EP1664414B1 - Machine de formation de motifs sur un non -tisse - Google Patents

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EP1664414B1
EP1664414B1 EP04787373.2A EP04787373A EP1664414B1 EP 1664414 B1 EP1664414 B1 EP 1664414B1 EP 04787373 A EP04787373 A EP 04787373A EP 1664414 B1 EP1664414 B1 EP 1664414B1
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EP
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sleeve
drum
nickel
coating
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Frédéric NOELLE
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Andritz Perfojet SAS
Original Assignee
Andritz Perfojet SAS
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    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24479—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness
    • Y10T428/24595—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness and varying density
    • Y10T428/24603—Fiber containing component

Definitions

  • the present invention relates to pattern forming machines on a nonwoven.
  • a pattern forming machine on a nonwoven which comprises a rotating drum whose interior communicates with a vacuum source.
  • the rotating drum is provided with slits on the lateral surface. It is surrounded, in addition to a perforated coating of a perforated sleeve having a succession of patterns in relief and recessed.
  • the openwork sleeve is in a bronze cloth.
  • the invention remedies by a technical solution whose longevity is greater.
  • the subject of the invention is a pattern forming machine on a nonwoven which comprises a rotatably mounted drum whose interior communicates with a vacuum source, which is provided with slits on the lateral surface and which is surrounded by a openwork sleeve in a bronze, brass, stainless steel or copper fabric having a succession of raised and recessed patterns.
  • the sleeve is coated with a nickel or copper layer, obtained in particular by electrolysis, and preferably having a thickness of 50 ⁇ m to 500 ⁇ m.
  • Canvas means any fabric or knit having stitches.
  • the sleeve is bronze coated with nickel.
  • the sleeve has an opening ratio of 5 to 50%, the opening ratio being defined by the ratio of the area of the openings of the sleeve to the total surface of the sleeve.
  • the rotary drum is surrounded by a perforated coating and this perforated coating is itself surrounded by the perforated sleeve.
  • the perforated coating may have perforations with a diameter of 0.5 to 5 mm and the spacing between two consecutive perforations may be between 1.5 and 12 mm.
  • This coating may be steel, or bronze or plastic.
  • This process consists of embossing embossed and recessed patterns on a canvas of bronze, brass, stainless steel or copper, to be formed by welding two opposite edges the fabric into a blank sleeve, to mount the roughing on a rotating support cylinder and plunging it into an electrodeposition bath of nickel or copper until a nickel or copper layer has been electrodeposited and the perforated sleeve removed from the bath. While the blank is immersed in the bath, it is rotated on the support to obtain electrolytic deposition of nickel or copper as uniform as possible. The nickel could not be deposited directly on the bronze canvas because the subsequent shaping of the bronze cloth into a sleeve would break the thin layer of nickel or copper.
  • the embossing of the sleeve gives it non-perforating patterns such that the difference in level between the highest point and the lowest point of a pattern, counted according to the thickness of the wall, is between 0.5 mm and 5 mm, especially between 1 and 5 mm.
  • the sleeve of circular cross section has in particular a wall thickness of between 1.5 and 7 mm.
  • a production line making it possible to produce a nonwoven consists essentially of an assembly, designated by the general reference (1), making it possible to carry out by carding, by layering of continuous filaments or the like similar technique, a web may consist of continuous fibers or filaments or a mixture of fibers and continuous filaments of synthetic, artificial or natural material, in particular polyester, polypropylene, viscose, poly-lactic acid, cotton, polyvinyl alcohol, wood fibers, either of synthetic fibers or of natural fibers.
  • a porous conveyor belt (11) consisting for example of an endless fabric made of synthetic monofilament, in particular polyester, which has a porosity between 20 and 60%, that is to say a ratio between the solid surfaces and the empty surfaces of between 20 and 60%, preferably close to 30%.
  • This porous support (11) is associated, in a manner similar to the teachings of FR-A-2,730,246 , to a set of treatment by jets of water on the one hand, to ensure compression and wetting of the web (10) formed and, on the other hand, to subject this sheet to the action of ramps of water jets.
  • Such an assembly essentially comprises a rotary cylindrical drum designated by the general reference (20) bearing against the surface of the conveyor belt (11).
  • a first water jet ramp (21) is disposed below the support (11) and allows the prewetting of the web (10). This ramp is disposed at a distance between 70 and 100 mm of the porous support (11) and forms a water curtain for wetting the compressed web and resulting in a slight first intermingling of the web.
  • the drum (20) consists of a conventional rotating cylinder with honeycomb structure (not shown in the accompanying figures), which is covered with a metal sheet (22) having micro-perforations, distributed randomly on its surface or by a woven surface.
  • This rotating cylinder surrounds a second fixed, hollow coaxial cylindrical drum (23) connected to a source of partial vacuum to form a suction box, the suction being exerted through slots (26) located opposite the zone of action of water jets.
  • the sheet (10) After prewetting by means of the ramp (21), and as is apparent from the figures, the sheet (10) is subjected to the action of pressurized water jets (27) coming from two conventional ramps (24, 25) .
  • These ramps (21, 24, 25) are formed of contiguous injectors arranged at predetermined distances from each other.
  • the drum Opposite each ramp (21, 24, 25), the drum comprises a slot (26) which extends over the entire length of a generatrix, whose width is generally between 5 mm and 30 mm and from which is recovered water jets (27).
  • This assembly (28) is constituted by a suction rotary drum (29), also constituted by a cylindrical honeycomb structure, not shown in the figure, and which supports a perforated cylindrical coating (29).
  • the perforations of this coating (29) may have a diameter of 3 mm, the spacing between two consecutive holes being 4 mm and the orifices being shifted from one row to the next.
  • the perforated coating (29) is covered with a perforated sleeve (30), in the form of a sleeve, having a succession of raised and recessed areas.
  • This perforated sleeve (30) consists of a perforated wire made of bronze, having an opening ratio of between 10% and 50%, said fabric having been embossed, to comprise a succession of non-perforating relief and hollow zones. . These raised and recessed areas may have a regular structure, for example a chevron shape or a configuration forming irregular patterns.
  • the fabric (30) is coated with a layer of nickel 50 to 500 microns thick obtained by electrodeposition as follows: the perforated coating (cylinder) (29) coated with its perforated sleeve (30) is mounted on a rotatable support. The sleeve (30) is partially immersed in an electrolyte contained in a galvanic deposition tank.
  • a nickel electrode, immersed in the electrolyte, is connected to the cathode of a DC generator.
  • the sleeve (30) is connected to the anode of the same current generator via a rotary manifold which ensures the passage of the current during the rotation of the sleeve (30).
  • the nickel of the cathode migrates into the electrolyte and settles on the sleeve connected to the anode.
  • a motor rotates the sleeve (30) mounted on its support to obtain a thin and uniform deposit over the entire surface of the sleeve (30).
  • the pre-bonded web is restructured by action of one or more series of jets, from conventional hydraulic injectors two in this case. Under the action of these jets, the sheet matches the configuration of the raised and recessed areas of the perforated sleeve (30).
  • the treated web (31) is fed to a conveyor (32) where the water is removed, for example by means of a suction box disposed below the conveyor (32), and then dried by passage on a through air cylinder (33) and having a temperature of the order of 150 ° C before being received in the form of a winding (34).

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  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
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  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Description

  • La présente invention se rapporte aux machines de formation de motifs sur un non-tissé.
  • Au FR-A-2 834 725 , on décrit une machine ayant un tambour entouré d'un manchon en nickel près d'une gaine
  • Au WO 01/25522 A1 , on décrit une machine de formation de motifs sur un non-tissé qui comprend un tambour rotatif dont l'intérieur communique avec une source de vide. Le tambour rotatif est muni de fentes sur la surface latérale. Il est entouré, outre d'un revêtement perforé d'un manchon ajouré ayant une succession de motifs en relief et en creux. Le manchon ajouré est en une toile de bronze. En envoyant des jets d'eau sur un non-tissé passant sur le manchon, on y crée des motifs.
  • Il s'est avéré que la toile de bronze se déforme, se détend et se brise trop rapidement, le bronze devenant de plus en plus mou. Il faut alors remplacer la toile trop souvent, ce qui est un inconvénient.
  • L'invention y remédie par une solution technique dont la longévité est plus grande.
  • L'invention a pour objet une machine de formation de motifs sur un non-tissé qui comprend un tambour monté tournant dont l'intérieur communique avec une source de vide, qui est muni de fentes sur la surface latérale et qui est entouré d'un manchon ajouré en une toile en bronze, en laiton, en acier inoxydable ou en cuivre ayant une succession de motifs en relief et en creux. Le manchon est revêtu d'une couche de nickel ou de cuivre, obtenue notamment par électrolyse, et ayant, de préférence une épaisseur de 50 µm à 500 µm.
  • On a maintenant compris que la toile utilisée jusqu'ici était trop souple et que les fils de la toile n'étaient pas suffisamment en contact les uns avec les autres en sorte que les fibres du non-tissé s'accrochaient dans les espaces entre les fils de la toile avec déformation, détente et vrillage de celle-ci. En revêtant le manchon d'une couche, de préférence de nickel, on supprime ces espaces et on supprime les points d'accrochage des fibres puisque maintenant les fils de la toile sont liés entre eux à leurs intersections par la couche de nickel ou cuivre, ce qui garantit la longévité de la toile qui n'est plus soumise maintenant aux tractions provoquées par l'accrochage des fibres. La rigidité du manchon est améliorée. La perméabilité du manchon est toutefois conservée.
  • Par toile, on entend tout tissu ou tricot ayant des mailles.
  • De préférence, le manchon est en bronze revêtu de nickel.
  • De préférence, le manchon a un taux d'ouverture de 5 à 50 %, le taux d'ouverture étant défini par le rapport de la surface des ajours du manchon à la surface totale du manchon.
  • De préférence, le tambour rotatif est entouré d'un revêtement perforé et ce revêtement perforé est lui-même entouré du manchon ajouré. Le revêtement perforé peut avoir des perforations d'un diamètre de 0,5 à 5 mm et l'entraxe entre deux perforations consécutives peut être compris entre 1,5 et 12 mm. Ce revêtement peut être en acier, ou en bronze ou en matière plastique.
  • Il est également décrit un procédé de fabrication du manchon ajouré. Ce procédé consiste à ménager par embossage des motifs en relief et en creux sur une toile de bronze, de laiton, d'acier inoxydable ou de cuivre, à conformer par soudage de deux bords opposés la toile en une ébauche de manchon, à monter l'ébauche sur un cylindre support tournant et à la plonger dans un bain de dépôt électrolytique de nickel ou de cuivre jusqu'à électrodépôt d'une couche de nickel ou de cuivre et à retirer du bain le manchon ajouré. Pendant que l'ébauche est plongée dans le bain, on la fait tourner sur le support pour obtenir un dépôt électrolytique de nickel ou de cuivre aussi uniforme que possible. On ne pourrait pas déposer le nickel directement sur la toile de bronze parce que la conformation ensuite de la toile de bronze en un manchon romprait la mince couche de nickel ou de cuivre.
  • Il est décrit un manchon ajouré en une toile en bronze, en laiton, en acier inoxydable ou en cuivre formant des motifs non perforants en relief et en creux, caractérisé en ce que la toile 30 est revêtue d'une couche de nickel ou de cuivre.
  • L'embossage du manchon lui donne des motifs non perforants tels que la différence de niveau entre le point le plus haut et le point le plus bas d'un motif, décompté suivant l'épaisseur de la paroi, est comprise entre 0,5 mm et 5 mm, notamment entre 1 et 5 mm. Le manchon de section droite circulaire a notamment une épaisseur de paroi comprise entre 1,5 et 7 mm.
  • Au EP-0 215 684 , on décrit une machine de formation de non-tissé perforé.
  • Au GB 547 843 A , on décrit une toile à des fins de filtration.
  • Au dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple :
    • la figure 1 illustre une ligne de production d'un non-tissé incorporant une machine suivant l'invention,
    • la figure 2 est une vue partielle en coupe illustrant la machine suivant l'invention
  • En se reportant aux figures annexées 1 et 2 une ligne de production permettant de réaliser un non-tissé se compose essentiellement d'un ensemble, désigné par la référence générale (1), permettant de réaliser par cardage, par nappage de filaments continus ou autre technique similaire, une nappe pouvant être constituée de fibres ou de filaments continus ou d'un mélange de fibres et de filaments continus de matière synthétique, artificielle ou naturelle, notamment polyester, polypropylène, viscose, acide poly-lactique, coton, alcool polyvinylique, fibres de bois, soit de fibres synthétiques, soit de fibres naturelles.
  • A la sortie de la zone de conformation de la nappe (10), cette dernière est transférée sur un tapis transporteur poreux (11) constitué par exemple par une toile sans fin réalisée en monofilament synthétique, notamment en polyester, qui présente une porosité comprise entre 20 et 60 %, c'est-à-dire un rapport entre les surfaces pleines et les surfaces vides compris entre 20 et 60 %, de préférence voisin de 30 %.
  • Ce support poreux (11) est associé, d'une manière similaire aux enseignements du FR-A-2 730 246 , à un ensemble de traitement par jets d'eau permettant d'une part, d'assurer la compression et le mouillage de la nappe (10) formée et, d'autre part, de soumettre cette nappe à l'action de rampes de jets d'eau. Un tel ensemble comprend essentiellement un tambour cylindrique rotatif désigné par la référence générale (20) en appui contre la surface du tapis transporteur (11).
  • Une première rampe de jets d'eau (21) est disposée en dessous du support (11) et permet de réaliser le prémouillage de la nappe (10). Cette rampe est disposée à une distance comprise entre 70 et 100 mm du support poreux (11) et forme un rideau d'eau permettant de mouiller la nappe comprimée et entraînant un premier entremêlement léger de la nappe.
  • Le tambour (20) se compose d'un cylindre rotatif conventionnel à structure en nid d'abeille (non représenté aux figures annexées), qui est recouvert d'une feuille métallique (22) comportant des micro-perforations, réparties de manière aléatoire à sa surface ou par une surface tissée. Ce cylindre rotatif entoure un second tambour cylindrique coaxial (23) fixe, creux, relié à une source de vide partiel pour former une caisse aspirante, l'aspiration s'exerçant au travers de fentes (26) situées en regard de la zone d'action des jets d'eau.
  • Après prémouillage au moyen de la rampe (21), et ainsi que cela ressort des figures, la nappe (10) est soumise à l'action de jets d'eau sous pression (27) provenant de deux rampes conventionnelles (24, 25).
  • Eventuellement, il pourrait être envisagé de n'avoir qu'une seule rampe (24) ou plus de deux rampes successives associées au tambour (20).
  • Ces rampes (21, 24, 25) sont formées d'injecteurs contigus disposés à des distances prédéterminées les uns des autres.
  • En regard de chaque rampe (21, 24, 25), le tambour comporte une fente (26) qui s'étend sur toute la longueur d'une génératrice, dont la largeur est en général comprise entre 5 mm et 30 mm et au travers de laquelle est récupérée l'eau des jets (27).
  • Après liage sur l'ensemble (20), la nappe est soumise à l'action d'un second ensemble (28) dont la structure générale ressort de la figure 2. Cet ensemble (28) est constitué par un tambour rotatif aspirant (29), constitué également par une structure cylindrique en nid d'abeille, non représentée à la figure, et qui supporte un revêtement cylindrique perforé (29). A titre indicatif, les perforations de ce revêtement (29) peuvent avoir un diamètre de 3 mm, l'entraxe entre deux orifices consécutifs étant de 4 mm et les orifices étant décalés d'une rangée à la suivante.
  • Le revêtement perforé (29) est recouvert d'un manchon ajouré (30), en forme de manchon, présentant une succession de zones en relief et en creux.
  • Ce manchon ajouré (30) est constituée par une toile ajourée en fils de bronze, comportant un taux d'ouverture compris entre 10 % et 50 %, ladite toile ayant été embossée , pour comporter une succession de zones en relief et en creux non perforantes. Ces zones en relief et en creux peuvent avoir une structure régulière, par exemple une forme de chevrons ou une configuration formant des motifs irréguliers. La toile (30) est revêtue d'une couche de nickel de 50 à 500 microns d'épaisseur obtenue par électrodéposition de la manière suivante:
    le revêtement (cylindre) perforé (29) revêtu de son manchon ajouré (30) est monté sur un support rotatif. Le manchon (30) est en partie immergé dans un électrolyte contenu dans une cuve de dépôt galvanique. Une électrode de nickel, immergée dans l'électrolyte, est reliée à la cathode d'un générateur de courant continu. Le manchon (30) est lui relié à l'anode du même générateur de courant via un collecteur rotatif qui assure le passage du courant lors de la rotation du manchon (30). Le nickel de la cathode migre dans l'électrolyte et se dépose sur le manchon relié à l'anode. Un moteur assure l'entraînement en rotation du manchon (30) monté sur son support pour obtenir un dépôt fin et uniforme sur toute la surface du manchon (30).
  • Ainsi que cela ressort de la figure 2, lors de son passage dans cette zone de traitement (28), la nappe pré-liée est restructurée par action d'une ou plusieurs séries de jets, provenant d'injecteurs hydrauliques conventionnels au nombre de deux dans le cas présent. Sous l'action de ces jets, la nappe épouse la configuration des zones en relief et en creux du manchon ajouré (30). Après traitement, la nappe traitée (31) est amenée sur un convoyeur (32) où l'eau est éliminée , par exemple à l'aide d'une caisse aspirante disposée en dessous du convoyeur (32), puis elle est séchée par passage sur un cylindre à air traversant (33) et ayant une température de l'ordre de 150° C avant d'être réceptionnée sous la forme d'un enroulement (34).

Claims (9)

  1. Machine de formation de motifs sur un non-tissé qui comprend un tambour (29) monté tournant, dont l'intérieur communique avec une source de vide, qui est muni de fentes sur la surface latérale et qui est entouré d'un manchon (30) ajouré en une toile en bronze, en laiton ou en acier inoxydable formant des motifs non perforants en relief et en creux, caractérisée en ce que la toile est revêtue d'une couche de nickel.
  2. Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que sa couche de nickel est une couche obtenue par électrodéposition.
  3. Machine suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'épaisseur de la couche de nickel est comprise entre 50 microns et 500 microns.
  4. Machine suivant la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que le manchon a un taux d'ouverture de 5 à 50%.
  5. Machine suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la différence de niveau entre le point le plus haut et le point le plus bas d'un motif, décompté suivant l'épaisseur de la paroi, est comprise entre 0,5 mm et 5 mm.
  6. Machine suivant la revendication 5, caractérisée en ce que la différence est comprise entre 1 et 5 mm.
  7. Machine suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'il a une épaisseur de paroi comprise entre 1,5 et 7 mm.
  8. Machine suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le tambour (29) est entouré d'un revêtement perforé, lui-même entouré du manchon ajouré.
  9. Machine suivant la revendication 8, caractérisée en ce que le revêtement perforé a des perforations d'un diamètre de 1 à 5 mm et l'entraxe entre deux perforations consécutives est compris entre 2 et 6 mm.
EP04787373.2A 2003-09-18 2004-09-14 Machine de formation de motifs sur un non -tisse Expired - Lifetime EP1664414B1 (fr)

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