EP2292818A1 - Procédé de fabrication d'une ficelle élastique et ficelle élastique obtenue - Google Patents
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- EP2292818A1 EP2292818A1 EP10290472A EP10290472A EP2292818A1 EP 2292818 A1 EP2292818 A1 EP 2292818A1 EP 10290472 A EP10290472 A EP 10290472A EP 10290472 A EP10290472 A EP 10290472A EP 2292818 A1 EP2292818 A1 EP 2292818A1
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- D02G3/32—Elastic yarns or threads ; Production of plied or cored yarns, one of which is elastic
- D02G3/326—Elastic yarns or threads ; Production of plied or cored yarns, one of which is elastic the elastic properties due to the construction rather than to the use of elastic material
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- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04C—BRAIDING OR MANUFACTURE OF LACE, INCLUDING BOBBIN-NET OR CARBONISED LACE; BRAIDING MACHINES; BRAID; LACE
- D04C1/00—Braid or lace, e.g. pillow-lace; Processes for the manufacture thereof
- D04C1/06—Braid or lace serving particular purposes
- D04C1/12—Cords, lines, or tows
Definitions
- the present invention relates to a method for manufacturing an elastic string or the like, from an assembly of at least two basic threads made of fibers and / or filaments.
- string is not limiting and refers to any linear textile product, of any size or title (from a millimeter to a few centimeters), obtained from an assembly of at least two basic yarns made of fibers and / or filaments, in any natural material (animal and / or vegetable and / or mineral) and / or chemical (synthetic and / or artificial), called according to the applications: thread, string, cord, rope, etc. ., and used in any type of application such as industry, furniture, boating, agri-food, medical, etc.
- Elasticity is defined in the following way: it is the quality of an object to be deformable while resuming its original form when the constraint applied to it disappears.
- the final elasticity of the product depends on the elasticity of the yarn used and its manufacturing process. Some synthetic or artificial fibers have their own elasticity. But for natural fibers, the elasticity is limited or even zero.
- the present invention provides a solution for providing elasticity to the final product made from any type of fibers and / or filaments, including from natural fibers.
- publications are known BE 621 724 A and DE 29 28 692 A an elastic string obtained by twisting together at least two base yarns previously over-twisted in one direction "S" for one and in the other direction "Z” for the other, and then subjecting them to a heat treatment for to stabilize their torsion.
- Some elastic strings are also manufactured by wrapping, an example of which is illustrated in the publication EP 1 746 189 A1 .
- Grape wrapping is a method of assembling a core wire with a wire wrapped around the core wire which is called a wire wrapper.
- the core wire is a spandex, latex or similar yarn, of fairly large size (about 2 mm in diameter), and is coated with one or more cotton or polyester threads. .
- This manufacturing process is controlled and the production yield is high. Thus, the product obtained is cheap.
- wrapping has major disadvantages.
- the core wire is not integral with the coating wire. In fact, when the elastic gimped string is cut, it is common that the ends fray or loosen, leaving apparent the core thread.
- a particular case concerns the use of a gimped elastic string in the food industry, particularly for tying meat pieces, such as paupiettes, roasts, poultry, etc., to ensure the maintenance of different pieces of meat, decoration, stuffing, etc. during cooking.
- meat pieces such as paupiettes, roasts, poultry, etc.
- the meat can shrink and the string used must be able to follow the retraction of the piece of meat while keeping it tight.
- the elastic gimped string retracts rapidly and causes splashes of cooking juices, sauce and the like, in its environment.
- This disadvantage does not exist with a traditional non-elastic string. But in this case, the traditional non-elastic string does not ensure effective maintenance of the piece of meat throughout its cooking and is difficult to mechanize. It must be placed manually to avoid cutting the meat in case of automatic break.
- the present invention aims to provide a solution to the problems mentioned above by proposing a method of manufacturing an elastic string without elastane or latex, having a high power of retraction and whose elasticity is controllable and can be stabilized or even neutralized under certain conditions to avoid the disadvantages mentioned above.
- the invention relates to a method of manufacture of the kind indicated in the preamble, in which an over-twist is applied in one direction (in S) to a first base wire and an over-twist in the other direction ( in Z) to a second base wire, the over-twist of said base wires is fixed to stabilize them, said base wires are assembled to form said string so that when said string is in the free state without traction, said Over-twisted base wires tend to deviate from the longitudinal axis of the string and to orient towards an axis perpendicular to said longitudinal axis of the string.
- this manufacturing process makes it possible to impart great elasticity to the twine made by combining an over-twist of the base yarns with a particular assembly of these basic yarns, without the addition of elastane or latex, the elongation at the rupture obtained which may be at least between 20% and 150%.
- base wires whose title is relatively thin and at least between Nm150 and Nm17 (or between 6 tex and 60 tex).
- T k ⁇ Nm, where T is the value of the twist in r / m and Nm is the metric number of the yarn, a high torsion coefficient k is advantageously chosen between at least 200 and 600 .
- More than two basic threads can be used to make said string.
- the over-twist on said base yarns may be fixed by a vaporizing process or any other equivalent method.
- the base yarns are assembled by a braiding process to make a braided string.
- at least four basic yarns and a braiding machine are used, and the over-twisted basic yarns are arranged in a first direction (in S) on the bobbin of the braiding machine going counter-clockwise and the basic yarns over-twisted in the other direction (Z) on the spindles of the braiding machine going clockwise.
- the basic son is arranged on at least one spindle out of two.
- the invention also relates to an elastic string obtained by the manufacturing method as described above, characterized in that it comprises a braided assembly of at least four basic threads made of fibers and / or filaments, two first base yarns with one-twist in one direction (S) and two second-yarns with an over-twist in the other direction (Z), the fibers and / or filaments of the basic yarns forming a angle ( ⁇ ) of at least 30 ° to 90 ° to the longitudinal axis of each base wire; and the base wires departing from the longitudinal axis of the braid and orienting in the direction of an axis perpendicular to that axis.
- the process according to the invention makes it possible to manufacture a string 10 or any similar product such as thread, cord, rope, etc., from an assembly of at least two base yarns 20 and 30, themselves made of fibers and / or filaments 40, the twine 10 obtained having high elastic properties, moreover controllable, without using elastane, latex or the like.
- the number of basic threads is not limited to two and it is of course possible to manufacture a string according to the invention from an assembly of several basic threads.
- an even number of base yarns are preferred and split into two equal parts to balance the number of over-twisted S-baseline yarns and the number of basic yarns.
- the over-twist value applied to each of the basic threads may be the same or different depending on the desired results. Of course, any combination of basic threads in quality, number, value of torsion, etc. is possible.
- the twist of the wire can be carried out in the S direction or in the Z direction (cf. Fig. 1 and 2 ).
- the figure 3 illustrates the curve of the tensile strength (R) of the yarn as a function of its torsion value (T). There is a saturating twist (Ts) where the tensile strength is the highest. Beyond this, the tensile strength of the wire drops to the critical twist (Tc) where the wire breaks.
- Ts saturating twist
- twisting the resulting yarn is called twisted yarn or double-stranded or stranded or multi-stranded wire or ends.
- the main effect of the twisting is to obtain a wire of larger diameter whose fibers are parallel and oriented along the longitudinal axis of the wire.
- the final twist value is calculated from the same Koechlin formula given previously.
- the spinner selects a torsion coefficient (k) so that the yarn obtained is balanced and has no tendency to twist.
- k torsion coefficient
- twisted twisted yarns 20, 30 are made on conventional twists capable of working on fine threads or small titles. Indeed, if the over-twisted yarn is large, especially greater than about 100 tex, the twist will be only superficial and will not reach the fibers in the heart of the yarn.
- the torsion should preferably apply to fine threads, especially less than about 100 tex, and for example son having a metric number (Nm) of 50 which equals 20 tex.
- Nm metric number
- a torsion coefficient k of 425 would be a good compromise and would give good elasticity.
- a twist of 2100tr / m is obtained for a twisted yarn at two ends, each of Nm50 is 20 tex, to finally obtain a thread of Nm 25 or 40tex, and a twist of 1750tr. / m for a twisted yarn with three ends each of Nm50 to finally obtain a thread of Nm16 or 60 tex.
- This torsion can correspond to the saturating torsion Ts which is the optimal torsion (cf. Fig. 3 ) or approaching it.
- the values mentioned above are not limiting and may vary depending on the title of the wire or the material used, or even depending on the application with a wire having the same or similar characteristics.
- the over-twisted base yarns are nervous and tend to twist.
- the over-torsion of the basic threads 20, 30 is fixed by any known method.
- a steaming method will be chosen in an autoclave at a temperature of 90 ° C. for a determined time equal, for example, to 20 minutes.
- these values are not limiting and are only mentioned by way of example.
- step 2 when the over-torsion of the base son is fixed, they are assembled in particular by a braiding process to manufacture a braided string. Any other equivalent assembly process may also be suitable.
- the spindles of the braiding machine being clockwise are equipped with S-shaped bobbins 3 and the counter-clockwise bobbins are equipped with Z-twisted yarn bobbins 2.
- the braided string 1 obtained by the method classic has little or no elasticity.
- the base yarns 20, 30 have a tendency to deviate from the longitudinal axis A of the braided twine and to orient towards an axis perpendicular to this axis, forming an angle ⁇ with the longitudinal axis A braided twine 10 greater than that of a conventional braided twine, for example beyond 30 ° and between 30 ° and 90 °.
- This phenomenon is visible on Figures 4 and 5 which make it possible to compare the same braided string by a traditional braiding process at the place and by the process of the invention in reverse.
- the same string we mean the same nature of base son, the same value of torsion, the same speed of braiding, the same number of crosses per centimeter, the same speed of traction of the braid.
- the base yarns 20 and 30 and the fibers and / or filaments 40 will tend to regain their preferred orientation, that given by the over-torsion for the fibers and / or filaments 40 and that given by the inverted braiding, resulting in a high elasticity, which can reach at least between 20% and 150% elongation at break and for example 100% elongation.
- the braiding angle or the number of centimeter crossings can be varied while maintaining the elasticity characteristics of the braided twine obtained.
- Additional elasticity can be achieved by releasing the over-twisting of the basic yarns 20, 30. Depending on the needs of the end user, this release may be revealed at the end of the process or during use (see example given below).
- base yarns made of twisted cotton fibers are used at two ends of Nm50 each with an over-twist of 2100 rpm.
- Half of the base wires are applied with an S-twist and at the other half with Z-over-torsion.
- the over-torsion is fixed on all of the base wires with steam at 90 ° C. in an autoclave for 20 minutes.
- Braided basic threads are then assembled on a conventional small-diameter braiding machine with a capacity of sixteen reels, thus provided with sixteen spindles.
- One spindle out of two is used.
- the four S-coils are installed on the spindles of the braiding machine which rotate counter-clockwise and the four Z-coils are installed on the spindles in a clockwise direction - cf. fig.2 and 5 .
- the braided twine thus obtained has a natural elasticity of 120%, in particular allowing it to be used on automatic machines to tie the pieces of meat.
- This string has a good cohesion and can be cut without fray. The ends can be knotted easily by hand or by automatic machine.
- the string When the string is wrapped around the piece of meat, she marries and firmly holds the piece of meat without cutting it.
- the water vapor present in the oven releases the remaining voltage contained in the over-twisted base wires 20, 30.
- the string 10 retracts and thus accompanies the narrowing of the piece of meat.
- the string 10 loses its nervousness, so its elasticity. When cut, it behaves like ordinary string without elasticity and causes no splashing.
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Abstract
Description
- La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une ficelle élastique ou similaire, à partir d'un assemblage d'au moins deux fils de base constitués de fibres et/ou de filaments.
- Dans la présente invention, le terme « ficelle » n'est pas limitatif et désigne tout produit textile linéaire, de toute grosseur ou titre (du millimètre à quelques centimètres), obtenu à partir d'un assemblage d'au moins deux fils de base constitués de fibres et/ou de filaments, en toute matière naturelle (animale et/ou végétale et/ou minérale) et/ou chimique (synthétique et/ou artificielle), appelé selon les applications : fil, ficelle, cordelette, corde, etc., et utilisé dans tout type d'application telle que l'industrie, l'ameublement, le nautisme, l'agro-alimentaire, le médical, etc.
- On définit l'élasticité de la manière suivante : c'est la qualité d'un objet à être déformable tout en reprenant sa forme d'origine lorsque la contrainte qu'on lui applique disparaît. Dans le domaine du textile, l'élasticité finale du produit dépend de l'élasticité du fil utilisé ainsi que de son procédé de fabrication. Certaines fibres synthétiques ou artificielles possèdent un caractère élastique propre. Mais pour les fibres naturelles, l'élasticité est restreinte voire nulle. La présente invention apporte une solution pour donner de l'élasticité au produit final fabriqué à partir de tout type de fibres et/ou de filaments, y compris à partir de fibres naturelles.
- Il existe déjà des ficelles élastiques sur le marché.
- On connaît par exemple des publications
BE 621 724 A DE 29 28 692 A une ficelle élastique obtenue en tordant ensemble au moins deux fils de base préalablement sur-tordus dans un sens "S" pour l'un et dans l'autre sens "Z" pour l'autre, puis en les soumettant à un traitement thermique destiné à stabiliser leur torsion. - Certaines ficelles élastiques sont par ailleurs fabriquées par guipage dont un exemple est illustré dans la publication
EP 1 746 189 A1 . Le guipage est un procédé qui permet d'assembler un fil d'âme avec un fil enroulé autour du fil d'âme que l'on appelle fil enrobant. Dans la majorité des cas, le fil d'âme est un fil à base d'élasthanne, de latex ou similaire, de titre assez gros (environ 2 mm de diamètre), et est enrobé par un ou plusieurs fils de coton ou de polyester. Ce procédé de fabrication est maîtrisé et le rendement de fabrication est élevé. Ainsi, le produit obtenu est bon marché. Néanmoins, le guipage présente des inconvénients majeurs. Le fil d'âme n'est pas solidaire du fil enrobant. De fait, lorsque la ficelle élastique guipée est coupée, il est fréquent que les extrémités s'effilochent ou se délient, laissant apparent le fil d'âme. Ce phénomène pose de sérieux problèmes techniques dans le cas où cette ficelle est travaillée sur des machines industrielles. En effet, la reprise de l'extrémité coupée est plus difficile et peut entrainer des dysfonctionnements voire des arrêts de la chaîne de fabrication. Le fil d'âme en élasthanne ou en latex possède un fort taux allongement pouvant atteindre 700%. Cette nervosité est telle quelle peut, pour certaines utilisations, poser des problèmes techniques. Par ailleurs, l'élasthanne et le latex ne peuvent pas être utilisés dans certains milieux ou pour certaines applications. De plus, le latex a des propriétés allergènes. Enfin, lorsque cette ficelle est utilisée dans des domaines où la présentation du produit ficelé est importante, les extrémités qui s'effilochent dégradent le produit. De même, sa grosseur et son aspect caoutchouté nuisent à l'image de marque du produit. - Un cas particulier concerne l'utilisation d'une ficelle élastique guipée dans l'industrie agro-alimentaire notamment pour ficeler les pièces de viande, telles que paupiettes, rôtis, volailles, etc., afin d'assurer le maintien des différents morceaux de viande, de la décoration, de la farce, etc. pendant la cuisson. Selon la qualité des produits, les viandes peuvent rétrécir et la ficelle utilisée doit pouvoir suivre la rétractation de la pièce de viande toute en la maintenant serrée. Aux inconvénients du guipage décrits ci-dessus, s'ajoute dans ce cas un problème physique : après la cuisson et lors de la découpe, la ficelle élastique guipée se rétracte rapidement et provoque des éclaboussures de jus de cuisson, de sauce et autre, dans son environnement. Cet inconvénient n'existe pas avec une ficelle traditionnelle non élastique. Mais dans ce cas, la ficelle traditionnelle non élastique n'assure pas un maintien efficace de la pièce de viande tout au long de sa cuisson et est difficilement mécanisable. Elle doit donc être posée manuellement pour éviter de couper la viande en cas de pause automatique.
- A ce jour, il n'existe pas de solution satisfaisante.
- La présente invention vise à apporter une solution aux problèmes évoqués ci-dessus en proposant un procédé de fabrication d'une ficelle élastique sans élasthanne ni latex, ayant un fort pouvoir de rétractation et dont l'élasticité est maîtrisable et peut être stabilisée voire neutralisée sous certaines conditions pour éviter les inconvénients évoqués précédemment.
- Dans ce but, l'invention concerne un procédé de fabrication du genre indiqué en préambule, dans lequel on applique une sur-torsion dans un sens (en S) à un premier fil de base et une sur-torsion dans l'autre sens (en Z) à un deuxième fil de base, on fixe la sur-torsion desdits fils de base pour les stabiliser, on assemble lesdits fils de base pour former ladite ficelle de sorte que lorsque ladite ficelle est à l'état libre sans traction, lesdits fils de base sur-tordus ont tendance à s'écarter de l'axe longitudinal de la ficelle et à s'orienter en direction d'un axe perpendiculaire audit axe longitudinal de la ficelle.
- Ainsi ce procédé de fabrication permet de conférer une grande élasticité à la ficelle réalisée en combinant une sur-torsion des fils de base avec un assemblage particulier de ces fils de base, sans adjonction d'élasthanne, ni de latex, l'allongement à la rupture obtenu pouvant être compris au moins entre 20% et 150%.
- On utilise de préférence des fils de base dont le titre est relativement fin et compris au moins entre Nm150 et Nm17 (soit entre 6 tex et 60 tex).
- Dans la formule définissant la torsion : T = k√Nm, où T est la valeur de la torsion en tr/m et Nm est le numéro métrique du fil, on choisit avantageusement un coefficient de torsion k élevé compris au moins entre 200 et 600.
- On peut utiliser plus de deux fils de base pour fabriquer ladite ficelle. Dans ce cas, on applique à une partie des fils de base une sur-torsion en S et à l'autre partie des fils de base une sur-torsion en Z, ces parties pouvant être égales.
- On peut fixer la sur-torsion sur lesdits fils de base par un procédé de vaporisage ou tout autre procédé équivalent.
- Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, on assemble les fils de base par un procédé de tressage pour fabriquer une ficelle tressée. Dans ce cas, on utilise au moins quatre fils de base et une machine de tressage, et on dispose les fils de base sur-tordus dans un premier sens (en S) sur les fuseaux de la machine de tressage allant dans le sens antihoraire et les fils de base sur-tordus dans l'autre sens (en Z) sur les fuseaux de la machine de tressage allant dans le sens horaire.
- On peut utiliser une machine de tressage ayant un nombre de fuseaux supérieur au nombre de fils de base à assembler. Dans ce cas, on dispose les fils de base sur au moins un fuseau sur deux.
- L'invention concerne également une ficelle élastique obtenue par le procédé de fabrication tel que décrit ci-dessus, caractérisée en ce qu'elle comporte un assemblage tressé d'au moins quatre fils de base constitués de fibres et/ou de filaments, deux premiers fils de base pourvus d'une sur-torsion dans un sens (S) et deux deuxièmes fils de base pourvus d'une sur-torsion dans l'autre sens (Z), les fibres et/ou filaments des fils de base formant un angle (β) compris au moins entre 30° et 90° avec l'axe longitudinal de chaque fil de base; et les fils de base s'écartant de l'axe longitudinal de la tresse et s'orientant en direction d'un axe perpendiculaire à cet axe.
-
- La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description suivante d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
- la
figure 1 est une vue schématique et agrandie d'une tresse obtenue à partir de fils de base en Z et en S selon l'art antérieur, - la
figure 2 est une vue similaire à lafigure 1 d'une tresse obtenue à partir de fils de base en S et en Z selon l'invention, - la
figure 3 est un diagramme illustrant la résistance à la traction du fil en fonction de sa torsion, - la
figure 4 est une photographie par microscope d'une tresse de l'art antérieur, et - la
figure 5 est une vue similaire à lafigure 4 d'une tresse selon l'invention.
- la
- Le procédé selon l'invention (cf.
fig. 2 ) permet de fabriquer une ficelle 10 ou tout produit similaire tel que fil, cordelette, corde, etc., à partir d'un assemblage d'au moins deux fils de base 20 et 30, eux-mêmes constitués de fibres et/ou de filaments 40, la ficelle 10 obtenue ayant de grandes propriétés élastiques, de surcroît maîtrisables, sans utiliser d'élasthanne, ni de latex ou similaire. Le nombre de fils de base n'est pas limité à deux et on peut bien entendu fabriquer une ficelle selon l'invention à partir d'un assemblage de plusieurs fils de base. - Ce procédé de fabrication comporte au moins les étapes suivantes :
- Etape 1) Appliquer une sur-torsion dans un sens (en S) à un premier fil de base 20 et une sur-torsion dans l'autre sens (en Z) à un deuxième fil de base 30. Cette sur-torsion confère une élasticité aux fils de base 20 et 30 car les fibres et/ou filaments 40 forment un angle β avec l'axe longitudinal du fil de base 20, 30 (cf.
fig. 2 ) plus grand que dans le cas d'un fil 2, 3 ayant une valeur de torsion classique (cf.fig. 1 ), cet angle β étant au moins compris entre 30° et 90°, - Etape 2) Fixer la sur-torsion des fils de base 20, 30 pour les stabiliser,
- Etape 3) Assembler les fils de base 20, 30 pour former la ficelle 10 de sorte que lorsque la ficelle est à l'état libre sans traction, les fils de base 20, 30 sur-tordus ont tendance à s'écarter de l'axe longitudinal de la ficelle 10 et à s'orienter en direction d'un axe perpendiculaire à cet axe longitudinal en formant un angle α avec l'axe longitudinal A de la ficelle (cf.
fig. 2 et5 ) plus grand que dans le cas d'une ficelle 1 classique (cf.fig. 1 et4 ), cet angle α étant par exemple compris entre 30° et 90°. - Dans le cas où l'on utilise plusieurs fils de base, on préfère un nombre pair de fils de base et on les partage en deux parties égales pour équilibrer le nombre de fils de base sur-tordus en S et le nombre de fils de base sur-tordus en Z. La valeur de sur-torsion appliquée à chacun des fils de base peut être identique ou différente selon les résultats recherchés. Bien entendu, toute combinaison de fils de base en qualité, en nombre, en valeur de sur-torsion, etc. est possible.
-
- La
figure 3 illustre la courbe de la résistance à la traction (R) du fil en fonction de sa valeur de torsion (T). Il existe une torsion saturante (Ts) où la résistance à la traction est la plus élevée. Au-delà, la résistance à la traction du fil chute jusqu'à la torsion critique (Tc) où le fil casse. - En fonction de la destination du fil, on peut le retordre avec d'autres fils pour obtenir au final un fil plus gros et plus résistant à la traction. Cette opération s'appelle le retordage et le fil obtenu est appelé fil retors ou fil câblé à deux brins ou bouts ou à plusieurs brins ou bouts.
- Le principal effet du retordage est d'obtenir un fil de diamètre plus gros dont les fibres sont parallèles et orientées suivant l'axe longitudinal du fil. La valeur de torsion finale est calculée à partir de la même formule de Koechlin donnée précédemment. Habituellement, le filateur choisit un coefficient de torsion (k) de façon à ce que le fil obtenu soit équilibré et ne présente pas de tendance à vriller. Par exemple, pour le coton, on pourra avoir un coefficient de torsion compris entre 75<k<165, en fonction de la longueur des fibres et de l'utilisation (chaîne, trame, bonneterie, etc.).
- Le fait d'appliquer une valeur de torsion très supérieure à celle utilisée habituellement, par exemple de quatre fois supérieure, pour atteindre un coefficient de torsion k supérieur à 400 et au moins compris entre 200 et 600 environ, permet d'avoir un angle β plus élevé entre l'axe longitudinal du fil et l'orientation des fibres et/ou des filaments. Ceci va créer une instabilité du fil et générer une certaine élasticité. Néanmoins la valeur de cette sur-torsion doit être étudiée. Elle doit être suffisamment élevée pour générer une élasticité, mais ne doit pas être trop grande pour éviter la dégradation des fibres. Une gamme de valeur non exhaustive pour le sur-retordage est précisée ci-après.
- Dans le procédé de l'invention, on réalise des fils de base 20, 30 retors sur-tordus sur des retordeuses classiques capables de travailler sur des fils fins ou de petits titres. En effet, si le fil sur-retordu est gros, notamment supérieur à 100 tex environ, la torsion ne sera que superficielle et n'atteindra pas les fibres au coeur du fil. La sur-torsion doit s'appliquer de préférence sur des fils fins, notamment inférieur à 100 tex environ, et par exemple des fils ayant un numéro métrique (Nm) de 50 ce qui équivaut à 20 tex. Bien sûr ces valeurs ne sont pas limitatives et ne sont mentionnées qu'à titre d'exemple.
- Grâce aux tests réalisés, il s'est avéré qu'un coefficient de torsion k de 425 serait un bon compromis et procurerait une bonne élasticité. Pour un coefficient de torsion k de cette valeur, on obtient une torsion de 2100tr/m pour un fil retors à deux bouts, chacun de Nm50 soit 20 tex, pour obtenir au final un fil de Nm 25 soit 40tex, et une torsion de 1750tr/m pour un fil retors à trois bouts chacun de Nm50 pour obtenir au final un fil de Nm16 soit 60 tex. Cette torsion peut correspondre à la torsion saturante Ts qui est la torsion optimale (cf.
fig. 3 ) ou s'en approcher. Bien sûr pour certaines utilisations précises, on peut devoir utiliser des valeurs différentes tout en voulant garder une certaine élasticité. Les valeurs mentionnées ci-dessus ne sont pas limitatives et peuvent varier suivant le titre du fil ou la matière utilisée, ou même suivant l'application avec un fil ayant des caractéristiques identiques ou similaires. - A l'issue de l'étape 1, les fils de base sur-tordus sont nerveux et ont tendance à vriller. Afin de pouvoir les manipuler et les travailler lors des opérations suivantes, la sur-torsion des fils de base 20, 30 est fixée par tout procédé connu. Par exemple, pour des fibres de coton, on choisira un procédé de vaporisage dans un autoclave à une température de 90°C pendant un temps déterminé égal par exemple à 20 mn. Bien sûr ces valeurs ne sont pas limitatives et ne sont mentionnées qu'à titre d'exemple. Selon la nature des fibres et/ou filaments 40 qui composent les fils de base 20 et 30, on pourra choisir une durée de vaporisage différente, une vapeur surchauffée, ou un autre procédé de fixation connu, comme par exemple un procédé de thermofixation, un procédé chimique, etc.
- A l'issue de l'étape 2, lorsque la sur-torsion des fils de base est fixée, on les assemble notamment par un procédé de tressage pour fabriquer une ficelle tressée. Tout autre procédé d'assemblage équivalent peut également convenir.
- Le principe de fabrication d'une ficelle 1 tressée ordinaire selon l'art antérieur, illustré par les
figures 1 et4 , repose sur le fait que les fils de base 2 et 3 doivent être au maximum parallèles à l'axe longitudinal A de la ficelle 1 tressée, c'est à dire qu'ils sont rapprochés de l'axe longitudinal A de la ficelle 1 et orientés en direction de cet axe A. Dans ce cas, on obtient une ficelle 1 tressée dite serrée ou fermée, dans laquelle les fils de base 2, 3 forment chacun un angle α faible et notamment inférieur à 30° avec l'axe longitudinal A. L'orientation des fils de base 2, 3 au sein de la ficelle 1 tressée est due en partie au nombre de croisements par centimètre de tresse et au sens de tressage. Plus le nombre de croisements par centimètre est grand, plus la tresse est dite serrée ou fermée. Dans le procédé de tressage classique, les fuseaux de la machine à tresser allant dans le sens horaire sont équipés de bobines de fils de base 3 retordus en S et les fuseaux allant dans le sens antihoraire sont équipés de bobines de fils de base 2 tordus en Z. La ficelle 1 tressée obtenue selon le procédé classique n'a que peu ou pas du tout d'élasticité. - Dans le procédé de l'invention et en référence à la
figure 2 , on inverse la disposition des fils de base 20 et 30 pour obtenir une ficelle 10 tressée élastique. On utilise des bobines de fils de base 20 sur-tordus en S pour équiper les fuseaux allant dans le sens antihoraire et des bobines de fils sur-tordus en Z pour équiper les fuseaux allant dans le sens horaire. On a constaté que le fait de tresser les fils de base 20, 30 dans le sens contraire d'une tresse classique permet d'obtenir une ficelle 10 tressée dite relâchée ou ouverte, lorsqu'elle est à l'état libre, c'est-à-dire sans traction. Les fils de base 20, 30 ont tendance à s'écarter de l'axe longitudinal A de la ficelle 10 tressée et à s'orienter en direction d'un axe perpendiculaire à cet axe, formant un angle α avec l'axe longitudinal A de la ficelle 10 tressée supérieur à celui d'une ficelle tressée classique, par exemple au-delà de 30° et compris entre 30° et 90°. Ce phénomène est visible sur lesfigures 4 et 5 qui permettent de comparer une même ficelle tressée par un procédé de tressage traditionnel à l'endroit et par le procédé de l'invention à l'envers. Par même ficelle, on entend une même nature de fils de base, une même valeur de torsion, une même vitesse de tressage, un même nombre de croisements au centimètre, une même vitesse de traction de la tresse. Seul change le sens de tressage. L'orientation des fils de base 20, 30 au sein de la ficelle 10 tressée est due en partie au nombre de croisements par centimètre de tresse et au sens de tressage. Plus le nombre de croisements par centimètre est faible, plus la tresse est dite relâchée ou ouverte. On a constaté que le fait de tresser en sens inverse confère une grande élasticité à la ficelle tressée obtenue. En plus, le fait de combiner ce sens de tressage inversé à une sur-torsion des fils de base 20, 30 va ajouter une élasticité supplémentaire à la ficelle tressée obtenue selon l'invention. - Lors de l'utilisation d'une ficelle 1 tressée traditionnelle (cf.
fig. 1 et4 ), lorsque l'on va appliquer une force de traction dans l'axe longitudinal A, l'orientation presque parallèle des fils de base 2 et 3 dans le cas d'une ficelle 1 tressée classique ne permet que peu de mouvement d'où une élasticité faible voire nulle. A l'inverse, dans l'invention (cf.fig. 2 et5 ), les fils de base 20 et 30 formant un grand angle α avec l'axe longitudinal A de la ficelle 10 tressée, la force de traction dans l'axe longitudinal A va amener une réorganisation et une parallélisation des fils de base 20, 30 par rapport à l'axe longitudinal A, combinée à une parallélisation des fibres et/ou filaments 40 par rapport à cet axe longitudinal A. Au moment de la suppression de la force de traction, les fils de base 20 et 30 et les fibres et/ou filaments 40 auront tendance à retrouver leur orientation préférentielle, celle donnée par la sur-torsion pour les fibres et/ou filaments 40 et celle donnée par le tressage inversé, d'où une élasticité importante, pouvant atteindre au moins entre 20% et 150% d'allongement à la rupture et par exemple 100% d'allongement. - On peut faire varier l'angle de tressage ou le nombre de croisements au centimètre tout en conservant les caractéristiques d'élasticité de la ficelle 10 tressée obtenue.
- On peut obtenir une élasticité supplémentaire en libérant la sur-torsion des fils de base 20, 30. En fonction des besoins de l'utilisateur final, cette libération peut-être révélée à la fin du processus ou au cours de l'utilisation (voir exemple donné ci-après).
- L'exemple donné ci-dessous permet d'illustrer le procédé de l'invention et son intérêt. Il concerne une application bien spécifique dans l'industrie agro-alimentaire pour laquelle les inconvénients liés à l'utilisation de la ficelle élastique guipée ont déjà été exposés dans l'art antérieur. Pour pallier ces inconvénients, on utilisera une ficelle en coton réalisée selon le procédé de fabrication de l'invention.
- Dans ledit exemple, on utilise des fils de base constitués de fibres de coton, retordus, à deux bouts de Nm50 chacun avec une sur-torsion de 2100tr/m.
- On applique à la moitié des fils de base une sur-torsion en S et à l'autre moitié des fils de base une sur-torsion en Z.
- On fixe la sur-torsion sur l'ensemble des fils de base à la vapeur à 90°C dans un autoclave pendant 20mn.
- Pour obtenir une ficelle avec une finesse finale comprise entre 2<Nm<1.6, on utilise huit bobines de fils de base, dont quatre bobines sont équipées avec du fil de base préalablement préparé en S et quatre autres bobines sont équipées avec du fil de base préalablement préparé en Z.
- On assemble ensuite des fils de base par tressage sur une machine classique de tressage de petit diamètre avec une capacité de seize bobines donc pourvue de seize fuseaux. On utilise un fuseau sur deux. Les quatre bobines en S sont installées sur les fuseaux de la machine de tressage qui tournent dans le sens antihoraire et les quatre bobines en Z sont installées sur les fuseaux allants dans le sens horaire - cf.
fig.2 et5 . - Dans cet exemple, la ficelle 10 tressée ainsi obtenue atteint une élasticité naturelle de 120% permettant notamment son utilisation sur des machines automatiques à ficeler les pièces de viande. Cette ficelle a une bonne cohésion et peut être coupée sans s'effilocher. Les extrémités peuvent être nouées facilement à la main ou par la machine automatique. Lorsque la ficelle est enroulée autour de la pièce de viande, elle épouse et maintient fermement la pièce de viande sans la couper. Lors de la cuisson de la pièce de viande, la vapeur d'eau présente dans le four libère la tension restante contenue dans les fils de base 20, 30 sur-tordus. La ficelle 10 se rétracte et accompagne ainsi le rétrécissement de la pièce de viande. A la fin de la cuisson, la ficelle 10 perd sa nervosité, donc son élasticité. Lors de sa découpe, elle se comporte comme une ficelle ordinaire sans élasticité et ne provoque aucune éclaboussure.
- Il ressort clairement de cette description que l'invention permet d'atteindre les buts fixés. La présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit mais s'étend à toute modification et variante évidentes pour un homme du métier tout en restant dans l'étendue de la protection définie dans les revendications annexées. De même, les applications de l'invention sont multiples et non limitées au domaine de l'industrie agro-alimentaire.
Claims (11)
- Procédé de fabrication d'une ficelle élastique ou similaire, à partir d'un assemblage d'au moins deux fils de base (20, 30) constitués de fibres et/ou de filaments (40), dans lequel on applique une sur-torsion dans un sens (en S) à un premier fil de base (20) et une sur-torsion dans l'autre sens (en Z) à un deuxième fil de base (30), on fixe la sur-torsion desdits fils de base (20, 30) pour les stabiliser, on assemble lesdits fils de base sur-tordus pour former ladite ficelle (10) de sorte que, lorsque ladite ficelle est à l'état libre sans traction, lesdits fils de base sur-tordus ont tendance à s'écarter de l'axe longitudinal (A) de la ficelle et s'orienter en direction d'un axe perpendiculaire à l'axe (A).
- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise des fils de base dont le titre est relativement fin et compris au moins entre Nm150 et Nm17 (soit entre 6 tex et 60 tex).
- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans la formule définissant la torsion : T = k√Nm, où T est la valeur de la torsion en tr/m et Nm est le numéro métrique du fil, on choisit un coefficient de torsion k élevé compris au moins entre 200 et 600.
- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on utilise plus de deux fils de base (20, 30) pour fabriquer ladite ficelle, caractérisé en ce qu'on applique à une partie des fils de base une sur-torsion dans un sens (en S) et à l'autre partie des fils de base une sur-torsion dans l'autre sens (en Z).
- Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on sépare les fils de base en deux parties égales.
- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on fixe la sur-torsion sur lesdits fils de base par un procédé de vaporisage.
- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on utilise au moins quatre fils de base (20, 30) et en ce qu'on assemble lesdits fils de base par un procédé de tressage pour fabriquer une ficelle tressée.
- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on utilise une machine de tressage et on dispose lesdits fils de base (20) sur-tordus dans un sens (en S) sur les fuseaux de la machine de tressage allant dans le sens antihoraire et les fils de base (30) sur-tordus dans l'autre sens (en Z) sur les fuseaux de la machine de tressage allant dans le sens horaire.
- Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'on utilise une machine de tressage ayant un nombre de fuseaux supérieur au nombre de fils de base (20, 30) à assembler et en ce qu'on dispose lesdits fils de base sur au moins un fuseau sur deux.
- Ficelle (10) élastique obtenue par le procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisée en ce qu'elle comporte un assemblage tressé d'au moins quatre fils de base (20, 30) constitués de fibres et/ou de filaments (40), deux premiers fils de base (20) pourvus d'une sur-torsion dans un sens (en S) et deux deuxièmes fils de base (30) pourvus d'une sur-torsion dans l'autre sens (en Z), les fibres et/ou filaments (40) desdits fils de base (20, 30) formant un angle (β) compris au moins entre 30° et 90° avec l'axe longitudinal du fil de base; et lesdits fils de base (20, 30) s'écartant de l'axe longitudinal (A) de la ficelle (10) tressée et s'orientant en direction d'un axe perpendiculaire audit axe (A).
- Ficelle selon la revendication 10, caractérisée en ce que son allongement à la rupture est compris au moins entre 20% et 150%.
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