiliser lors de la formation de la nappe un dispositif de mise en plis, par exemple une trompe de dépôt, agissant transver- salement à la direction d'avance de la nappe de fibres entremê- lées, et qui est disposée au-dessus de l'organe perforé soumis à une aspiration. Dans ce cas il est nécessaire de concevoir
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le dispositif d'entraînement de manière que la vitesse de dépôt du dispositif de mise en plis est inférieure d'un multiple, par exemple de trois à vingt fois à la vitesse de dépôt des fila- ments sans fin.
Il est toutefois également possibile d'utiliser, au lieu d'une trompe de dépôt, pour le dépôt en forme de plis, un jet d'air ou de liquide oscillant sur toute la largeur de la nappe de fils alimentée. De ce fait on obtient une disposition entremêlée particulièrement irrégulière des filaments. Le jet d'air peut en même temps servir à appliquer un agent liant sous forme de poudre sur la nappe de filaments, ou encore le jet de liquide peut être formé par un agent liant liquide-
L'invention est maintenant décrite plus en détail avec référence au dessin représentant deux formes de réalisation.
La Fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'une instal- lation suivant l'invention.
La Fig. 2 est une vue en coupe longitudinale d'une autre installation suivant l'invention.
La Fig. 3 est une vue en plan du dispositif de formation de nappe suivant la Fig. 2.
Dans les installation représentées, un grand nombre de filaments 1 disposés de préférence à une certaine distance les uns des autres en parallèle sont déroulés d'un cantre (non re- présenté) au moyen d'une paire de cylindres 2. La paire de cy- lindres 2 se trouve au-dessus d'un tambour perforé 3 soumis à une aspiration, de telle sorte que les filaments passent en chute libre sur le tambour perforé soumis à une aspiration. La vitesse d'admission des filaments 1 est dans ce cas sensible- ment plus grande que la vitesse de transport du tambour perforé 3. De ce fait, les filaments 1 se déposen de manière entremê- lée sur le tambour perforé 3 soumis à une aspiration et forment ainsi une nappe 4 de fibres entremêlées.
L'épaisseur de la nappe découle de la différence entre la vitesse d'admission des fila- ments 1 et la vitesse du tambour perforé 3. Le côté du tambour perforé 3 qui n'est pas recouvert par la matière est protégé contre l'aspiration par un écran 5 situé à l'intérieur du tam- bour perforé. La nappe de fibres entremêlées est transférée du tmbour perforé vers un ruban transporteur 6 et est transférée par ce ruban transporteur vers un tambour perforé 7 soumis à une aspiration. Comme il est habituel pour les sécheurs et les
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dispositifs de fixage traditionnels à tambours perforés, le tam- bour perforé 7 est logé dans une caisse calorifugée 8. Les venti- lateurs des tambours perforés 3 et 7 sont disposés sur un ou sur les deux côtés frontaux'du tambour perforé.
Ils aspirent le fuide de traitement hors du tambour perforé et l'évacuent, comme c'est le cas pour le tambour perforé 3, ou le retournent dans la chambre de traitement, comme c'est le cas pour le tambour per- foré 7. Pour améliorer la.circulation, on a prévu des écrans perforés 9 au-dessus et au-dessous des tambours perforés 7.
A l'intérieur de la caisse 8, il est possible de maintenir une atmosphère d'air chaud ou une atmosphère de vapeur, ou encore un mélange de vapeur et d'air. Grâce à une aspiration intense du fluide de traitement, la nappe de fibres entremêlées est réchauffée uniformément et, lorsqu'on utilise un agent de traitement liquide, cet agent est séché et solidifie.
Dans le cas de fibres de fusion, on réchauffe la nappe de fibres en- tremêlées jusqu'au point de fusion d'une des composantes des fibres, de telle sorte qu'une consolidation a lieu par la fu- sion de la composante des fibres à por@t de fusion plus bas-
Comme on la indiqué a la Fig. 1, l'agent liant peut être pulvérisé à travers des buses 10 sur les filaments sans fin, avant la formation de la nappe de fibres entremêlées, ou encore cet agent liant peut être appliqué au moyen d'une ou de plusieurs buses 11 après la formation de la nappe 4 de fibres entremêlées. Après la consolidation, la nappe de fi- bres entremêlées 4 est transportée au moyen d'un ruban d'éva- cuation 12 hors de la caisse.
Ce ruban 12 peut le cas échéant également avoir la forme d'un ruban perforé et peut être sou- mis à une aspiration, pour obtenir un refroidissement rapide de la nappe 4 de fibres entremêlées. Il est utile de prévoir un tambour de refroidissement séparé dans le cas de vitesses de production plus élevées.
L'installation suivant la Fig. 2 est de conception simi- laire à celle de l'installation suivant la Fig. 1. Ici toute- fois les filaments sans fin sont déposés transversalement à la direction de transport delà nappe de fibres entremêlées au moyen d'une trompe de dépôt oscillante 13 sur le tambour perforé 3. Les filaments peuvent toutefois également être déposés de manière oscillante dans la direction de transport de la nappe de fibres entremêlées.
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The present invention relates to a process and an installation for the manufacture of a nonwoven fabric of intermingled fibers on the basis of endless filaments, which fabric after formation of the web still undergoes mechanical consolidation and / or. chemical.
Fabrics of intermingled fibers based on staple fibers are known. These are usually suspended in a liquid bath and are compacted into a web on a perforated tape or perforated drum subjected to suction. Then the consolidation of the web takes place, generally by the fact that this web is impregnated with a dispersion of binding agent. However, it is also known to add melting fibers, i.e. one component of the fiber has a lower softening or melting point.
It is also known to apply the dispersion of binding agent by spraying or to apply the binding agent in powder form. By heating the web in a convection dryer, this web is consolidated.
It is further known to form the web from bulk fibrous material by spraying onto a perforated drum subjected to suction. The consolidation of this web takes place in the manner described above. The strength or toughness of such interwoven fiber fabrics is generally a function primarily of the content of binder or the proportion of fusing fibers. However, a high content of binding agent makes the fabric relatively hard. In the case of a reduced proportion of binding agent, a soft fabric having the nature of a textile is obtained, but the fibers are less strongly fixed within the fabric, so that they are easily separated from the fabric. the fabric and therefore the fabric has a tendency to lint.
It is an object of the present invention to provide a fabric of entangled fibers, exhibiting high strength even at a relatively low content of binding agent, and in which the tendency to lint is largely suppressed.
In accordance with the invention, it is proposed to manufacture a fabric of entangled fibers in that a large number of endless filaments are deposited in free fall in excess on a perforated member subjected to suction, for example a.
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perforated tape or a perforated drum, these fibers being intermingled, while the web is then subjected on the perforated member and / or a subsequent processing unit to a consolidation operation.
Uniform application of the binding agent can be achieved in a simple manner by the fact that the binding agent in liquid or powder form is sprayed or blown onto the endless filaments before these are deposited on the perforated member.
However, it is also possible to apply the binding agent by means of an impregnation device, for example a scarf, on the endless filaments before the formation of the web of intermingled fibers.
In addition, the web of entangled fibers can be consolidated or preconsolidated by needling. In many cases where a dense fabric is desired, it is useful to compact the web, for example by pressing before consolidation. A web preconsolidated by needling may also be passed through a scarf for the application of the binding agent.
For the consolidation of the web of entangled fibers it is useful to pass hot air and / or steam through the web, preferably by suction. When steam or hot air passes through the web of entangled fibers, this web is heated uniformly and a displacement of the binding agent towards the surfaces, as occurs for example during application by spraying. nozzles, is excluded.
It is also useful to use for the formation of the web of entangled fibers endless filaments of different melting or softening points, so that consolidation of the web can take place by melting one of the fiber components.
Another advantageous possibility of consolidating the web of intermingled fibers is high-frequency heating. Here, too, a total and uniform heating is obtained and therefore consolidation over the entire cross-section of the web of intermingled fibers.
Yet another possibility of consolidating the binder and therefore the web of intermingled fibers lies in the fact of heating the web by infrared radiation.
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red and optionally by the convetion of a gaseous and / or vapor treatment fluid.
The installation for performing this process is extremely simple. It comprises a yarn feeding device which is located above a perforated member subjected to suction, for example a perforated tape or a perforated drum and a driving device which allows a deposition speed. which is a multiple, for example which is 5 to 20 times greater than the speed of the perforated member or of the web of entangled fibers. For the application of the binding agent, the perforated member may be preceded and / or followed by an impregnation and / or spray device.
For the formation of the web, a perforated drum subjected to suction can be placed above or upstream of the inlet ribbon of the consolidation installation. The endless filaments fall onto the perforated suction drum and settle therein in an entangled manner. Through suction, the intermingled fibers are gathered into a web and are transferred to the subsequent inlet ribbon.
However, it is also possible to dispense with a perforated drum of this nature and to deposit the fibers directly on the inlet tape of the consolidation device.
For this purpose, this intake tape will be in the form of a metal mesh and will be equipped with a suction box, so that the deposition surface can be subjected to suction.
The inlet tape may be associated with a spray device, which may be located above the inlet tape, ion, or the perforated tape may, with the web of intermingled fibers, pass through a device. 'impregnation. The means used depend essentially on the viscosity and the nature of the binding agent.
In the event that the web is to have high strength transversely to the direction of feed, it is useful to use in forming the web a styling device, for example a deposition nozzle, acting transversely. in the direction of advance of the web of intermingled fibers, and which is disposed above the perforated member subjected to suction. In this case it is necessary to design
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the drive device so that the deposition rate of the styler is lower by a multiple, for example three to twenty times the rate of deposit of the endless filaments.
However, it is also possible to use, instead of a deposit tube, for the deposit in the form of folds, an air or liquid jet oscillating over the entire width of the sheet of son supplied. As a result, a particularly irregular interwoven arrangement of the filaments is obtained. The air jet can at the same time be used to apply a binding agent in powder form on the web of filaments, or the liquid jet can be formed by a liquid binding agent.
The invention will now be described in more detail with reference to the drawing showing two embodiments.
Fig. 1 is a view in longitudinal section of an installation according to the invention.
Fig. 2 is a view in longitudinal section of another installation according to the invention.
Fig. 3 is a plan view of the web forming device according to FIG. 2.
In the installations shown, a large number of filaments 1 preferably arranged at a certain distance from each other in parallel are unwound from a creel (not shown) by means of a pair of cylinders 2. The pair of cy - linders 2 is located above a perforated drum 3 subjected to a suction, so that the filaments pass in free fall on the perforated drum subjected to a suction. The admission speed of the filaments 1 is in this case appreciably greater than the transport speed of the perforated drum 3. As a result, the filaments 1 are deposited in an entangled manner on the perforated drum 3 subjected to suction. and thus form a sheet 4 of intermingled fibers.
The thickness of the web results from the difference between the inlet speed of the filaments 1 and the speed of the perforated drum 3. The side of the perforated drum 3 which is not covered by the material is protected against suction. by a screen 5 located inside the perforated drum. The web of entangled fibers is transferred from the perforated drum to a conveyor tape 6 and is transferred by this conveyor tape to a perforated drum 7 subjected to suction. As is customary for dryers and
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Traditional fixing devices with perforated drums, the perforated drum 7 is housed in an insulated box 8. The fans of the perforated drums 3 and 7 are arranged on one or on both front sides of the perforated drum.
They suck the processing fluid out of the perforated drum and evacuate it, as is the case with the perforated drum 3, or return it to the processing chamber, as is the case with the perforated drum 7. To improve the circulation, perforated screens 9 have been provided above and below the perforated drums 7.
Inside the box 8, it is possible to maintain an atmosphere of hot air or an atmosphere of steam, or else a mixture of steam and air. By intense suction of the treatment fluid, the web of interwoven fibers is warmed evenly, and when a liquid treatment agent is used, this agent is dried and solidified.
In the case of fused fibers, the web of entangled fibers is heated to the melting point of one of the fiber components, so that consolidation takes place by the melting of the fiber component. at lower melting point
As indicated in FIG. 1, the binding agent can be sprayed through nozzles 10 onto the endless filaments, before the formation of the web of entangled fibers, or this binding agent can be applied by means of one or more nozzles 11 after the formation. formation of the web 4 of intermingled fibers. After consolidation, the web of interwoven fibers 4 is transported by means of an evacuation tape 12 out of the crate.
This tape 12 may, where appropriate, also have the form of a perforated tape and may be subjected to suction, in order to obtain rapid cooling of the web 4 of intermingled fibers. It is useful to provide a separate cooling drum for higher production speeds.
The installation according to FIG. 2 is similar in design to that of the installation according to FIG. 1. Here, however, the endless filaments are deposited transversely to the direction of transport of the web of entangled fibers by means of an oscillating deposition tube 13 on the perforated drum 3. The filaments can however also be deposited in an oscillating manner in the perforated drum. the direction of transport of the web of intermingled fibers.