CH615407A5 - Process and plant for the manufacture of fibres from a thermoplastic material - Google Patents

Description

L'invention concerne la fabrication de fibres à partir d'une matière thermoplastique telle que le verre, par étirage au moyen de courants gazeux. Le brevet français FR 2223318 décrit un procédé de fabrication de fibres consistant à engendrer un courant gazeux principal et au moins un jet gazeux secondaire de dimension inférieure mais d'énergie cinétique par unité de volume supérieure à celles du courant principal, à diriger le jet secondaire transversalement au courant principal pour qu'il y pénètre en créant une zone d'interaction, et à introduire la matière thermoplastique à l'état étirable dans la zone d'interaction pour l'étirer et la transformer en fibres.

L'invention vise à empêcher l'adhérence des fibres sur les éléments matériels placés au voisinage de leur trajectoire. L'invention fournit à cet effet le procédé et l'installation, définis respectivement dans les revendications 1 à 5.

Le brevet mentionné ci-dessus prévoit l'utilisation d'une surface ou d'une plaque constituant une limite au courant principal, en aval de l'arrivée de la matière fondue, cette surface pouvant être inclinée pour infléchir l'écoulement résultant du courant principal et des jets secondaires.

Cependant, lorsqu'on utilise une telle plaque aval, les fibres ont tendance à adhérer à celle-ci et cela d'autant plus que la plaque forme un angle plus important avec la direction d'écoulement initiale du courant principal.

Il est évidemment souhaitable de réduire la tendance des fibres à adhérer en particulier à la plaque aval ou de s'y entasser. Pour obtenir ce résultat, selon un mode de réalisation de l'installation, le jet gazeux additionnel, constitué par exemple d'air, est amené au contact de la zone d'interaction du courant principal immédiatement en aval de l'orifice d'alimentation en matière, au niveau du bord amont de la plaque. Cette amenée d'air près du bord amont crée une couche de gaz à la surface de la plaque léchée par le courant principal, couche qui tend à éviter les adhérences et l'entassement de la matière sur la plaque.

Dans une forme d'exécution de l'installation comprenant une pluralité de postes de fibrages échelonnés transversalement au

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courant principal et comportant chacun un jet secondaire qui pénètre dans le courant principal et un orifice d'alimentation en matière fondue, l'organe d'émission du jet additionnel est muni d'une ouverture d'évacuation formée par exemple, soit d'une série d'orifices émettant des jets individuels, chacun étant aligné avec un poste de fibrage, soit d'une fente d'amenée de gaz transversale au sens d'écoulement du courant principal. Dans les deux cas, l'amenée d'air additionnel tend à créer un rideau ou une couche d'air à la surface de la plaque aval exposée au courant principal et tend aussi à favoriser une pénétration plus grande du filet de matière thermoplastique dans la zone d'interaction.

Selon une autre variante de l'installation, on utilise une structure unitaire dans la région où le jet secondaire et la matière thermoplastique sont tous deux introduits dans le courant principal. Une telle structure unitaire permet d'obtenir et de maintenir à chaque poste de fibrage un alignement précis de l'orifice d'émission du jet secondaire et de l'orifice d'alimentation en matière dans le sens amont-aval du courant principal : cet alignement est particulièrement important pour fabriquer des fibres uniformes dans le cas d'un appareillage comprenant une pluralité de postes de fibrage montés en série et échelonnés transversalement au sens d'écoulement du courant principal.

Dans le brevet français N° 2223318 est prévue une technique pour obtenir la précision de l'alignement des orifices d'émission des jets secondaires et des orifices d'alimentation en matière dans le sens amont-aval du courant principal; elle consiste à utiliser une série de jets secondaires séparés, associée à une fente pour l'alimentation en matière, cette fente étant placée transversalement au courant principal et en aval des jets par rapport à sa direction d'écoulement. Dans ce cas, la matière fondue est amenée, à partir de la fente, et sous l'influence des jets secondaires individuels, en des points situés avec précision en aval de chacun de ces jets.

Selon un autre mode de réalisation de l'installation, lorsqu'on utilise un creuset ou une filière équipé d'une série d'orifices échelonnés transversalement au courant principal au lieu d'une fente, l'installation est munie d'une structure comportant une série de trous disposés transversalement au courant principal, par rapport à son sens d'écoulement et situés chacun en amont d'un orifice d'alimentation en matière. De préférence la structure fait partie intégrante du creuset. Le générateur d'émission des jets secondaires est équipé de tubes d'émission qui pénètrent chacun dans un trou de la structure pour introduire un jet secondaire dans le courant principal, l'ouverture d'évacuation du jet additionnel étant placée en aval des orifices d'alimentation en matière. En utilisant une telle structure unitaire commune, dans laquelle sont percés les trous pour l'alimentation en matière thermoplastique et ceux pour l'amenée du jet secondaire, on obtient plus facilement un alignement précis des paires d'orifices. Du fait de la proximité de ces orifices, la température du jet secondaire influe sur la température du filet de matière thermoplastique, ce qui permet de régler celle-ci en modifiant la température du jet secondaire.

Cette structure avec plaque amont, ou talon, solidaire du creuset ou de la filière, comprend aussi des tubes séparés pour l'émission des jets gazeux secondaires, ces tubes à jet ayant un diamètre extérieur légèrement inférieur au diamètre des trous du talon amont pour y pénétrer légèrement sans toutefois les traverser. Il est préférable de monter ces tubes à jet secondaire en groupes. Par exemple, avec une filière comportant environ 80 orifices d'alimentation en verre, les tubes sont disposés et montés en groupes d'une vingtaine et chaque groupe ainsi constitué est de préférence alimenté séparément en gaz. Bien que, pour la plupart des formules de composition de verre, on envisage de se servir d'une filière et d'une plaque ou talon amont en alliage de platine, le montage que l'on vient de décrire ci-dessus, du moment que les tubes de jet secondaire sont isolés, permet la fabrication de l'ensemble filière/talon en alliage de platine, alors que les tubes et les montages accessoires et les alimentations en gaz sont réalisés en métal moins coûteux, par exemple en acier inoxydable. Il est également avantageux surtout quand le creuset et la plaque sont en platine et les tubes à jet en acier inoxydable, de prévoir un montage et une alimentation en groupes représentant une portion du total, associés avec une filière à orifices multiples, car cette division en groupes s'adapte plus facilement aux dilatations et contractions thermiques différentielles comme par exemple entre le montage du creuset ou filière d'une part et les montages d'alimentation d'autre part.

Afin de protéger les tubes à jet dans la région où ils pénètrent dans les ouvertures correspondantes de la plaque amont formée solidairement avec le creuset et la filière, il est recommandé d'enrober chaque tube d'une matière isolante, par exemple de l'alumine.

A titre d'exemples on décrit ci-après des modes de réalisation de l'invention.

Dans cette description on se réfère aux dessins ci-joints dans lesquels :

la fig. 1 est une vue en élévation, en partie en coupe verticale, montrant les moyens d'alimentation en verre, les moyens pour la production d'un courant gazeux et d'un jet secondaire, ainsi que les moyens pour l'introduction d'un jet d'air additionnel;

là fig. 2 est une vue en plan en coupe suivant 2-2 de la fig. 1 ; la fig. 3 est une coupe verticale agrandie du creuset ou de la filière, avec la plaque qui en est solidaire; cette coupe, suivant 3-3 de la fig. 4, montre aussi la relation entre les dispositifs d'amenée du jet secondaire et de l'air additionnel ;

la fig. 4 est une vue en plan sur laquelle on peut observer par en dessous certaines parties de la fig. 3, vues suivant la ligne 4-4 de la fig. 3 ;

la fig. 5 est une vue schématique de certaines parties représentées sur la fig. 3 et montre en particulier l'effet de fibrage produit par l'utilisation du courant principal et du jet secondaire, et aussi l'action de l'air additionnel ;

la fig. 6 est une vue en perspective de certains moyens d'alimentation et de distribution de gaz utilisés pour alimenter en gaz les jets secondaires ;

la fig. 7 est une coupe horizontale de diverses parties des postes de fibrage, la partie centrale n'étant pas représentée et la section représentant la disposition de certains éléments constituant une installation de fibrage à plusieurs postes ;

la fig. 8 est une vue en perspective de l'appareillage employé pour monter un certain nombre de tubes servant à l'alimentation en gaz des jets secondaires ;

les fig. 9 et 10 montrent une forme modifiée du dispositif destiné à amener l'air additionnel, la fig. 9 étant une coupe suivant 9-9 de la fig. 10 et la fig. 10 étant une coupe suivant 10-10 de la fig. 9 ;

les fig. 11 et 12 sont des vues partielles établies comme la fig. 3, mais montrant d'autres réalisations du dispositif d'amenée de l'air additionnel ;

les fig. 13 et 14 montrent encore d'autres agencements des pièces pour créer les postes de fibrage agencés selon l'invention, la fig. 13 étant déterminée d'une manière générale comme la fig. 1, et la fig. 14 étant une vue en plan partielle montrant certaines pièces représentées sur la fig. 13.

L'agencement général (voir en particulier les fig. 1 à 4) comporte un creuset de fibrage 200 en association avec un avant-corps 201 d'amenée du verre, étant entendu qu'au lieu d'amener le verre de l'avant-corps d'un four à verre, un creuset de fusion à chauffage électrique peut être utilisé pour faire fondre le verre et assurer son alimentation.

Le creuset est muni d'une série d'orifices de sortie du verre 37, destinés à amener le verre dans la zone d'interaction entre le courant principal et une série de jets secondaires ou porteurs. Chaque jet secondaire est associé avec chaque orifice d'amenée du verre afin de produire un nombre correspondant de postes de fibrage. Le courant principal est indiqué par la flèche 12A (fig. 5)

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et les jets secondaires ou porteurs sont émis à partir de tubes d'alimentation à travers des orifices 36. Ces tubes d'alimentation et orifices seront décrits en détail ci-après.

Le courant principal est amené par le conduit 202. Ce courant est produit à la suite de la combustion d'un carburant dans la chambre de combustion 203 (fig. 1) qui peut être alimentée en un mélange de gaz et d'air en 204.

Un brûleur 205 alimenté en un mélange de gaz et d'air en 206 fournit le gaz qui est acheminé à travers les orifices 36 (fig. 5) par l'intermédiaire des tubes mentionnés ci-dessus. L'agencement de ces pièces qui constituent chacun des postes de fibrage est représenté plus en détail sur les fig. 3 et 4. Comme représenté on voit que les tubes à jet 207, qui sont alimentés à partir du brûleur 205 de la façon décrite ci-après, pénètrent un peu dans les trous 36a et émettent des jets gazeux transversalement dans le courant 12A sortant du conduit 202. Comme le montrent les réalisations des fig. 1 à 8, les trous 36a sont percés dans une paroi ou talon 208, contigu à la limite du courant 12A et, de préférence, faisant partie intégrante du creuset 200.

Chaque poste de fibrage établi comme on vient de le décrire fonctionne d'une manière générale de la façon décrite dans le brevet auquel il est fait référence ci-dessus, et les paramètres, y compris l'énergie cinétique du courant gazeux et du jet secondaire dans sa zone opérationnelle et les températures et vitesses du courant et du jet, aussi bien que la température du verre, le rapport entre les dimensions des orifices du verre et du jet, leur écartement et autres, peuvent tous correspondre aux paramètres décrits dans ledit brevet.

Un des perfectionnements concernés par la présente invention est relatif à la paroi aval ou élément en plaque prévu dans des formes de réalisation décrites dans le brevet cité en référence. On désigne une telle plaque comme plaque aval parce qu'elle se trouve, par rapport au sens du courant 12A, en aval du poste de fibrage, c'est-à-dire en aval de l'orifice 37 d'amenée du verre, qui lui-même se trouve en aval de l'orifice de jet 36. La plaque aval est plus particulièrement représentée sur les fig. 1,3 et 5, où elle est désignée sous la référence 209. Comme on peut le voir sur la fig. 1, la plaque aval est montée à l'aide de supports réglables 210, ce qui permet le réglage de la position et l'inclinaison de la plaque. La plaque 209 est ainsi positionnée de manière à ce que son inclinaison infléchisse le courant après son passage devant l'orifice d'amenée du verre.

La plaque aval (fig. 3 et 5) comporte un conduit 211, avec raccords 212, qui permet la circulation d'un agent refroidissant de l'eau par exemple, à travers ce conduit 211. Cette circulation procure donc un refroidissement de la plaque aval.

Comme il a été indiqué plus haut, l'utilisation d'une paroi ou plaque en aval des postes de fibrage tend à produire un contact entre les fibres et la plaque, d'où une tendance à l'accumulation d'un dépôt de verre sur la surface de la plaque. Avec le perfectionnement suivant l'invention, cette tendance se trouve considérablement réduite grâce aux conditions particulières suivant lesquelles on amène de l'air, de préférence sous forme d'une couche fluide le long de la face inférieure de la plaque aval ou le long du bord d'attaque ou bord amont de la plaque. L'air ou le gaz utilisé dans ce but est désigné sous le terme de additionne], et le jet produit sous le terme de jet additionnel.

Dans la réalisation des fig. 1 à 8 le bord d'attaque 213 est placé à une certaine distance de la partie inférieure du creuset 200, de façon à former une fente entre le creuset et le bord d'attaque, fente à travers laquelle le gaz additionnel peut être amené dans une zone qui, par rapport au sens de déplacement du courant, est en aval des orifices 37 d'amenée du verre. La plaque 209 comporte un conduit 214 qui y est aménagé avec des raccords 215 pour l'alimentation en gaz additionnel, de l'air paT exemple. Une série d'orifices 216 communiquent avec le conduit d'alimentation 214, et amènent l'air dans la direction du bord d'attaque de la plaque aval, fournissant donc l'air qui passe par la fente voisine du creuset. Afin de fermer l'interstice entre le creuset et la plaque aval et s'assurer ainsi que le gaz additionnel ne pourra s'échapper et sera amené à travers la fente du bord d'attaque de la plaque, une plaque de tôle 217 est reliée à la structure du montage 218, le bord inférieur de la plaque étant relevé au voisinage de la paroi inférieure du creuset, de manière à fournir ainsi une cavité contenant une matière isolante 219 à haute résistance thermique comme de la fibre d'alumine. Il peut être avantageux de réaliser ce couvercle en acier inoxydable ayant une certaine résiliance. Avec ce montage et avec le couvercle 217, la plaque aval peut être positionnée de la façon décrite plus haut tout en restant en contact avec le couvercle 217.

L'action du jet additionnel est indiquée sur la fig. 5, dans laquelle des lignes d'écoulement figurent non seulement le courant 12A et le jet secondaire du tube à jet 207, mais encore le jet additionnel amené du passage 216 vers le bord d'attaque de la plaque d'où l'air additionnel passe par la fente et entre dans le système à la limite du courant, en produisant un courant ou couche fluide au niveau de la face inférieure de la plaque 209. Cet appareillage comporte un certain nombre de postes de fibrage du genre de celui de la fig. 5, espacé l'un par rapport à l'autre transversalement au courant. Il est prévu d'amener un passage de gaz additionnel 216 aligné sur chaque orifice de jet secondaire 36 et son orifice associé d'amenée de verre 37. Avec un certain nombre de passages d'amenée de gaz additionnel, le gaz additionnel de plusieurs passages tend à se confondre et donc à former un rideau de gaz plus ou moins continu lors de son passage à travers la fente et de son écoulement le long de la face inférieure de la plaque aval à la limite du courant. Il en résulte que l'on empêche efficacement les fibres en cours de formation d'entrer en contact avec la surface de la plaque aval.

On remarquera également que la présence du conduit de gaz 214 et le passage de gaz additionnel sur les faces de la plaque aval contribuent à refroidir la plaque, de sorte que l'action de gaz additionnel, en combinaison avec l'action de l'agent refroidissant circulant dans le conduit 211, maintiendront la plaque à une température relativement basse, ce qui est aussi bénéfique car cela évite le collage du verre à la surface de la plaque.

Dans une installation dans laquelle un grand nombre de postes de fibrage sont espacés transversalement au courant, par exemple environ 80 postes, il est préférable de diviser la plaque aval. Comme on peut le voir sur les fig. 2 et 7, la plaque aval, par suite de la multiplicité des postes de fibrage figurés, est sectionnée et formée de trois parties, chacune pourvue d'un conduit refroidissant 211 et d'un conduit de gaz additionnel 214, respectivement munis des raccords d'alimentation pour la circulation d'air et d'eau comme décrit plus haut. En divisant la plaque en de telles sections, on rend plus aisée une circulation efficace et précise de l'eau refroidissante et on garantit une répétition précise de l'alimentation en air additionnel aidant de cette façon à maintenir les conditions opérationnelles dans des limites étroites de tolérance.

Considérant maintenant le montage des jets secondaires comme représenté sur les fig. 1 à 8, il faut souligner qu'il vaut mieux que la plaque d'amont 208 ou talon fasse partie intégrante du creuset 200. Il est préférable que cette pièce soit en alliage de platine lorsqu'on se sert de formules de composition de verre habituellement employées pour la fabrication de fibres, et surtout pour assurer la régularité de la formation des fibres à chacun des postes multiples; il importe de veiller à un alignement précis amont-aval des orifices à jet secondaire 36 et des orifices d'amenée de verre 37. Dans une des réalisations décrites dans le brevet rappelé ci-dessus, cette précision de l'alignement dans le sens amont-aval du jet secondaire et du courant de verre à fibrer est obtenue automatiquement par l'emploi d'une fente étroite pour l'entrée du verre, plutôt qu'une série d'orifices d'amenée de verre aménagés séparément comme on l'a déjà noté plus haut. Le montage représenté sur les fig. 1 à 8 permet aussi d'obtenir un alignement précis des jets secondaires avec les filets de verre, mais

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dans ce cas, la précision de l'alignement s'obtient malgré l'adoption d'orifices séparés pour le verre. Cette précision est obtenue en rendant solidaire la paroi ou plaque amont 208 et le creuset 200. Comme les trous 36a des jets secondaires et les orifices du verre sont percés tous deux dans la même pièce, la précision d'alignement est obtenue et conservée même dans des conditions variables de dilatation ou de contraction thermique des diverses parties de la pièce.

La précision de l'alignement est de plus facilitée grâce à d'autres agencements compris dans la réalisation illustrée sur les fig. 1 à 8. On voit d'après les fig. 2, 3, 4, 7 et 8 que chaque jet secondaire est émis à partir d'un tube à jet 207 qui pénètre dans le trou 36a, le diamètre du tube à jet 207 étant légèrement inférieur au diamètre du trou 36a. Les tubes à jet 207 sont séparés en groupes ; on voit sur les dessins quatre de ces groupes et chaque groupe est monté sur une tubulure 220 d'amenée de fluide reliée au tuyau d'alimentation 221. En divisant le nombre total de tubes 207 et en montant séparément chaque groupe, la dilatation et la contraction thermique de la tubulure 220, qui sert de support et d'alimentation à chaque groupe, on se donne plus facilement une marge que si tous les tubes étaient montés sur un support unique pour la série entière des postes de fibrage. De plus, en utilisant des tubes à jet 207 qui pénètrent dans chaque trou séparé 36a, et en employant des tubes de diamètre extérieur légèrement inférieur au diamètre des trous, on se réserve plus de marge de dilatation et de contraction. Le groupage des tubes à jet et leur agencement ainsi que leur montage tel que décrit afin de se réserver une marge pour la dilatation et la contraction sont surtout importants quand, comme par exemple on peut l'envisager, le creuset 200 et la plaque amont 208 sont en alliage de platine et que les tubes à jet et les pièces accessoires sont en un métal moins coûteux tel que l'acier inoxydable parce que ces différents métaux ont des coefficients de dilatation ou de contraction thermiques différents.

Comme le montre le mieux la fig. 8, chaque groupe de tubes à jet 207, en combinaison avec la tubulure sur laquelle il est monté et le raccord d'alimentation associé 221, forme un ensemble qui ressemble à un râteau, et cet ensemble est adapté pour être monté à l'extrémité de base du raccord d'alimentation 221. Comme on peut le voir sur les fig. 1 et 2, les raccords d'alimentation 221 sont réalisés de manière à se raccorder au brûleur 205 pour produire le gaz de jet secondaire et de préférence on cherche à introduire de l'air dans le courant gazeux qui entre dans chaque raccord d'alimentation 221. On y parvient en alimentant par le moyen d'une garniture 223 (voir aussi fig. 6) intercalée entre la chambre de combustion 205 et les plaques de montage 222 des raccords d'alimentation 221 pour les groupes de tubes à jet. Ce dilueur des gaz de combustion dont le rôle est d'abaisser la température des gaz de combustion provenant du brûleur 205 jusqu'à une température compatible avec la tenue des tubes à jet, comporte : des tuyaux d'alimentation à air 224 qui sont reliés à des tubes 225. Plusieurs de ces tuyaux d'alimentation 224 sont répartis tout le long du dilueur des gaz de combustion, les tubes 225 amenant l'air aux passages 226, un passage 226 étant prévu pour chacun des groupes de tubes à jet secondaire. De cette façon, les tubes à jet reçoivent les produits de la chambre de combustion 205 dilués par l'air introduit par les tuyaux 224.

Comme on peut le voir en se reportant aux fig. 2,4 et 7, on a prévu un orifice de jet secondaire 36 supplémentaire et un tube secondaire 207 disposé latéralement à l'extérieur de chaque extrémité de la ligne des orifices d'amenée du verre 37. Cette disposition est conforme à ce qui a été décrit dans le brevet référencé ci-dessus et garantit une activité de fibrage uniforme au niveau des orifices d'amenée du verre aux extrémités opposées de la série. En plus de cet agencement, on prévoit, selon des montages décrits dans ce brevet, un agencement comparable concernant les passages d'amenée de gaz additionnel. En d'autres termes, comme on peut le voir sur les fig. 2,4 et 7, il y a un passage d'amenée de gaz additionnel placé de côté par rapport à chaque extrémité de la série d'orifices d'amenée du verre, ce montage étant prévu pour des raisons analogues à celles mentionnées concernant les orifices de jet secondaire placés de côté ou supplémentaires.

Une forme modifiée de la plaque aval et de l'alimentation du jet additionnel est représentée sur les fig. 1,9 et 10. Ici, la plaque aval, représentée en 227, est équipée d'un conduit de circulation pour agent refroidissant 228 avec raccords 229, et également d'un conduit d'alimentation d'air 230, avec raccords d'alimentation 231. Les passages individuels ou orifices 231 qui amènent l'air additionnel du conduit 230 sont reliés à la base d'une rainure ou fente 233 présentant une bordure tournée vers le bord d'attaque 234 de la plaque aval et placée juste au-dessus de ce bord. On comprend aisément que cette structure est destinée à être montée relativement aux postes de fibrage de la même façon générale que celle décrite ci-dessus en ce qui concerne la fig. 1. La plaque aval des fig. 1, 9 et 10 est aussi destinée à s'ajuster à une structure pour fermer l'intervalle entre la plaque aval et le creuset de façon analogue à celle indiquée en 217 et 219 dans les fig. 1,3 et 5. Une fente telle que celle représentée en 233 peut être utilisée pour favoriser l'étalement du gaz additionnel le long du bord amont de la plaque, et favoriser ainsi la formation d'une nappe de gaz additionnel sur la surface de la plaque exposée à l'écoulement d'interaction.

Sur la fig. 11 on a représenté une autre forme de construction modifiée de la plaque aval et de l'alimentation en gaz additionnel. Comme représenté, la partie inférieure du creuset 200 présente un profil légèrement modifié et la forme de la plaque aval 234 est également modifiée pour s'adapter à la partie inférieure du creuset de la façon indiquée ci-après. La plaque 234 est munie d'un conduit pour agent de refroidissement 235 avec raccords 236 et le conduit d'alimentation en gaz additionnel 237 avec raccords d'amenée 238 débouche dans des passages 239 qui communiquent avec une chambre étroite en forme de fente ou passage formé entre le bord d'attaque de la plaque 234 et la portion inférieure du creuset. Des moyens de conformation sont agencés entre la plaque et le creuset pour assurer l'écoulement du gaz additionnel dans la direction désirée et hors de la fente au bord d'attaque de la plaque.

Sur la fig. 12 on a représenté un autre montage de la plaque aval. Dans cette réalisation, le creuset 200 fait partie intégrante d'une plaque ou talon amont 208 munie de trous 36a correspondant à des tubes à jet 207. Ici, la construction de la plaque aval 209 est essentiellement la même que celle qui a été décrite plus haut en se référant aux fig. 1 à 8, mais le système de conformation de l'espace entre la plaque et le creuset est différent. Par exemple, la partie inférieure de la plaque aval est garnie d'une bande métallique 240 qui s'étend sur toute la longueur de la plaque 209 et contribue avec la partie supérieure de la plaque à délimiter une fente allongée pour le passage du gaz additionnel dans le courant. Cet ensemble est isolé contre la chaleur du creuset au moyen d'une couche d'isolant s'étendant sur la paroi 240, comme représenté en 241. Une telle isolation de ce genre, comme l'isolation 219 décrite plus haut, est avantageuse du fait de la diminution des pertes calorifiques pour le creuset.

Dans toutes les réalisations décrites dans ce qui précède,

chaque fois qu'on se sert de tubes à jet 207 pénétrant dans les trous faisant partie intégrante du creuset, il est désirable de prévoir une isolation thermique entre les tubes à jet et les trous. Cette isolation peut être obtenue en recouvrant les tubes d'un isolant thermique comme de l'alumine par exemple. Une telle isolation contribue non seulement à limiter les déperditions en chaleur du creuset, mais encore à protéger le métal des tubes à jet.

Toutes les dispositions décrites dans ce qui précède s'appliquent également à une installation de type général représentée sur la fig. 1 dans laquelle le creuset est monté sous un avant-corps 201 d'alimentation en verre; le creuset est séparé ou isolé de la structure d'alimentation du verre par un élément en céramique 242,

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dans lequel se trouve pris un tube pour agent refroidissant 243 (fig. 1 et 2). On peut aussi se servir avantageusement d'isolant en matière fibreuse 244, comme indiqué, sur la partie inférieure des surfaces contiguës de l'avant-corps pour ralentir les déperditions thermiques dans cette zone.

Dans certains cas tout au moins il est avantageux d'établir des montages électriques comme indiqué en 245, branchés aux extrémités du creuset 200 et permettant le chauffage du creuset par résistance électrique.

Les fig. 13 et 14 représentent une autre réalisation comportant l'alimentation en air additionnel. Dans cette réalisation, l'avant-corps d'alimentation en verre ou équivalent est indiqué en 246 et le creuset avec la filière à sa partie inférieure est représenté en 247. Les orifices d'alimentation du verre portent la référence 37 et dans cette réalisation les jets secondaires sont alimentés par les orifices 36 ménagés dans les projections 248 qui partent de la tubulure 249 alimentant les jets de gaz. Un conduit d'alimentation 250 est relié à la tubulure 249.

Le courant 12A est émis par l'ensemble 251, la limite supérieure du courant étant proche des orifices de jet secondaire et du verre, 36 et 37.

Du côté aval des orifices 37 se trouve un ensemble comprenant une plaque aval représenté en 252, cet ensemble étant creux avec une tubulure 253 alimentée par un conduit 254; la tubulure est munie d'une série de tétons en relief 255 dont les orifices 256 servent à l'émission de l'air additionnel dans une position qui, par 5 rapport à la direction du courant, est en aval du poste de fibrage établi par les orifices du verre et de jet secondaire.

Comme on peut le voir sur la fig. 14, les orifices à jets, les orifices d'alimentation en verre et les orifices de gaz additionnel sont montés en groupe alignés les uns par rapport aux autres dans io un sens amont-aval, chaque groupe constituant un poste de fibrage.

En ce qui concerne le fonctionnement du système de fibrage dans le cas de l'utilisation du gaz additionnel comme on vient de le décrire, il faut noter que le gaz additionnel employé peut avoir 15 une pression de l'ordre de 0,5 à 2 bars, et de préférence entre environ 0,8 et 1,2 bar.

Dans une installation d'environ 80 postes de fibrage, suivant la réalisation des fig. 1 à 8, le courant d'air utilisé pour l'alimentation en gaz additionnel peut être de l'ordre de 15 à 30 Nm3 par 20 heure, et de préférence entre environ 17 et 25 Nm3.

L'énergie cinétique par unité de volume du jet additionnel doit être considérablement plus faible que celle du jet secondaire.

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4 feuilles dessins

Claims (14)

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1. Procédé de fabrication de fibres à partir d'une matière thermoplastique selon lequel on engendre un courant gazeux principal et au moins un jet gazeux secondaire de dimension inférieure, mais d'énergie cinétique par unité de volume supérieure à celles du courant principal, on dirige le jet gazeux secondaire transversalement au courant principal pour qu'il y pénètre en créant une zone d'interaction, la matière thermoplastique étant introduite à l'état étirable dans la zone d'interaction, caractérisé en ce que l'on amène un jet gazeux additionnel au contact de l'écoulement résultant du courant principal et du jet secondaire, de manière à empêcher l'adhérence des fibres sur des éléments matériels adjacents à leur trajectoire.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le jet gazeux additionnel est amené au contact de l'écoulement en aval du point d'introduction de la matière thermoplastique.

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REVENDICATIONS

3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le jet gazeux additionnel est amené au contact de l'écoulement au voisinage immédiat du point d'introduction de la matière, sous forme de filets à l'état fondu, dans la zone d'interaction.

4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le jet gazeux additionnel s'écoule le long d'une surface s'étendant en aval du point d'introduction de la matière thermoplastique dans la zone d'interaction.

5. Installation pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 1, comprenant un premier générateur émettant un courant gazeux principal à travers un orifice de sortie, un deuxième générateur émettant au moins un jet gazeux secondaire d'énergie cinétique par unité de volume supérieure à celle du courant principal, à travers un orifice d'émission de section inférieure à celle de l'orifice de sortie du courant principal et dirigeant le jet secondaire transversalement à ce dernier pour créer une zone d'interaction, une source d'alimentation en matière thermoplastique comportant au moins un orifice d'alimentation disposé de façon à amener la matière, à l'état étirable, dans la zone où le jet secondaire pénètre dans le courant principal, caractérisée en ce qu'elle comprend un organe émettant un jet gazeux additionnel vers l'écoulement résultant du courant principal et du jet secondaire à travers une ouverture d'évacuation (300; 256).

6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'ouverture d'évacuation (300, 256) du jet gazeux additionnel est disposée en aval de l'orifice (37) d'alimentation en matière, par rapport au sens d'écoulement du courant principal.

7. Installation selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisée en ce que l'ouverture (300) d'évacuation du jet additionnel est placée de manière que ce dernier arrive au contact de l'écoulement au voisinage immédiat de l'endroit où un filet de matière à l'état étirable est introduit dans la zone d'interaction.

8. Installation selon l'une des revendications 5 à 7, comprenant une plaque disposée, par rapport au sens d'écoulement du courant principal, en aval de l'endroit où la matière est introduite dans la zone d'interaction, caractérisée en ce que l'ouverture d'évacuation (300, 256) de l'organe d'émission du jet additionnel se trouve dans la région du bord amont de la plaque, de manière que le jet additionnel s'écoule le long de ladite plaque (209,

227, 252).

9. Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que la plaque contient un conduit (214, 230) d'alimentation en gaz additionnel communiquant avec au moins un passage (216, 232) dirigé vers le bord d'attaque (213, 234) de la plaque.

10. Installation selon l'une des revendications 5 à 9, comportant une pluralité d'orifices d'émission de jets secondaires disposés transversalement au courant principal, la source d'alimentation en matière thermoplastique étant munie d'une pluralité d'orifices d'alimentation (37) débitant chacun un filet de matière, caractérisée en ce que l'ouverture d'évacuation du jet gazeux additionnel est constituée d'une fente (300) s'étendant transversalement au courant principal le long des orifices d'alimentation en matière.

11. Installation selon l'une des revendications 5 à 8, comportant une pluralité d'orifices d'émission de jets secondaires disposés transversalement au courant principal, la source d'alimentation en matière thermoplastique étant munie d'une pluralité d'orifices d'alimentation (37) débitant chacun un filet de matière, caractérisée en ce que l'ouverture d'évacuation du jet additionnel est constituée d'une pluralité d'orifices (256) séparés l'un de l'autre transversalement au courant principal et disposés chacun en aval d'un orifice (37) d'alimentation en matière.

12. Installation selon l'une des revendications 10 et 11, caractérisée en ce qu'elle comprend une structure (208) comportant une série de trous (36a) disposés transversalement au courant principal, par rapport à son sens d'écoulement et situés chacun en amont d'un orifice (37) d'alimentation en matière, et en ce que le générateur d'émission des jets secondaires est équipé de tubes d'émission (207) qui pénètrent chacun dans un trou de ladite structure pour introduire un jet secondaire dans le courant principal, l'ouverture d'évacuation du jet additionnel étant placée en aval des orifices d'alimentation en matière.

13. Installation selon la revendication 12, caractérisée en ce que la structure est solidaire de la source d'alimentation en matière.

14. Installation selon l'une des revendications 12 et 13, caractérisée en ce que les tubes d'émission (207) des jets secondaires sont réunis en plusieurs groupes.