EP1408148A1 - Procédé et installation de production d'un non-tissé ayant de bonnes propriétés de résistance à la traction - Google Patents

Procédé et installation de production d'un non-tissé ayant de bonnes propriétés de résistance à la traction Download PDF

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EP1408148A1 EP20030292296 EP03292296A EP1408148A1 EP 1408148 A1 EP1408148 A1 EP 1408148A1 EP 20030292296 EP20030292296 EP 20030292296 EP 03292296 A EP03292296 A EP 03292296A EP 1408148 A1 EP1408148 A1 EP 1408148A1
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Definitions

  • the present invention relates to methods and production facilities for nonwovens. More particularly, the invention is relates to the production of nonwovens using a spun-bond tower depositor a web of filaments on a first conveyor.
  • the invention improves the method and the installation described in U.S. Patent No. 3,485,706 to obtain a nonwoven having better properties.
  • the subject of the invention is therefore a method for conserving the ratio of the tensile strength in the long direction to the resistance to traction in the cross direction of a moving web of filaments, characterized in that the web is subjected to depression by applying it on a support during the passage of a conveyor to a movable element.
  • the movable element may be a second conveyor or a cylinder or hollow drum.
  • this can even be improved. ratio by giving the support which has the shape of a second movable element a linear speed less than that of the first conveyor.
  • the invention also aims at a production facility of a nonwoven comprising a spun-bond tower depositing a sheet of filaments on a first conveyor, the web being sent to a first element mobile to means of consolidation by entanglement.
  • means are provided for passing, without modifying the ratio of the tensile strength in the long direction to the resistance to traction in the cross direction, the filament web on the first element mobile.
  • Said means comprise a second movable element having a vacuum device holding the web on the surface exterior of the second movable member.
  • the second movable member may be a drum or a conveyor.
  • the first conveyor is more permeable to air than the first movable member.
  • the first conveyor has, for example, an air permeability of 500 to 1100 CFM (14.1 m 3 / min at 31 m 3 / min.) While the second movable element has a permeability in air from 50 to 500 (1.41 m 3 / min at 14.1 m 3 / min).
  • the first conveyor (2) is generally a fabric synthetic double or triple layer with antistatic properties and a strong roughness.
  • the second movable member (5) is a synthetic fabric or metallic single-layer frame canvas, twill or satin and low roughness
  • the first conveyor is rougher than the second movable element.
  • the first conveyor directly sends the sheet to the means intended to make pass the sheet of filaments on the first movable element.
  • the invention finally relates to the use of a method or a according to the invention to maintain the ratio of the resistance to traction in the long direction to the tensile strength in the cross direction a moving web of filaments.
  • the single figure is a schematic view of an installation producing a nonwoven. It includes a 1 spun-bond tower.
  • a tower spun-bond comprises a device for extruding polymers, in particular polypropylene or polyester, which leads into a die giving polymer filaments which are then cooled in a cooling, then always in the downward direction, stretched in a drawing device and deposited in the form of a tablecloth on a first endless conveyor 2 having good air permeability and relatively rough so that the filaments are deposited without slipping on its area.
  • the upper strand of the conveyor 2, on which is deposited the sheet of filaments passes in the nip between two rollers 3 pressers constituting a compacting device. These pressure rollers have been shown in dashes in the figure because they are optional.
  • first conveyor 2 At the exit of first conveyor 2, the sheet passes over a hollow drum 4 (second element mobile) within which there is a depression, so that the tablecloth is applied to the lower part of the drum 4 and that the properties of the tablecloth do not change as would be the case if it passed directly from one conveyor to another with the ensuing tensile phenomena.
  • the web is taken up by a conveyor 5 (first mobile element), and goes under consolidation devices 6 by projection of water jets with a diameter of between 50 and 250 microns and a pressure between 20 and 1000 bar and water is projected by these devices 6 on the web and entangling the fibers.
  • the conveyor 5 is less breathable than the conveyor 2.
  • the return roller 7 of the conveyor 5, which is the closest suction cylinder 4, can also be provided with a suction to facilitate the passage of the web of the drum 4 to the conveyor 5.
  • the drum 4 rotates in the counterclockwise at a linear speed smaller than the speed of movement of the conveyor 2 from left to right at the Fig.

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Abstract

Cette installation de production d'un non-tissé comprenant une tour (1) spun-bond déposant une nappe de filaments sur un premier convoyeur (2), la nappe étant consolidée sur un premier élément mobile (5) ou des moyens (6) d'enchevêtrement, est caractérisée par des moyens destinés à faire passer, sans en modifier le rapport, la nappe de filaments sur un premier élément mobile (5) sur lequel la nappe est consolidée par des moyens (6) d'enchevêtrement par jets d'eau. <IMAGE>

Description

La présente invention se rapporte aux procédés et aux installations de production de non-tissés. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à la production de non-tissés à l'aide d'une tour spun-bond déposant une nappe de filaments sur un premier convoyeur.
Dans la technique spun-bond on consolide une nappe très lâche qui est déposée sur un premier convoyeur par compression et fusion dans une calandre. La fusion dégrade la matière en sorte que la nappe a moins de résistance et a un toucher plus plastique. La fusion densifie la matière et la rend rigide. Le liage chimique implique l'apport de produits chimiques coûteux et qui ne sont pas souhaitables pour certaines applications.
On a déjà décrit au brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3 485 706 un procédé et une installation dans lequel on consolide la nappe de filaments déposée sur un premier convoyeur d'une tour spun-bond par des moyens d'enchevêtrement à jets d'eau.
L'invention perfectionne le procédé et l'installation décrite au brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3 485 706 en permettant d'obtenir un non-tissé ayant de meilleures propriétés.
L'invention a donc pour objet un procédé pour conserver le rapport de la résistance à la traction dans le sens long à la résistance à la traction dans le sens travers d'une nappe de filaments en déplacement, caractérisé en ce que l'on soumet la nappe à une dépression en l'appliquant sur un support lors du passage d'un convoyeur à un élément mobile.
L'élément mobile peut être un second convoyeur ou un cylindre ou tambour creux.
On a maintenant compris qu'il ne fallait pas utiliser le convoyeur sur lequel se dépose la nappe de filaments en déplacement à partir de la tour spun-bond comme élément mobile sur lequel s'effectue l'enchevêtrement des filaments par jets d'eau sous pression. La nappe en consolidation, à enchevêtrer par les moyens d'enchevêtrement, s'accroche dans les mailles trop grandes du convoyeur en sorte que le non-tissé finalement obtenu présente des marques qui le rendent non marchand. L'enchevêtrement est également moins bon en raison de cet accrochage et de la structure de l'élément mobile. On a donc songé à changer de convoyeur en adoptant un convoyeur plus perméable à l'air comme premier convoyeur et un convoyeur ou un cylindre moins perméable à l'air pour effectuer la consolidation par enchevêtrement à l'aide de jets d'eau. Mais il s'est avéré que le passage d'un convoyeur à cet élément mobile portait atteinte aux propriétés du non-tissé et notamment faisait que le rapport de la résistance à la traction dans le sens long à la résistance à la traction dans le sens travers du non-tissé était moins bon que celui de la nappe de filaments issue de la tour spun-bond. C'est pourquoi on fait passer maintenant, suivant l'invention, la nappe du premier convoyeur à l'élément mobile en la soumettant à une dépression l'appliquant sur un support. Par ce moyen on conserve le rapport de la résistance à la traction dans le sens long à la résistance à la traction dans le sens travers de la nappe de filaments en déplacement dans le non-tissé finalement obtenu après consolidation.
Suivant un mode de réalisation, on peut même améliorer ce rapport en donnant au support qui a la forme d'un second élément mobile une vitesse linéaire moindre que celle du premier convoyeur.
L'invention vise également une installation de production d'un non-tissé comprenant une tour spun-bond déposant une nappe de filaments sur un premier convoyeur, la nappe étant envoyée sur un premier élément mobile à des moyens de consolidation par enchevêtrement. Suivant l'invention, il est prévu des moyens destinés à faire passer, sans en modifier le rapport de la résistance à la traction dans le sens long à la résistance à la traction dans le sens travers, la nappe de filaments sur le premier élément mobile.
Lesdits moyens comprennent un second élément mobile ayant un dispositif de mise en dépression maintenant la nappe sur la surface extérieure du second élément mobile.
Le second élément mobile peut être un tambour ou un convoyeur.
Le premier convoyeur est plus perméable à l'air que le premier élément mobile. Le premier convoyeur a par exemple une perméabilité à l'air de 500 à 1 100 CFM (pied cube par minute) (14,1 m3/min. à 31 m3/min.) tandis que le deuxième élément mobile a une perméabilité à l'air de 50 à 500 (1,41 m3/min. à 14,1 m3/min.).
Le premier convoyeur (2) est généralement un tissu synthétique double ou triple couche ave des propriétés antistatiques et une forte rugosité. Le deuxième élément mobile (5) est un tissu synthétique ou métallique simple couche d'armature toile, sergé ou satin et à faible rugosité
De préférence, le premier convoyeur est plus rugueux que le deuxième élément mobile.
Suivant un mode de réalisation tout particulièrement apprécié, le premier convoyeur envoie directement la nappe aux moyens destinés à faire passer la nappe de filaments sur le premier élément mobile. Par directement, on entend notamment qu'il n'y a pas d'interposition d'une calandre.
L'invention vise enfin l'utilisation d'un procédé ou d'une installation suivant l'invention pour conserver le rapport de la résistance à la traction dans le sens long à la résistance à la traction dans le sens travers d'une nappe de filaments en déplacement.
On mesure la perméabilité à l'air de la manière suivante :
  • La mesure de perméabilité est réalisée sur un perméabilimètre PX 3 300 commercialisé par la Société TEXTEST.
  • L'échantillon de tissu est placé sur la tête de mesure de l'appareil.
  • La valeur de perméabilité à l'air est donnée directement par l'appareil en CFM pour un différentiel de pression de 100 pascals.
  • La valeur retenue est la moyenne de 5 mesures.
La figure unique du dessin annexé illustre l'invention.
La figure unique est une vue schématique d'une installation de production d'un non-tissé. Elle comprend une tour 1 spun-bond. Une tour spun-bond comprend un dispositif d'extrusion de polymères, notamment de polypropylène ou de polyester, qui débouche dans une filière donnant des filaments de polymères qui sont ensuite refroidis dans un dispositif de refroidissement, puis toujours dans le sens descendant, étirés dans un dispositif d'étirage et déposés sous la forme d'une nappe sur un premier convoyeur 2 sans fin ayant une bonne perméabilité à l'air et relativement rugueux de façon à ce que les filaments se déposent sans glisser sur sa surface. Le brin supérieur du convoyeur 2, sur lequel est déposée la nappe de filaments, passe dans le pincement compris entre deux rouleaux 3 presseurs constituant un dispositif de compactage. Ces rouleaux presseurs ont été représentés en tirets à la figure parce qu'ils sont facultatifs. A la sortie du premier convoyeur 2, la nappe passe sur un tambour 4 creux (second élément mobile) à l'intérieur duquel règne une dépression, de sorte que la nappe est appliquée sur la partie inférieure du tambour 4 et que les propriétés de la nappe ne se modifient pas comme ce serait le cas si elle passait directement d'un convoyeur à un autre avec les phénomènes de traction qui s'ensuivent. A la sortie du tambour 4, la nappe est reprise par un convoyeur 5 (premier élément mobile), et passe sous des dispositifs 6 de consolidation par projection de jets d'eau d'un diamètre compris entre 50 et 250 microns et sous une pression comprise entre 20 et 1 000 bars et de l'eau est projetée par ces dispositifs 6 sur la nappe et enchevêtrant les fibres. Le convoyeur 5 est moins perméable à l'air que le convoyeur 2.
Le rouleau 7 de renvoi du convoyeur 5, qui est le plus proche du cylindre 4 aspirant, peut être muni lui aussi d'une aspiration pour faciliter le passage de la nappe du tambour 4 au convoyeur 5.
Dans un mode de réalisation, le tambour 4 tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre à une vitesse linéaire plus petite que la vitesse de déplacement du convoyeur 2 de la gauche vers la droite à la figure.

Claims (12)

  1. Procédé pour conserver le rapport de la résistance à la traction dans le sens long à la résistance dans le sens travers d'une nappe de filaments en déplacement, passant d'un convoyeur à un autre, caractérisé en ce que l'on soumet la nappe à une dépression l'appliquant sur un support iors du passage du premier convoyeur à un élément mobile.
  2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on ralentit la nappe pendant qu'elle passe du premier convoyeur à l'élément mobile.
  3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le premier convoyeur est celui sur lequel sont déposés les filaments pour la formation de la nappe.
  4. Installation de production d'un non-tissé comprenant une tour (1) spun-bond déposant une nappe de filaments sur un premier convoyeur (2), la nappe étant envoyée sur un premier élément mobile (5) à des moyens (6) de consolidation par enchevêtrement, et des moyens destinés à faire passer la nappe de filaments sur le premier élément mobile (5). caractérisée en ce que les moyens (4) destinés à faire passer la nappe de filaments sur le premier élément mobile (5) comprennent un second élément mobile (4) ayant un dispositif de mise en dépression maintenant la nappe sur la surface extérieure du second élément mobile (4).
  5. Installation suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le second élément mobile est un tambour (4) ou un convoyeur.
  6. Installation suivant l'une des revendications 4 à 5, caractérisée en ce que le premier convoyeur (2) est plus perméable à l'air que le premier élément mobile (5).
  7. Installation suivant la revendication 6, caractérisée en ce que le premier convoyeur a une perméabilité à l'air comprise entre 500 et 1 100 CFM (14,1 et 31 m3/min).
  8. Installation suivant la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que le premier élément mobile (5) a une perméabilité à l'air comprise entre 50 et 500 CFM (1,41 et 14,1 m3/min.).
  9. Installation suivant l'une des revendications 4 à 8, caractérisée en ce que le premier convoyeur est un tissu multicouches tandis que le premier élément mobile (5) est un tissu monocouche.
  10. Installation suivant l'une des revendications 4 à 9, caractérisée en ce que le premier convoyeur (2) envoie directement la nappe aux moyens (4) destinés à faire passer la nappe de filaments.
  11. Installation suivant l'une des revendications 4 à 10, caractérisée en ce que le premier élément mobile (5) a un dispositif (7) d'aspiration qui coopère avec les moyens (4) pour faire passer la nappe afin de faciliter le passage de la nappe des moyens (4) au premier élément mobile (5).
  12. Utilisation d'une machine suivant l'une des revendications 4 à 11 précédentes pour conserver le rapport de la résistance à la traction dans le sens long à la résistance à la traction dans le sens travers d'une nappe de filaments en déplacement provenant d'une tour spun-bond et allant à un dispositif de consolidation par jets d'eau.
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