Procédé et appareil pour étirer des fils textiles synthétiques.
La présente invention concerne un appareil servant à étirer du fil textile synthétique et,en particulier,un appareil servant à étirer du fil synthétique à chaud et à apprêter ce fil en vue d'un crêpage immédiat.
On ramollit à chaud un fil synthétique, comme un poly-
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résistance avant de le soumettre à une opération de crêpage. Plusieurs appareils servant à étirer du fil à chaud sont actuellement connus. La nature d'un tel appareil exige habituellement un tra- <EMI ID=2.1>
d'un appareil occupant beaucoup de place. Lorsque l'on désire crêper le fil après étirage, le fil étiré produit au moyen d'un
tel appareil exige une opération de préchauffage avant crêpage. Ceci-exige non seulement une série encombrante de rouleaux de mesure et de rouleaux d'entraînement dans l'appareil mais l'opération de préchauffage tend à endommager le fil en diminuant sa résistance à la traction ou en affectant défavorablement ses caractéristiques de teinture si le fil a été traité de façon à modifier ses caractéristiques de réceptivité de la teinture au cours d'une opération précédente.
L'appareil conforme à l'invention qui est conçu pour étirer à chaud du fil synthétique comme du Nylon et l'amener dans un état permettant un crêpage immédiat est, grâce à la combinaison et au positionnement de ses éléments, capable de produire du fil étiré qui soit moins sujet à détérioration lors de l'étirage et qui soit lui-même en général moins onéreux à. construire du fait qu'il est ramené à ses éléments les plus essentiels. Il prend beaucoup moins de place que l'appareil connu grâce à la manière selon laquelle ces éléments sont disposés et au trajet d'étirage plus court qu'il nécessite.
Cela étant, l'invention a pour but de procurer un appareil perfectionné pour étirer à chaud du fil textile synthétique et amener ce fil dans un état permettant un crêpage immédiat.
L'invention a également pour but de procurer un appareil servant à produire un fil étiré à chaud amélioré prêt à être crêpé immédiatement.
D'autres buts sont réalisés au moyen d'un appareil qui comprend : a) un dispositif pour amener du fil textile synthétique non étiré dans l'emprise de deux rouleaux mesureurs et un dispositif pour faire tourner les rouleaux; b) un doigt d'étirage fixé rigidement et disposé dans le même plan que les rouleaux mesureurs et espacé de ceux-ci, le doigt d'étirage étant fait d'une matière thermoconductrice sur laquelle une couche d'oxyde métallique est déposée au moyen d'un pistolet à détonation, cet oxyde formant une surface rugueuse sur le doigt d'étirage dont les sommets établissent une ligne de <EMI ID=3.1>
coefficient de friction de 0,15 à 0,30; c) un rouleau chauffé comportant un dispositif de chauffage intérieur et disposé au-dessus du doigt d'étirage obliquement par rapport au plan passant entre les rouleaux mesureurs et le doigt d'étirage; d) un dispositif pour faire tourner le rouleau chauffé dans un sens opposé au sens de rotation des rouleaux mesureurs et à une vitesse suffisante pour étirer un fil qui s'étend entre le doigt d'étirage et le rouleau chauffé de 3 à 4 fois sa longueur non étirée; e) un rouleau séparateur espacé du rouleau chauffé et adjacent à celui-ci pour régir la position du fil bouclé sur le rouleau chauffé, et f) un dispositif pour enlever le fil du rouleau chauffé.
L'invention a également pour but de procurer un procédé perfectionné pour étirer du fil textile synthétique de manière
qu'il soit prêt à être immédiatement crêpé.
On atteint ce but au moyen d'un procédé suivant lequel :
a) on fait passer un fil textile synthétique non étiré dans l'emprise de deux rouleaux mesureurs; b) on amène le fil à un doigt d'étirage fixé rigidement et disposé dans le même plan que les rouleaux mesureurs mais à une certaine distance de ceux-ci et on fait boucler le fil autour d'une surface rugueuse prévue sur le doigt d'étirage,les sommets de cette surface établissant une ligne de hauteurs moyennes de 1,52 à 3,04 mi-
crons et la surface ayant une coefficient de friction de 0,15 à 0,30; c) on fait passer le fil du doigt d'étirage à un rouleau chauffé comportant un dispositif de chauffage intérieur et disposé au-dessus du doigt d'étirage obliquement par rapport au plan passant entre les rouleaux mesureurs et le doigt d'étirage de telle sorte que le fil change de direction de 125 à 1350 à partir de sa direction allant des rouleaux mesureurs au doigt d'étirage; d) on fait boucler le fil autour du rouleau chauffé et autour d'un rouleau distinct espacé du rouleau chauffé et disposé près de celui-ci pour régir le passage du fil autour du rouleau chauffé; e) on étire le fil entre le doigt d'étirage et le rouleau <EMI ID=4.1> f) on enlève le fil du rouleau chauffé.
Le dessin montre les éléments principaux de l'appareil sous une forme schématique, à titre d'exemple uniquement.
Au dessin, un fil textile synthétique non étiré l,comme un polyamide) pénètre dans l'appareil venant d'un cône de fil (non représenté) ou d'une chaîne de production de fil, et entre dans l'appareil dans le sens indiqué par la flèche. Un dispositif de tension préalable variable 2 est disposé juste en aval de l'entrée de sorte que le fil peut pénétrer dans l'appareil sous une légère tension pour faciliter les manipulations. Cette tension peut être modifiée selon la nature du fil synthétique lui-même.
Le fil passe alors entre des rouleaux mesureurs entraînés par moteur 3 qui régissent la vitesse d'avancement du fil à travers l'appareil.
Le fil passe autour du doigt d'étirage 4 qui est fixé rigidement sur l'appareil. Ce doigt d'étirage est fabriqué en une matière thermoconductrice, comme de l'aluminium, de l'acier ou une matière céramique, et présente une surface rugueuse dure d'un type décrit plus en détail plus loin. Le fil peut former une boucle autour du doigt 4 mais,pour obtenir les meilleurs résultats, le fil forme deux ou trois boucles autour du doigt 4. Comme le fil passe sur la surface rugueuse du doigt 4 sous tension, la friction entre le fil et la surface rugueuse échauffe le fil. Après quelques minutes d'échauffement, il s'avère que le transfert de chaleur entre le fil et le doigt d'étirage,en raison de cette friction,est suffisant pour élever le fil à sa température d'étirage.
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mites très critiques. Si les caractéristiques de la surface se trouvent en dehors de ces limites, le fil adhère à la surface du doigt d'étirage et se brise ensuite sous l'effet de la traction exercée vers l'aval, ou bien il passe sur le doigt sans qu'un transfert de chaleur suffisant se produise.
Le fil passe alors du doigt d'étirage 4 au rouleau entrainé et chauffé 5 et au rouleau séparateur 6. Il est à noter que,
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cette direction change de 125 à 1350 environ. Dans l'appareil connu dans lequel le chauffage du fil à sa température d'étirage est effectué au moyen de rouleaux chauffants, on suppose d'une manière générale que l'étirage du fil doit se poursuivre dans le même sens que celui dans lequel il se déplace lorsqu'il passe entre
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nécessite un long trajet d'étirage et cet appareil prend beaucoup de place sur le lieu de production. La Demanderesse a constaté qu'en étirant le fil à partir du doigt 4 qui établit la température d'étirage ainsi qu'un point du trajet d'étirage, on peut changer la direction du fil même au point de former un angle aigu avec sa direction originale venant des rouleaux mesureurs 3. Il est à noter également que l'appareil de la Demanderesse assure un étirage plus rapide du fil car le transfert de chaleur obtenu au moyen du doigt d'étirage 4 est meilleur qu'avec des rouleaux chauffants classiques.
Le rouleau entraîné et chauffé 5 tourne plus rapidement que les rouleaux mesureurs 3, de sorte que le fil est soumis à
une tension suffisante entre le doigt d'étirage 1+ et le rouleau 5 pour provoquer l'étirage.La vitesse de rotation du rouleau entraîné et chauffé 5 peut être modifiée selon le degré d'étirage désiré dans le fil textile synthétique 1. Le rouleau 5 est entraîné par moteur et, pour la simplicité, il est représenté accouplé aux rouleaux mesureurs entraînés par moteur 3 au moyen d'une courroie d'entraînement 9, de sorte que les deux rouleaux peuvent être entraînés par un seul dispositif moteur. Le rouleau 5 présente un rapport d'engrènement qui le fait tourner plus rapidement que les rouleaux mesureurs 3, mais il tourne évidemment dans le sens opposé à celui de ces rouleaux. Le rapport de la vitesse de rotation du rouleau 5 à celle des rouleaux mesureurs 3, est d'environ 3:1 à
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de rotation préféré est de 3,5:1.
On fait passer le fil sur le rouleau entraîné chauffé 5
et sur le rouleau séparateur 6 un certain nombre de fois, habituellement de 5 à 20 boucles assurent le chauffage désiré pour amener
le fil dans un état permettant un crêpage immédiat. Lorsqu'on traite un fil de polyamide, on constate que,si l'on chauffe le rouleau 5 à environ 130[deg.]C, ce conditionnement souhaitable a lieu. Le rouleau 5 est chauffé au moyen d'un élément électrique intérieur
ou d'un autre dispositif bien connu et il présente une surface conductrice 10, par exemple une surface en acier au chrome. Une courroie d'entraînement 7 accouple le rouleau entraîné chauffé 5 à
un moteur électrique 8. Grâce à la courroie d'entraînement 7, le moteur électrique peut faire tourner le rouleau 5 à la vitesse voulue. La courroie d'entraînement 9 entre le rouleau 5 et les rouleaux mesureurs 3 peut servir à entraîner les rouleaux mesureurs 3 à une allure prédéterminée en raison de rapports d'engrènement différents entre le rouleau 5 et les rouleaux 3, comme indiqué plus haut, de sorte que tout l'appareil peut être entraîné par le moteur 8 pour la simplicité.
Le rouleau séparateur 6 n'est pas chauffé et procure un moyen permettant de maintenir les boucles de fil sur le rouleau chauffé 5,séparées les unes des autres,ainsi qu'un moyen servant à guider les boucles suivant un trajet prédéterminé sur la surface chauffée du rouleau, de telle sorte que toute la longueur du fil passe en substance sur des points de la surface du rouleau 5 maintenus à la même température et reçoive ainsi en substance le même traitement thermique. De plus, le rouleau séparateur 6 empêche les boucles présentes sur le rouleau chauffé 5 de se toucher mutuellement et éventuellement d'adhérer les unes aux autres.
Comme indiqué plus haut, la composition du doigt d'étirage 4 est critique pour le fonctionnement régulier de l'appareil. Le doigt doit être thermoconducteur et sa surface doit être rendue rugueuse de manière à assurer un défilement régulier du fil sur la surface du doigt tout en procurant une friction suffisante pour chauffer le fil à sa température d'étirage. La surface du doigt qui est habituellement fabriqué en aluminium est rendue rugueuse en déposant une couche d'oxyde métallique au moyen d'un pistolet à détonation. Le revêtement préféré à cet effet est une composition comprenant 60% d'oxyde d'aluminium et 40% de dioxyde de titane,fabriquée par la Société Union Carbide sous la marque de fabrique UCAR LA7. On a constaté que les sommets prévus sur cette surface établissent une ligne de hauteurs moyennes comprise entre 1,52 et 3,04 microns.
Une gamme préférée va de 2,03 à 2,54 microns. De plus, pour assurer le défilement ininterrompu du fil sur cette surface, il s'est avéré qu'il est nécessaire que la surface ait un
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0,15 à 0,30, avec un intervalle préféré entre 0,21 et 0,26.
Le fil chauffé provenant du rouleau entraîné chauffé 5
est immédiatement passé au dispositif de crêpage 10 en vue d'être crêpé. Le dispositif de crêpage 10 est un dispositif à botte de crêpage standard du type bien connu. Les avantages obtenus en utilisant l'appareil de la Demanderesse pour produire du fil de qualité supérieure ressortiront de la description du procédé utilisé pour mettre en oeuvre l'appareil conforme à l'invention.
Le fil 1 qui pénètre dans l'appareil passe entre les rouleaux mesureurs 3 qui régissent la vitesse d'avancement du fil à travers l'appareil. Le fil passe autour du doigt d'étirage, puis quitte ce doigt dans une direction faisant un angle d'environ 125
à 1350 avec la direction du fil entre les rouleaux distributeurs 3 et
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avant étirage. Ce préchauffage tend à endommager le fil. Par exemple, si le fil a été précédemment modifié en vue d'altérer ses caractéristiques de réceptivité de la teinture, ce préchauffage
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ture dans la totalité du fil et produit finalement évidemment un fil teint de manière inégale.
Dans l'appareil conforme à l'invention, le fil est étiré entre le doigt d'étirage 4 et le rouleau entraîné chauffé 5. Le
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alors immédiatement étiré. Le fil n'est pas soumis à un chauffage prolongé et est par conséquent moins sujet à des détériorations thermiques. Le fil est bouclé autour du rouleau entraîné chauffé
5 après étirage et il est alors chauffé à une température convenant pour le crêpage. Dans l'appareil connu, le fil est relativement froid après étirage et est envidé sur des bobines en vue d'être crêpé par la suite ou bien il est amené à un étage de chauffage avant le crêpage. Lorsqu'on laisse refroidir le fil après l'avoir étiré, il tend à se contracter légèrement et exige par conséquent davantage de crêpuresau centimètre pour présenter un volume adéquat.
Ce crêpage supplémentaire a un effet nuisible sur la résistance
et l'aspect du profuit final. Dans l'appareil de la Demanderesse, le fil est étiré entre deux éléments chauffants. Le doigt 4 produit de la chaleur de friction suffisante pour étirer le fil sans dommage. Tandis que le fil se refroidit quelque peu lors de l'étirage, il est réchauffé à nouveau par le rouleau entraîné et chauffé 5 et n'a aucune chance de rétrécir. Ce fil peut alors être immédiatement soumis à des opérations de crêpage.
L'appareil conforme à l'invention convient particulièrement pour étirer un fil en polyamide, par exemple du Nylon normal et du Nylon qui a été modifié en vue de faire varier ses caractéristiques de réceptivité de la teinture, mais il va de soi que d'autres formes de fil textile synthétique peuvent également être traitées.
REVENDICATIONS
1.- Appareil servant à étirer du fil textile synthétique
et à l'apprêter en vue d'un crêpage immédiat, caractérisé en ce
qu'il comprend : a) un dispositif pour faire passer du fil textile synthétique non étiré dans l'emprise formée entre deux rouleaux mesureurs et un dispositif pour faire tourner les rouleaux; b) un doigt d'étirage fixé rigidement et disposé dans le môme plan que les rouleaux mesureurs et espacé de ceux-ci, le doigt d'étirage étant fait d'une matière thermoconductrice sur laquelle une couche d'oxyde métallique est déposée au moyen d'un pistolet
à détonation et forme une surface rugueuse, les sommets de cette surface établissant une ligne de hauteurs moyennes de 1,52 à
<EMI ID=13.1> c) un rouleau chauffé comportant un dispositif de chauffage intérieur et disposé au-dessus du doigt d'étirage obliquement au plan passant entre les rouleaux mesureurs et le doigt d'étirage; d) un dispositif pour faire tourner le rouleau chauffé dans le sens inverse du sens de rotation des rouleaux mesureurs et à une vitesse propre à étirer de 3 à 4 fois sa longueur à l'état non étiré
un fil qui s'étend entre le doigt d'étirage et le rouleau chauffé; e) un rouleau séparateur espacé du rouleau chauffé et adjacent à celui-ci pour régir la position du fil bouclé sur le rouleau chauffé, et f) un dispositif pour enlever le fil du rouleau chauffé.