EP0987358B1 - Procédé de fabrication d'un tissu polyester toutes fibres élastique - Google Patents

Procédé de fabrication d'un tissu polyester toutes fibres élastique Download PDF

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EP0987358B1
EP0987358B1 EP99490026A EP99490026A EP0987358B1 EP 0987358 B1 EP0987358 B1 EP 0987358B1 EP 99490026 A EP99490026 A EP 99490026A EP 99490026 A EP99490026 A EP 99490026A EP 0987358 B1 EP0987358 B1 EP 0987358B1
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stenter
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Chargeurs Boissy SA
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06C—FINISHING, DRESSING, TENTERING OR STRETCHING TEXTILE FABRICS
    • D06C7/00—Heating or cooling textile fabrics
    • D06C7/02—Setting
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/50—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the properties of the yarns or threads
    • D03D15/56—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the properties of the yarns or threads elastic

Definitions

  • the present invention relates to a polyester fabric, all fibers, having elasticity properties in relatively large proportions significant, of the order of 15 to 20%, without the use of materials from the elastomeric type. It relates more particularly to a method of manufacture of such a fabric using polyester fibers bi-compound with bimetal structure capable of developing a helical crimp and spiral. It also relates to a fabric obtained by said process.
  • textured threads makes it possible to obtain a polyester fabric with high elasticity but this use of course excludes that it is a all-fiber fabric, textured yarns being by nature continuous yarns.
  • the elasticity can be conferred by using a certain proportion of elastomeric fibers, especially elastane.
  • fibers bi-composite with bimetal structure i.e. synthetic fibers having two juxtaposed components having characteristics different chemical or physical, these differences causing subsequently a certain crimp of said fibers.
  • the RHONE-POULENC FIBERS company presented in 1984 a fiber polyester, called X403, of this type.
  • this fiber has a bimetal structure of which the two components, juxtaposed longitudinally, are chemically different polyesters, obtained from two diols different. According to the producer this fiber develops a crimp helical and spiral which gives it a swelling and extensibility, like what is obtained with textured threads, except that spun with fibers, whether pure or mixed, have no extensibility, the crimp and therefore the extensibility being revealed only during dyeing or various heat treatments performed on the fabric.
  • RHONE POULENC FIBERS recommended to carry out the following sequence of operations on the unbleached fabric, namely washing, heat treatment at 190 ° C for about 30 seconds, dyeing 130 ° C, skinning after dyeing, drying on reams, brushing / shaving and primer and finishing.
  • the goal set by the applicant is to propose a method of manufacturing which overcomes the aforementioned drawback, that is to say which allows obtain a polyester fabric under industrial conditions, all fibers, elastic with a certain proportion of polyester fibers bi-compound with bimetal structure, able to develop a crimp helical and spiral.
  • the method comprises operations of preparation of the mixture of fibers, spinning, weaving and various tissue treatments.
  • the preparation and spinning leading to a non-extensible yarn and the fabric being strongly decontextured to take into account its potential elasticity we submit the unbleached fabric at a heat pre-treatment, in hot air at a temperature between 180 and 190 ° C under very low voltage, prior to all conventional treatments in a liquid medium, especially washing and dyeing; moreover during all operations subsequent to the heat pre-treatment, the tension of the fabric is limited.
  • the first treatment that must undergoing the off-white fabric is a dry heat pre-treatment, any treatment preliminary aqueous in hot water of the washing type being to be avoided in the extent to which this results in a consequent loss of potential extensibility of the bi-composite fibers on the final product.
  • This dry heat pre-treatment should be followed by precautions during subsequent treatments to limit tension exerted on the fabric.
  • the dry heat pretreatment consists of a rowing for a period of 1 minute to 1.5 minutes approximately at a temperature of the order of 185 ° C.
  • the passage in rowing is carried out with a rowing advance of around 15% and a width adjustment in oar output of the order of 9% weaker than the width of the unbleached fabric.
  • the operations preparation of the fiber and spinning mixture could be a source of loss of tissue stretch potential.
  • Being a fabric polyester / wool conventionally, there are first operations carried out on each type of fiber leading to formation on the one hand woolen ribbons and on the other hand polyester ribbons; the fiber blend is made from these two types of ribbons - called tops - with a repainting operation integrated into the spinning mill.
  • the mixture of fibers is produced directly by carding and spinning is free repainting operation.
  • the bi-composite fiber with bimetal structure which will be discussed in this description is the polyester fiber sold under the name X403 by the company RHONE-POULENC FIBERS.
  • the current invention is not however exclusive of this fiber and can be applied any bi-composite polyester fiber of the same type, able to develop a helical and spiral crimp, approaching the natural crimp of wool.
  • polyester / wool of the order of 50/50
  • the blend of polyester fibers and wool fibers are made from ribbons, called tops.
  • the fibers of wool and polyester are subjected to parallel operations, including carding and combing for wool.
  • Mixed tops are, before spinning, repainted before the doubling operations on gills, then the passage on a spindle bench and finally on continuous spinning.
  • the circuit above mentioned has been replaced in order to avoid the repainting operation before spinning which, according to the findings of the is likely to thwart the potential for scalability of polyester fibers on the finished fabric, after revealing the crimp.
  • the mixture polyester / wool is carded from fibers from a fiber feed mixer.
  • the circuit is therefore as follows. We make a premix, in a mixer, from bales of polyester fibers X403 on the one hand and wool fibers on the other. In a specific and preferred example, the mixture is made from two kinds of polyester balls X403, different cuts: some of weighted average height of 80 mm and the others of 105 mm.
  • the mixer has means for working the material, for example a beating comb, weighing means and means of transport to supply the cards in the right proportion of polyester and wool fibers. These fibers are subjected to successive carding and combing leading to the formation of tops, then to the operations of doubling on gills, passing on a spindle bench then on continuous spinning.
  • the yarn produced at this stage has no extensibility, the crimping of polyester X403 which has not yet been revealed.
  • weaving operations must take into account the potential elasticity of the finished fabric. This fabric should be, during weaving, strongly decontextured so as to leave room for the strong withdrawal that will have to operate the threads later, when the crimp is revealed.
  • the fabric of plain weave, consisted of wires Nm 2/70 (286dtex) in warp and weft. It included 19.5 picks / cm in the weft (instead of 23 picks / cm usual) and in 3485 thread chain for a width of 180cm (instead of 4100 usual sons). The fabric was therefore decontextured on the order of 17.6% in chain and screen, knowing that the extensibility sought should be in the range of 15 to 17%.
  • the ecru fabric Being strongly decontextured, the ecru fabric must be handled with care, especially during unwinding, during operations subsequent.
  • This off-white fabric is typically subject to according to the method, a dry heat pre-treatment, in the form of a rowing at a temperature between 180 ° C and 190 ° C, preferably 185 ° C. It is during this heat pre-treatment that develops the helical and spiral crimp of X403 polyester fibers.
  • the fabric fits from 6 to 8%.
  • the rowing in question was conducted with minimum tension setting, 15% feed and setting width leading to a width of approximately 170cm for the ecru fabric at 156 cm at the end of the train.
  • this heat pre-treatment is not preceded by washing the unbleached fabric, it is important to be particularly vigilant to cleanliness during weaving, this pre-treatment can fix certain soiling.
  • ream drying at 130 ° C is considered by the applicant as an important step, before the first treatment thermal, to obtain the optimization of the extensibility which is wanted.
  • the finished fabric has a width which in the end is of the order of 142-143 cm and an extensibility of 15 to 16% in chain and from 16 to 17% in frame.
  • the present invention is not limited to the precise mode of realization which has just been given by way of non-exhaustive example. he can be all-fiber fabrics containing other types of fibers than wool, mixed with bi-compound polyester with bimetallic structure, as well than other mixing ratios.

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Description

La présente invention concerne un tissu polyester, toutes fibres, présentant des propriétés d'élasticité dans des proportions relativement importantes, de l'ordre de 15 à 20%, sans l'utilisation de matériaux du type élastomérique. Elle concerne plus particulièrement un procédé de fabrication d'un tel tissu en mettant en oeuvre des fibres polyester bi-composées à structure bilame apte à développer une frisure hélicoïdale et spiralée. Elle concerne également un tissu obtenu par ledit procédé.
L'utilisation de fils texturés permet d'obtenir un tissu polyester à forte élasticité mais cette utilisation exclut bien sûr qu'il s'agisse d'un tissu toutes fibres, les fils texturés étant par nature des fils continus. S'agissant d'un tissu polyester toutes fibres , l'élasticité peut être conférée en utilisant une certaine proportion de fibres élastomériques, notamment élasthanne. On a également proposé (voir par eeample GB 1446 516A) d'utiliser des fibres bi-composées à structure bilame , c'est-à-dire des fibres synthétiques présentant deux constituants juxtaposés ayant des caractéristiques chimiques ou physiques différentes, ces différences provoquant ultérieurement une certaine frisure desdites fibres. En particulier la société RHONE-POULENC FIBRES a présenté en 1984 une fibre polyester, dénommée X403, de ce type. Elle a une structure bilame dont les deux constituants , juxtaposés longitudinalement , sont des polyesters chimiquement différents, obtenus à partir de deux diols différents. Selon le producteur cette fibre développe une frisure hélicoïdale et spiralée qui lui confère un gonflant et une extensibilité, à l'instar de ce qui est obtenu avec les fils texturés, exception faite que les filés de fibres, qu'ils soient en pur ou en mélange, ne présentent aucune extensibilité, la frisure et donc l'extensibilité n'étant révélées que lors de la teinture ou de divers traitements thermiques réalisés sur le tissu. Plus précisément, la société RHONE POULENC FIBRES préconisait d'effectuer la succession d'opérations suivantes sur le tissu écru, à savoir lavage, traitement thermique à 190°C pendant 30 secondes environ, teinture à 130 ° C, dépouillement après teinture, séchage sur rame, brossage/rasage et apprêt et finissage.
Cependant le demandeur a constaté qu'en respectant scrupuleusement les préconisations précitées, il n'obtenait pas un tissu terminé qui présente un taux d'élasticité de 15 à 20%, comme annoncé.
Le but que s'est fixé le demandeur est de proposer un procédé de fabrication qui pallie l'inconvénient précité, c'est-à-dire qui permette d'obtenir dans des conditions industrielles un tissu polyester, toutes fibres, élastique comportant une certaine proportion de fibres polyester bi-composées à structure bilame , aptes à développer une frisure hélicoïdale et spiralée.
De manière connue le procédé comprend des opérations de préparation du mélange de fibres, de filature, de tissage et de divers traitements du tissu.
De manière caractéristique , les opérations de préparation et de filature conduisant à un fil non-extensible et le tissu étant fortement décontexturé pour tenir compte de son élasticité potentielle, on soumet le tissu écru à un pré-traitement thermique, en air chaud à une température comprise entre 180 et 190°C sous très faible tension, préalablement à tous les traitements classiques en milieu liquide, notamment lavage et teinture ; de plus lors de toutes les opérations subséquentes au pré-traitement thermique, on limite la tension du tissu.
Ainsi , contrairement à ce qui était préconisé par le producteur, il est selon le demandeur impératif que le premier traitement que doit subir le tissu écru est un pré-traitement thermique à sec, tout traitement aqueux préliminaire en eau chaude du type lavage étant à proscrire dans la mesure où cela se traduit par une perte conséquente du potentiel d'extensibilité des fibres bi-composées sur le produit final. Ce pré-traitement thermique à sec doit être suivi par des précautions opératoires, lors des traitements subséquents, pour limiter la tension exercée sur le tissu.
De préférence le pré-traitement thermique à sec consiste en un passage en rame d'une durée de 1 mn à 1,5mn environ à une température de l'ordre de 185°C.
S'agissant d'un mélange polyester/laine 50/50 dont toutes les fibres de polyester sont à structure bilame, le passage en rame s'effectue avec une avance en rame de l'ordre de 15% et un réglage en laize en sortie de rame de l'ordre de 9% plus faible que la laize du tissu écru.
Par ailleurs le demandeur a également constaté que les opérations de préparation du mélange de fibres et de filature pouvait être source de perte du potentiel d'extensibilité du tissu. S'agissant d'un tissu polyester/laine, de manière conventionnelle, il y a tout d'abord des opérations menées sur chaque type de fibres conduisant à la formation d'une part de rubans de laine et d'autre part de rubans de polyester ; le mélange de fibres se fait à partir de ces deux types de rubans - dénommés tops - avec une opération de repeignage intégrée à la filature.
De manière caractéristique, selon l'invention, le mélange des fibres est réalisé directement à la carde et la filature est exempte d'opération de repeignage.
Ce mode opératoire particulier a été déterminé par le demandeur après avoir constaté que l'opération de repeignage en filature était de nature à abaisser de manière significative le potentiel d'extensibilité du tissu s'il n'était pas suivi d'un temps suffisant de relaxation. En pratique il est difficile d'assurer de manière fiable le respect absolu de ce temps de repos de sorte qu'il a été jugé opportun de supprimer purement et simplement l'opération de repeignage en filature en mettant en oeuvre un circuit différent de préparation dans lequel le mélange des fibres de polyester bi-composées et de laine se fait à la carde en sortie d'une mélangeuse alimentée à partir de balles de fibres en bourre.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va être faite d'un exemple préféré de réalisation d'un tissu polyester toutes fibres de l'ordre de 50/50 dans lequel les fibres de polyester sont des fibres bi-composées à structure bilame développant une frisure hélicoïdale spiralée.
La fibre bi-composée à structure bilame dont il va être question dans cette description est la fibre de polyester commercialisée sous l'appellation X403 par la société RHONE-POULENC FIBRES. La présente invention n'est cependant pas exclusive de cette fibre et peut s'appliquer à toute fibre polyester bi-composée à structure bilame du même type, apte à développer une frisure hélicoïdale et spiralée , se rapprochant de la frisure naturelle de la laine.
Selon le circuit traditionnel de préparation et de filature de fils polyester/laine de l'ordre de 50/50, le mélange des fibres de polyester et des fibres de laine se fait à partir de rubans, dénommés tops.
Pour arriver à la formation de ces tops, les fibres de laine et de polyester sont soumises à des opérations parallèles , notamment de cardage et de peignage pour ce qui est de la laine. Les tops mélangés sont , avant filature , repeignés avant les opérations de doublage sur gills, puis le passage sur banc à broche et enfin sur continu à filer. Dans le cadre du procédé de l'invention, mettant en oeuvre les fibres de polyester bi-composées à structure bilame dénommés X403, le circuit conventionnel rappelé ci-dessus a été remplacé de manière à éviter l'opération de repeignage avant filature qui, selon les constations du demandeur , est de nature à contrarier le potentiel d'extensibilité des fibres de polyester sur le tissu terminé, après révélation de la frisure. En effet si l'on met en oeuvre le circuit conventionnel rappelé ci-dessus, il faut attendre un temps déterminé de repos du ruban ainsi repeigné pour obtenir les caractéristiques optimales d'extensibilité du tissu. Si ce temps n'est pas respecté, ces caractéristiques optimales ne sont pas atteintes. Comme le temps en question peut lui-même varier en fonction des conditions opératoires et que de plus ceci impose une contrainte inacceptable, le demandeur a déterminé des conditions qui soient industriellement acceptables et qui pallient l'inconvénient précité.
De manière caractéristique selon l'invention, le mélange polyester/laine se fait à la carde à partir de fibres provenant d'une mélangeuse alimentée en fibres en bourre. Le circuit est donc le suivant. On réalise un pré-mélange, dans une mélangeuse, à partir de balles de fibres de polyester X403 d'une part et de fibres de laine d'autre part. Dans un exemple précis et préféré, le mélange se fait à partir de deux sortes de balles de polyester X403, de coupes différentes : les unes de hauteur moyenne pondérée de 80 mm et les autres de 105 mm. La mélangeuse comporte des moyens d'ouvraison de la matière, par exemple peigne battant , des moyens de pesée et des moyens de transport permettant d'alimenter la carde dans la proportion adéquate de fibres de polyester et de laine. Ces fibres sont soumises à des opérations successives de cardage et de peignage conduisant à la formation de tops, puis aux opérations de doublage sur gills , au passage sur banc à broche puis sur continu à filer.
Le fil produit à ce stade ne présente aucune extensibilité, la frisure du polyester X403 n'ayant pas encore été révélée. Par contre les opérations de tissage devront tenir compte de l'élasticité potentielle du tissu terminé. Ce tissu devra être , lors du tissage, fortement décontexturé de façon à laisser la place au fort retrait que devront opérer les fils ultérieurement, lors de la révélation de la frisure.
Dans un exemple précis de réalisation, le tissu, d'armure toile , était constitué de fils Nm 2/70 (286dtex) en chaíne comme en trame. Il comportait en trame 19,5 duites/cm (au lieu des 23 duites/cm habituels) et en chaíne 3485 fils pour une laize de 180cm (au lieu des 4100 fils habituels). Le tissu était donc décontexturé de l'ordre de 17,6% en chaíne et en tramé, sachant que l'extensibilité recherchée devait être de l'ordre de 15 à 17 %.
Etant fortement décontexturé, le tissu écru doit être manipulé avec précaution, notamment au déroulage, lors des opérations subséquentes.
Ce tissu écru subit obligatoirement , de manière caractéristique selon le procédé, un pré-traitement thermique à sec, sous la forme d'un passage en rame à une température comprise entre 180°C et 190°C, de préférence 185°C. C'est lors de ce pré-traitement thermique que se développe la frisure hélicoïdale et spiralée des fibres polyester X403. Le tissu rentre de 6 à 8%. Le passage en rame en question était conduit avec un réglage de tension minimale, une avance de 15% et un réglage de la laize conduisant à une largeur passant de 170cm environ pour le tissu écru à 156 cm en sortie de rame.
Etant donné que ce pré-traitement thermique n'est pas précédé par un lavage du tissu écru, il importe d'être particulièrement vigilant à la propreté pendant le tissage, ce pré-traitement pouvant fixer certaines salissures.
Le pré-traitement thermique est suivi d'opérations classiques qui ne demandent pas de précaution particulière sauf de limiter au maximum les tensions exercées sur le tissu. Les opérations sont notamment les suivantes :
  • lavage continu ou discontinu,
  • teinture sur matériel overflow à environ 110°C,
  • séchage en rame à 130°C,
  • premier traitement thermique sur tissu sec à 185°C, la rame est réglée avec une avance de 15% et un réglage en largeur jusqu'à 150cm du tissu en sortie de rame,
  • rasage,
  • vaporisage et relaxation sur tapis vibrant,
  • second traitement thermique à sec par passage en rame à 185°C. La rame est réglée avec une avance de 15 % et un réglage en largeur jusqu'à 145 cm de laize en sortie de rame,
  • décatissage.
Il est à noter que le séchage en rame à 130°C est considéré par le demandeur comme une étape importante, avant le premier traitement thermique, pour obtenir l'optimisation de l'extensibilité qui est recherchée.
Le tissu terminé a une laize qui en final est de l'ordre de 142-143 cm et une extensibilité de 15 à 16% en chaíne et de 16 à 17% en trame.
La présente invention n'est pas limitée au mode précis de réalisation qui vient d'être donné à titre d'exemple non-exhaustif. Il peut s'agir de tissus toutes fibres comportant d'autres types de fibres que la laine, en mélange avec le polyester bi-composé à structure bilame, ainsi que d'autres proportions de mélange.

Claims (10)

  1. Procédé de fabrication d'un tissu élastique , composé exclusivement de fibres, et comprenant des fibres polyester bi-composées à structure bilame , aptes à développer une frisure hélicoïdale et spiralée, ledit procédé comprenant des opérations de préparation et de mélange de fibres , de-filature, de tissage et des traitements subséquents du tissu en milieu liquide , caractérisé en ce que , la frisure n'étant pas révélée au cours des opérations de préparation et de filature et le tissu étant décontexturé pour permettre le retrait des fils lors de la révélation ultérieure de la frisure , on soumet le tissu écru à un pré-traitement thermique en air chaud à une température comprise entre 180 et 190°C, préalablement aux traitements en milieu liquide, notamment lavage et teinture, et en ce que d'une part le pré-traitement thermique et toutes les opérations subséquentes sont réalisées sous une tension suffisamment faible et d'autre part la proportion de fibres polyester bi-composées, la durée du pré-traitement thermique et les conditions de retrait lors dudit pré-traitement thermique sont déterminées pour que l'élasticité du tissu terminé soit de 15 à 20% en chaíne et en trame.
  2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le pré-traitement thermique à sec consiste en un passage en rame d'une durée de 1 à 1,5mn environ à une température de l'ordre de 185°C.
  3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que , s'agissant d'un mélange polyester/laine de l'ordre de 50/50 dont toutes les fibres de polyester sont à structure bilame, le passage en rame s'effectue avec une avance en rame de l'ordre de 15% et un réglage en laize en sortie de rame de l'ordre de 9% plus faible que la laize du tissu écru.
  4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que , après l'opération de teinture , le tissu est séché par passage en rame à 130°C avant d'être soumis à un traitement thermique , à 185°C.
  5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le mélange de fibres est réalisé directement à la carde et la filature est exempte d'opération de repeignage.
  6. Procédé selon la revendication 5 caractérisé en ce que les opérations de préparation et de filature consistent à réaliser un pré-mélange, dans une mélangeuse , à partir de balles de fibres de polyester à structure bilame d'une part et de fibres de laine d'autre part , à soumettre ces fibres à des opérations successives de cardage et de peignage conduisant à la formation de tops , puis aux opérations de doublage sur gills, au passage sur banc à broche puis sur continu à filer.
  7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que pour l'opération de tissage, on réduit le nombre de fils en chaíne et le nombre de duites de l'ordre de 15 à 20%.
  8. Tissu élastique polyester/laine: pouvant être obtenu par un procédé selon l'une ou plusieures des revendications 1 à 7 composé exclusivement de fibres , dont les fibres polyester sont des fibres bi-composées à structure bilame aptes à développer une frisure hélicoïdale et spiralée, caractérisé en ce que ledit tissu possède une élasticité en chaíne et en trame de 15 à 20% obtenue par révélation de ladite frisure.
  9. Tissu selon la revendication 8 ayant une armure toile et constitué de fils faisant 286dtex en chaíne et en trame.
  10. Tissu selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que les fibres polyester bi-composées à structure bilame sont de deux coupes différentes , notamment de hauteur moyenne pondérée de 80mm et de 105mm.
EP99490026A 1998-09-10 1999-08-24 Procédé de fabrication d'un tissu polyester toutes fibres élastique Expired - Lifetime EP0987358B1 (fr)

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FR9811450 1998-09-10

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