EP0776391A1 - Procede pour la fabrication d'une nappe textile non tissee sans motif par jets d'eau sous pression, et installation pour la mise en uvre de ce procede - Google Patents

Procede pour la fabrication d'une nappe textile non tissee sans motif par jets d'eau sous pression, et installation pour la mise en uvre de ce procede

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EP0776391A1
EP0776391A1 EP96914262A EP96914262A EP0776391A1 EP 0776391 A1 EP0776391 A1 EP 0776391A1 EP 96914262 A EP96914262 A EP 96914262A EP 96914262 A EP96914262 A EP 96914262A EP 0776391 A1 EP0776391 A1 EP 0776391A1
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EP
European Patent Office
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drum
micro
orifices
rotary drum
water jets
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EP96914262A
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EP0776391B1 (fr
Inventor
Frédéric NOELLE
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ICBT Perfojet SA
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ICBT Perfojet SA
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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H18/00—Needling machines
    • D04H18/04—Needling machines with water jets

Definitions

  • the invention relates to an improved process for the manufacture of a light non-woven textile sheet without pattern, by the technique known under the name of "water jets" under pressure; the invention also relates to an installation for implementing this method.
  • this technique consists first of all in making a base ply formed of elementary fibers, then in tangling the fibers of this moving ply on an endless perforated canvas, by means of a ramp of contiguous jets d water under high pressure (50 to 200 bars).
  • a ramp of contiguous jets d water under high pressure (50 to 200 bars).
  • the water coming from the injectors crosses the sheet then rebounds on the fabric.
  • the combination of incident and reflected jets creates turbulence which displaces and arranges the elementary fibers.
  • the endless fabric is a metallic or polyester fabric having porosities between 15 and 25%
  • the invention consists in using a rotary drum, support of the sheet, having a multitude of micro-orifices distributed in a random and no longer orderly manner.
  • randomly means a random arrangement of the orifices over the entire surface of the drum.
  • the interval between the edges of contiguous orifices must be at least 0.3 millimeter and, in practice, at most two millimeters. .
  • the dimensions of the orifices are identical, it is also possible to use orifices the dimensions of which vary randomly within the range defined below. Similarly, if more generally the section of these orifices is cylindrical, it can also be of frustoconical or parabolic shape, or even in the shape of a trumpet. It could not have been foreseen that the simple random arrangement of the micro-orifices of the rotary drum would allow, on the one hand, as will be seen in the comparative examples below, to improve substantially (of the order of 30% and more) the mechanical properties of the plies obtained, and on the other hand, of increasing the pressure of the water jets, also of the order of 30% and more. In fact, when the rotary drum has regularly ordered micro-orifices, this increase in pressure is not possible, because it would inevitably lead to destruction of the sheet.
  • micro-orifices are arranged randomly, optimizes the rebound of the water jets in all directions and prevents the appearance of "shadow-marking".
  • the vacuum (vacuum) which prevails inside the drum is between 100 and 1000 mm of water column, preferably in the vicinity of 500 mm of water column and the diameter of this rotary drum is included between 300 and 1000 millimeters, advantageously near 500.
  • the diameter of the micro-orifices is between one tenth (0.1) and one half (0.5) millimeter.
  • the porosity (ratio between the solid surfaces and the empty surfaces) of the characteristic rotary drum is between (one) 1 and (fifteen) 15%, preferably in the vicinity of (three) 3 to (twelve) 12%, to allow good water evacuation, while remaining compatible with the desired hydraulic binding.
  • the base sheet is previously compressed, then pre-wetted on an endless perforated fabric before being tangled by the ramp of high-pressure water jets, as described in the application for Patent FR 95.01473 filed by the Applicant on February 3, 1995.
  • the invention also relates to an installation for manufacturing a non-woven textile sheet without a pattern by pressurized water jets, which comprises:
  • an endless porous support conveyor intended to receive a basic fibrous web formed of elementary fibers
  • a perforated rotary cylindrical drum having on the surface a plurality of micro-orifices, comprising drive means in synchronism with the speed of advance of the porous support, arranged tangentially by one of its generators to the porous support;
  • a fixed hollow cylindrical drum coaxial with the rotary cylindrical drum, connected to a vacuum source and having on one of its generators a first slot intended to be positioned in the vicinity of the point of tangency of the rotary drum with the porous support;
  • a first ramp of water jets disposed on the other side of the porous support with respect to the rotary drum, and in alignment with the slot so as to form a curtain of wetting water;
  • means for receiving the obtained entangled compressed compressed web characterized in that the micro-orifices of the rotary drum are distributed randomly on the surface of said drum.
  • the randomly perforated rotary drum is produced by the screen printing technique by electrolytic deposition of nickel or another metal on a conductive matrix.
  • appropriate software makes it possible to obtain a random distribution of the micro-orifices on a photographic film.
  • This film is then placed on a matrix having very exactly the inside diameter of the drum to be produced.
  • This matrix is previously coated with a photosensitive layer. After exposure of the photosensitive layer, the matrix is immersed in an electrolysis bath. After about eight hours, the deposit has reached its optimum thickness. The cylinder is then removed from the mold.
  • the software is directly associated with an engraving laser.
  • Figure 1 is a schematic representation of an installation according to the invention.
  • Figure 2 is a photographic representation of a part of the drum characteristic of the invention, that is to say in which the micro ⁇ orifices are arranged randomly.
  • FIG. 3 is a photographic representation seen from above of a nonwoven web obtained by the method of the invention.
  • FIG. 4 is a photographic representation, on the same scale as in FIG. 2, of a part of a drum in which the micro- holes are distributed in an orderly and staggered fashion, commonly used for this application.
  • FIG. 5 is a photographic representation seen from above of part of the nonwoven web obtained by the implementation of this drum according to FIG. 4.
  • the installation according to the invention comprises an endless porous conveyor (1), formed by a canvas of polyester monofilaments having a porosity close to 50%, that is to say having a ratio between the solid surfaces and the empty surfaces close to half.
  • This endless fabric (1) is driven in movement by a driving roller (2), actuated for example by an asynchro motor, and passes over return rollers (3,4,5).
  • the tensioning of the fabric (1) is carried out by a tension cylinder not shown.
  • a base ply referenced (10) from a card or a conventional tabler not shown is deposited.
  • This layer (10) advances in the direction indicated by the arrow (FI).
  • the installation also includes a perforated rotary cylindrical drum (20) disposed in the immediate vicinity and in contact with the fabric (1) on the descending portion, disposed between the driving roller (2) and the guide roller (3).
  • This perforated rotary drum (20) is rotated by an asynchronous motor not shown, at the same linear peripheral speed as the speed of movement of the fabric (1).
  • This rotary drum (20) made of nickel 0.4 mm thick and 500 mm in diameter has on the surface a plurality of micro-orifices (21) distributed randomly, produced by the known technique of screen printing and electrolytic deposition described below. above and shown in Figure 2.
  • Each micro-orifice (21) has an average diameter of 0.40 millimeter, a slightly frustoconical cut and an edge-to-edge spacing of 0.8 millimeter.
  • the porosity of the drum (20) is thus about ten percent (10%).
  • the perforated rotary drum (20) is in contact with the fabric (1), which travels over a portion of an arc.
  • the vacuum inside the drum (25) is about 500 millimeters of water column.
  • the installation also includes a first ramp (30) of water jets, arranged to the left of the fabric (1) relative to the area (A), so as to form a water curtain (31) directed orthogonally to (AT).
  • the water comes out of the ramp (30) under a pressure of 5 bars.
  • the fixed hollow drum (25) forming a suction box has, in alignment with the water curtain (31), a slot (32) of twenty millimeters in width disposed over the entire generator of the cylinder (25), so as to suck excess water from the water curtain (31).
  • the sheet (10) which advances on the porous support (1) is gradually compressed by pinching between the porous support (1) and the rotary perforated drum (20), which both advance at the same linear speed, then is wetted by the curtain of water (31) and the excess water not retained by the compressed base ply, is sucked into the central box (25).
  • the obtained wet compressed web (40) is held on the periphery of the perforated rotary roller (20) due to the vacuum in (25).
  • This ply (40) which advances in the direction of arrow F2 is then subjected to the action of three injector ramps, respectively (41,42,43), directing on this ply (40) a plurality of jets of contiguous water at a pressure of 40 bars.
  • the hollow fixed central cylinder (25) has slots (45,46,47) similar to (32) and also arranged on generators, for suctioning and remove the intermingling water.
  • the jets of water under high pressure (41,42,43) cooperate with the micro-orifices (21) distributed randomly on the surface of the rotary drum (20) to entangle and entangle the elementary fibers of the tablecloth.
  • the tangled spunlace sheet obtained (50) is detached from the rotary cylinder (20) by passing over a detour roller (51), then from there is conveyed at (52) to the rest of the installation.
  • the reference 60 (FIG. 3) designates the final ply obtained without pattern.
  • the base sheet (10) is a 50 g / m2 sheet, made of viscose fibers 38 mm long and 1.7 dtex. This compacted and pre-wetted sheet advances at a linear speed of 50 meters per minute.
  • the surface of the perforated rotary roller (20), illustrated in FIG. 2 has on average approximately eighty holes per square centimeter distributed according to the invention in a completely random manner (porosity close to 10%).
  • the sheet (50) obtained, illustrated in FIG. 3 has the following characteristics measured according to the EDANA standard 20.2.89.
  • Example 1 is repeated, replacing the perforated rotary drum with random distribution by a rotary drum according to the prior state comprising micro-orifices (22) of the same dimensions (0.4 millimeters), but distributed in staggered rows in a regular manner ( according to the teachings of document US-A-3 485 706 referred to in the preamble), with a density of micro-orifices of eighty (80) holes per square centimeter (see FIG. 4).
  • the sheet obtained (60), shown in FIG. 5, has the following mechanical characteristics:
  • this sheet (60) has crippling appearance defects and an effect of "shadow marking” (61) accentuated (see Figure 5), so that it is unsuitable for all uses.
  • Example 3
  • Example 1 is repeated (random distribution), but replacing the viscose sheet with a polyester fiber sheet of 40 g / m2, formed of elementary fibers 38 mm in length and 1.7 dtex in title.
  • the sheet (50) obtained has the following characteristics:
  • this sheet does not have any "shadow marking" effect.
  • Example 2 is repeated (regular distribution) with the same polyester web as in Example 3. The following characteristics are obtained:
  • the sheet obtained has an aspect bordering on the acceptable, with significant "shadow marking" effects.
  • Example 3 is repeated (random distribution), but by increasing the pressure of the injectors to 70 bars.
  • the sheet obtained still does not have a "shadow marking" effect, but on the contrary a very regular surface appearance.
  • This sheet meets the following mechanical characteristics:
  • the method of the invention which consists in randomly distributing the micro-orifices on the surface of the rotary drum, unexpectedly eliminates the unacceptable shortcoming of "shadow marking", which makes it possible to increase the pressure of the jets of water from the injectors, and thereby the effectiveness of the entanglement. In addition, this process increases by thirty percent (30%) and more the mechanical characteristics of the plies obtained.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
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Description

PROCEDE POUR LA FABRICATION D'UNE NAPPE TEXTILE NON TISSEE SANS MOTIF PAR TETS D'EAU SOUS PRESSION. ET INSTALLATION POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE.
Domaine Technique
L'invention concerne un procédé perfectionné pour la fabrication d'une nappe textile non tissée légère sans motif, par la technique connue sous le nom de "jets d'eau" sous pression ; l'invention concerne également une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé.
Techniques antérieures
Dans les documents US-A-3 214 819, 3 508 308 et 4 190 695, on a décrit un procédé pour la fabrication de nappes textiles non tissées dans lequel la cohésion et l'entrelacement des fibres élémentaires entre elles sont obtenues, non plus par voie mécanique, mais par une pluralité de jets d'eau sous haute pression traversant un voile ou une nappe en déplacement sur un support perforé.
A l'instar des aiguilles, les jets d'eau à une pression habituelle d'au moins 30 bars parfois 100 bars et plus, provoquent l'entremêlement des fibres élémentaires entre elles, ce qui donne la cohésion à la nappe non tissée obtenue. Ces nappes non tissées sont connues dans la littérature sous le terme américain "nappe spunlace" ou de "spunlace". Il n'est donc pas utile de décrire ici en détail cette technique d'entrelacement hydraulique.
Pour l'essentiel, cette technique consiste à réaliser tout d'abord une nappe de base formée de fibres élémentaires, puis à emmêler les fibres de cette nappe en mouvement sur une toile sans fin perforée, au moyen d'une rampe de jets contigus d'eau sous haute pression (50 à 200 bars). Ainsi, l'eau issue des injecteurs traverse la nappe puis rebondit sur la toile. De la sorte, la combinaison des jets incidents et réfléchis crée des turbulences qui déplacent et arrangent les fibres élémentaires. Le plus généralement, pour obtenir une bonne efficacité d'emmêlement, la toile sans fin est une toile métallique ou en polyester présentant des porosités comprises entre 15 et 25 %
Dans le document FR-A-2 488 920, on a suggéré de remplacer la toile sans fin perforée support de la nappe de base par une pluralité de rouleaux rotatifs lisses, pleins pour être imperméables à l'eau, par exemple en acier inoxydable. Cette solution présente toutefois l'inconvénient de limiter les vitesses des jets d'eau et par là même l'énergie d'emmêlement, car il devient difficile d'évacuer valablement l'eau issue des injecteurs. Par ailleurs, cette technique se traduit par l'apparition de nombreux défauts de surface sur la nappe formée.
Dans le document US-A-3 485 706, on a proposé de remplacer la toile par un tambour rotatif perforé d'une pluralité d'orifices dont les dimensions sont de l'ordre du millimètre, régulièrement ordonnés selon un motif approprié, en parallèle ou en quinconce. Ce procédé permet ainsi d'obtenir des nappes présentant à coeur un motif correspondant au motif du tambour. Toutefois, le fait que les trous soient disposés de façon ordonnée conduit à un défaut bien connu sous le nom de "shadow marking", qui se traduit par l'apparition de lignes préférentielles sur la nappe finie. Pour limiter ce défaut de "shadow marking", il est alors nécessaire de diminuer la pression des jets, ce qui limite alors considérablement l'efficacité du procédé et réduit les performances mécaniques du produit. En revanche, si l'on maintient la pression, on détériore rapidement la nappe.
L'invention pallie ces inconvénients. Description sommaire de l'Invention
Elle vise un procédé du type en question pour la fabrication d'une nappe non tissée sans motif par jets d'eau sous pression, dans lequel :
. on fait avancer une nappe de base formée de fibres élémentaires sur un tambour rotatif perforé, à l'intérieur duquel on applique un vide partiel, ledit tambour présentant en surface une pluralité de micro-orifices ; . puis, on dirige sur ce tambour rotatif portant la nappe une rampe de jets d'eau sous haute pression, se caractérise en ce que les micro-orifices du tambour rotatif sont distribués de manière aléatoire.
En d'autres termes, l'invention consiste à utiliser un tambour rotatif, support de la nappe, présentant une multitude de micro-orifices distribués de manière aléatoire et non plus ordonnée. Par "de manière aléatoire", il faut entendre une disposition des orifices faite au hasard sur toute la surface du tambour. En d'autres termes, il n'y a pas d'ordonnancement particulier des micro-orifices et ce quelque soit la direction choisie sur la surface du tambour. Toutefois, pour des raisons d'efficacité dans le liage hydraulique et de solidité mécanique du tambour, l'intervalle entre les bords d'orifices contigus doit être d'au moins 0,3 millimètre et, en pratique, d'au plus deux millimètres.
Si dans une première forme de réalisation, les dimensions des orifices sont identiques, on peut également faire appel à des orifices dont les dimensions varient de manière aléatoire dans la fourchette définie ci- après. De même, si le plus généralement la coupe de ces orifices est cylindrique, elle peut également être de forme tronconique ou parabolique, voire même en forme de trompette. On ne pouvait pas prévoir que le simple arrangement de manière aléatoire des micro-orifices du tambour rotatif permette, d'une part, comme on le verra dans les exemples comparatifs ci-après, d'améliorer substantiellement (de l'ordre de 30 % et plus) les propriétés mécaniques des nappes obtenues, et d'autre part, d'augmenter la pression des jets d'eau, également de l'ordre de 30 % et plus. En effet, lorsque le tambour rotatif comporte des micro-orifices ordonnés régulièrement, cette augmentation de pression n'est pas possible, car elle conduirait inévitablement à une destruction de la nappe.
Le fait que les micro-orifices soient disposés de manière aléatoire, optimise le rebond des jets d'eau dans toutes les directions et évite l'apparition du "shadow-marking". En outre, on peut augmenter l'efficacité du liage, donc l'enchevêtrement des fibres, tout en autorisant l'utilisation de pressions plus élevées, donc* des vitesses d'impact des jets sur la nappe plus importantes.
En pratique, la dépression (vide) qui règne à l'intérieur du tambour est comprise entre 100 et 1000 mm de colonne d'eau, de préférence au voisinage de 500 mm de colonne d'eau et le diamètre de ce tambour rotatif est compris entre 300 et 1000 millimètres, avantageusement au voisinage de 500.
Préférentiellement, le diamètre des micro-orifices est compris entre un dizième (0,1) et un demi (0,5) millimètre.
Avantageusement, la porosité (rapport entre les surfaces pleines et les surfaces vides) du tambour rotatif caractéristique, est comprise entre (un) 1 et (quinze) 15 %, de préférence au voisinage de (trois) 3 à (douze) 12 %, pour permettre une bonne évacuation de l'eau, tout en restant compatible avec le liage hydraulique recherché. Dans une forme de réalisation préférée, la nappe de base est préalablement comprimée, puis pré-mouillée sur une toile perforée sans fin avant d'être emmêlée par la rampe de jets d'eau sous haute pression, comme cela est décrit dans la demande de brevet FR 95.01473 déposée par le Demandeur le 3 Février 1995.
L'invention concerne également une installation pour la fabrication d'une nappe textile non tissée sans motif par jets d'eau sous pression, qui comprend :
. un convoyeur support poreux sans fin destiné à recevoir une nappe fibreuse de base formée de fibres élémentaires ;
. des moyens d'entraînement du support poreux ;
. un tambour cylindrique rotatif perforé présentant en surface une pluralité de micro-orifices, comprenant des moyens d'entraînement en synchronisme avec la vitesse d'avancée du support poreux, disposé tangentiellement par une de ses génératrices au support poreux ;
. un tambour cylindrique fixe creux coaxial au tambour cylindrique rotatif, relié à une source à vide et présentant sur l'une de ses génératrices une première fente destinée à être positionnée au voisinage du point de tangence du tambour rotatif avec le support poreux ;
. une première rampe de jets d'eau disposée de l'autre côté du support poreux par rapport au tambour rotatif, et en alignement avec la fente de manière à former un rideau d'eau de mouillage ;
. au moins une seconde rampe de jets d'eau disposée au voisinage du tambour rotatif en regard d'une seconde fente disposée sur une génératrice du tambour fixe, pour entremêler les fibres élémentaires ;
. des moyens de réception de la nappe comprimée mouillée entremêlée obtenue, caractérisée en ce que les micro-orifices du tambour rotatif sont distribués de manière aléatoire à la surface dudit tambour.
En pratique, le tambour rotatif perforé de manière aléatoire est réalisé par la technique de sérigraphie par dépôt électrolytique de nickel ou d'un autre métal sur une matrice conductrice. De manière connue, un logiciel approprié permet d'obtenir une distribution aléatoire des micro¬ orifices sur un film photographique. Ce film est ensuite posé sur une matrice ayant très exactement le diamètre intérieur du tambour à réaliser. Cette matrice est préalablement enduite d'une couche photosensible. Après insolation de la couche photosensible, la matrice est immergée dans un bain d'électrolyse. Après huit heures environ, le dépôt a atteint son épaisseur optimale. Le cylindre est ensuite démoulé.
Dans une variante, le logiciel est directement associé à un laser de gravure.
La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent, ressortiront mieux des exemples de réalisation qui suivent à l'appui de la figure unique annexée.
Brève description des figures
La figure 1 est une représentation schématique d'une installation conforme à l'invention.
La figure 2 est une représentation photographique d'une partie du tambour caractéristique de l'invention, c'est-à-dire dans lequel les micro¬ orifices sont disposés de manière aléatoire.
La figure 3 est une représentation photographique vue de dessus d'une nappe non tissée obtenue par le procédé de l'invention.
La figure 4 est une représentation photographique, à la même échelle qu'à la figure 2, d'une partie d'un tambour dans lequel les micro- orifices sont distribués de manière ordonnée et en quinconce, d'usage courant pour cette application.
La figure 5 est une représentation photographique vue de dessus d'une partie de la nappe non tissée obtenue par la mise en oeuvre de ce tambour selon la figure 4.
Manière de réaliser l'Invention
L'installation conforme à l'invention comprend un convoyeur (1) poreux sans fin, formé par une toile en monofilaments de polyester présentant une porosité voisine de 50 %, c'est-à-dire ayant un rapport entre les surfaces pleines et les surfaces vides voisin de la moitié. Cette toile (1) sans fin est entraînée en mouvement par un rouleau entraîneur (2), actionné par exemple par un moteur asynchro, et passe sur des rouleaux (3,4,5) de renvoi. De manière classique, la mise sous tension de la toile (1) est effectuée par un vérin tendeur non représenté.
Sur cette toile (1) en mouvement, on dépose une nappe de base référencée (10) issue d'une carde ou d'un nappeur classiques non représenté. Cette nappe (10), avance dans le sens indiqué par la flèche (FI).
L'installation comprend également un tambour cylindrique rotatif perforé (20) disposé au voisinage immédiat et au contact de la toile (1) sur la portion descendante, disposée entre le rouleau entraîneur (2) et le rouleau guide (3). Ce tambour rotatif perforé (20) est entraîné en rotation par un moteur asynchrone non représenté, à la même vitesse périphérique linéaire que la vitesse de déplacement de la toile (1). Ce tambour (20) rotatif en nickel de 0,4 mm d'épaisseur et 500 mm de diamètre présente en surface une pluralité de micro-orifices (21) distribués de manière aléatoire, réalisés par la technique connue de sérigraphie et dépôt électrolytique décrite ci-dessus et représentée à la figure 2. Chaque micro-orifice (21) a un diamètre moyen de 0,40 millimètre, une coupe légèrement tronconique et un espacement de bord à bord de 0,8 millimètre. La porosité du tambour (20) est ainsi de dix pour cent (10 %) environ.
Comme on le voit sur la figure 1, le tambour rotatif perforé (20) est au contact de la toile (1), qui défile, sur une portion d'arc de cercle. En d'autres termes, il y a un contact étroit entre le tambour rotatif perforé (20) et le support poreux (1) sur une portion d'arc de cercle désignée par la référence (A) de 10 à 20° par exemple. Ce contact étroit assure une compression progressive de la nappe (10).
Ce tambour cylindrique perforé rotatif (20), dont le diamètre est de 500 mm, présente à l'intérieur un second tambour cylindrique fixe creux coaxial (25) relié à une source à vide non représentée, de manière à former caisse aspirante. La dépression à l'intérieur du tambour (25) est d'environ 500 millimètres de colonne d'eau.
L'installation comprend également une première rampe (30) de jets d'eau, disposée à gauche de la toile (1) par rapport à la zone (A), de manière à former un rideau d'eau (31) dirigé orthogonalement à (A). L'eau sort de la rampe (30) sous une pression de 5 bars.
Le tambour creux fixe (25) formant caisse aspirante, présente dans l'alignement du rideau d'eau (31), une fente (32) de vingt millimètres de largeur disposée sur toute la génératrice du cylindre (25), de manière à aspirer l'eau en excès issue du rideau d'eau (31). Il s'ensuit que la nappe (10) qui avance sur le support poreux (1) est progressivement comprimée par pincement entre le support (1) poreux et le tambour perforé rotatif (20), qui avancent tous deux à la même vitesse linéaire, puis est mouillée par le rideau d'eau (31) et l'excès d'eau non retenu par la nappe de base comprimée, est aspiré dans le caisson central (25). La nappe comprimée mouillée obtenue (40) est maintenue sur la périphérie du rouleau rotatif perforé (20) grâce à la dépression dans (25).
Cette nappe (40) qui avance dans le sens de la flèche F2 est ensuite soumise à l'action de trois rampes d'injecteurs, respectivement (41,42,43), dirigeant sur cette nappe (40) une pluralité de jets d'eau contigus à une pression de 40 bars. En regard de chacune des rampes de jets haute pression (41,42,43), le cylindre central fixe creux (25) présente des fentes (45,46,47) analogues à (32) et disposées également sur des génératrices, pour aspirer et éliminer l'eau d'entremêlage.
Selon l'invention, les jets d'eau sous forte pression (41,42,43) coopèrent avec les micro-orifices (21) répartis de manière aléatoire à la surface du tambour rotatif (20) pour emmêler et enchevêtrer les fibres élémentaires de la nappe.
La nappe emmêlée spunlace obtenue (50) est détachée du cylindre rotatif (20) en passant sur un rouleau de détour (51), puis de là est acheminée en (52) vers la suite de l'installation.
La référence 60 (figure 3) désigne la nappe finale obtenue exempte de motif. Exemple 1
La nappe de base (10) est une nappe de 50 g/m2, en fibres de viscose de 38 mm de longueur et de 1,7 dtex. Cette nappe compactée et pré¬ mouillée avance à la vitesse linéaire de 50 mètres par minute. La surface du rouleau rotatif perforé (20), illustrée à la figure 2, présente en moyenne environ quatre vingt trous par centimètre carré distribués selon l'invention de manière totalement aléatoire (porosité voisine de 10 %).
La nappe (50) obtenue, illustrée à la figure 3, présente les caractéristiques suivantes mesurées selon la norme EDANA 20.2.89.
- sens long (SL) : 53 Newtons/ 50 mm,
- sens travers (ST) : 46 Newtons/ 50 mm.
Exemple 2
On répète l'exemple 1 en remplaçant le tambour rotatif perforé à distribution aléatoire par un tambour rotatif selon l'état antérieur comportant des micro-orifices (22) de mêmes dimensions (0,4 millimètre), mais distribués en quinconce de manière régulière (selon les enseignements du document US-A-3 485 706 visé dans le préambule), avec une densité de micro-orifices de quatre-vingt (80) trous par centimètre carré (voir figure 4). La nappe obtenue (60), montrée à la figure 5, présente les caractéristiques mécaniques suivantes :
- SL : 29 N/50 mm,
- ST : 27 N/50 mm.
En outre, cette nappe (60) présente des défauts d'aspect rédhibitoires et un effet de "shadow marking" (61) accentué (voir figure 5), de sorte qu'elle est impropre à tous usages. Exemple 3
On répète l'exemple 1 (distribution aléatoire), mais en remplaçant la nappe de viscose par une nappe en fibres de polyester de 40 g/m2, formée de fibres élémentaires de 38 mm de longueur et de 1,7 dtex de titre.
La nappe (50) obtenue présente les caractéristiques suivantes :
- SL : 48 N/50 mm,
- ST : 21 N/50 mm.
En outre, cette nappe ne présente aucun effet de "shadow marking".
Elle est donc bien adaptée aux usages courants.
Exemple 4
On répète l'exemple 2 (distribution régulière) avec la même nappe en polyester qu'à l'exemple 3. On obtient les caractéristiques suivantes :
- SL : 25 N/50 mm,
- ST : 10 N/50 mm.
En outre, la nappe obtenue présente un aspect à la limite de l'acceptable, avec des effets "shadow marking" importants.
Exemple 5
On répète l'exemple 3 (distribution aléatoire), mais en augmentant la pression des injecteurs à 70 bars. La nappe obtenue ne présente toujours pas d'effet de "shadow marking", mais au contraire un aspect de surface très régulier. Cette nappe répond aux caractéristiques mécaniques suivantes :
- SL : 59 N/50 mm,
- ST : 27 N/50 mm. Le procédé de l'invention, qui consiste à distribuer de manière aléatoire les micro-orifices à la surface du tambour rotatif, supprime de manière inattendue le défaut rédhibitoire de "shadow marking", ce qui permet d'augmenter la pression des jets d'eau des injecteurs, et par là l'efficacité de l'emmêlement. Par ailleurs, ce procédé augmente de trente pour cent (30 %) et plus les caractéristiques mécaniques des nappes obtenues.
Il n'était pas prévisible qu'une disposition aussi simple permette une telle amélioration à la fois des propriétés mécaniques et la suppression du défaut rédhibitoire de "shadow marking", avec une efficacité de liage non obtenue jusqu'alors. En d'autres termes, cet arrangement aléatoire permet de passer de manière inattendue de l'insuccès au succès.

Claims

REVENDICATIONS
1/ Procédé pour la fabrication d'une nappe non tissée (50) sans motif par jets d'eau sous pression, dans lequel :
. on fait avancer une nappe de base (10) formée de fibres élémentaires sur un tambour rotatif perforé (20), à l'intérieur duquel on applique un vide partiel, ledit tambour présentant en surface une pluralité de micro-orifices ; . puis, on dirige sur ce tambour rotatif (20) portant la nappe une rampe de jets d'eau sous haute pression (41,42,43), caractérisé en ce que les micro-orifices (21) du tambour rotatif (20) sont distribués de manière aléatoire.
2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la dépression qui règne à l'intérieur du tambour (20) est comprise entre 100 et 1000 millimètres de colonne d'eau.
3/ Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la porosité du tambour rotatif (20) à micro-orifices distribués de manière aléatoire, est comprise entre un et quinze pour cent (1 et 15 %).
4/ Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la porosité du tambour rotatif (20) est comprise entre trois et douze pour cent (3 et 12 %).
5/ Installation pour la fabrication d'une nappe non tissée sans motif par jets d'eau sous pression, qui comprend :
. un convoyeur support poreux sans fin (1) destiné à recevoir une nappe fibreuse de base (10) formée de fibres élémentaires ; . des moyens d'entraînement (2-5) du support poreux (1) ; . un tambour cylindrique rotatif perforé (20) présentant en surface une pluralité de micro-orifices, comprenant des moyens d'entraînement en synchronisme avec la vitesse d'avancée du support poreux (1), disposé tangentiellement par une de ses génératrices au support poreux (1) ;
. un tambour cylindrique fixe creux coaxial (25) au tambour cylindrique rotatif (20), relié à une source à vide et présentant sur l'une de ses génératrices une première fente (32) destinée à être positionnée au voisinage du point de tangence du tambour rotatif (20) avec le support poreux (1) ;
. une première rampe de jets d'eau disposée de l'autre côté du support poreux (1) par rapport au tambour rotatif (20), et en alignement avec la fente (32), de manière à former un rideau d'eau (31) de mouillage ;
. au moins une seconde rampe de jets d'eau (41,42,43) disposée au voisinage du tambour rotatif (20) en regard d'une seconde fente (47) disposée sur une génératrice * du tambour fixe (25), pour entremêler les fibres élémentaires ;
. des moyens de réception de la nappe comprimée mouillée entremêlée obtenue, caractérisée en ce que les micro-orifices (21) du tambour rotatif (20) sont distribués de manière aléatoire à la surface dudit tambour.
6/ Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'intervalle entre les bords des micro-orifices (21) contigϋs est compris entre 0,3 et deux millimètres.
7/ Installation selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisée en ce que le diamètre des micro-orifices (21) est compris entre un dizième (0,1) et un demi (0,5) millimètre.
8/ Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que les dimensions des micro-orifices (21) sont distribués de manière aléatoire.
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