FR2599397A1 - Procede d'enduction de fils textiles et dispositif pour sa mise en oeuvre - Google Patents
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Abstract
POUR L'ENDUCTION D'UN FIL 6 TEXTILE OU D'UNE NAPPE DE FILS 1, UN FIL 6 RENDU ELECTRIQUEMENT CONDUCTEUR SUIVANT SA DIRECTION LONGITUDINALE EST SOUMIS A UN CHAMP ELECTROSTATIQUE RADIAL PAR RAPPORT A CETTE DIRECTION ET, DANS CE CHAMP, ON PULVERISE DES PARTICULES DE SUBSTANCES 5 DONT LA CHARGE ELECTRIQUE EST OPPOSEE A CELLE DU FIL A ENDUIRE.
Description
La présente invention concerne l'enduction d'un fil textile o le
revêtement est appliqué sur chacun des fils ou sur l'ensemble d'une nappe de fils se déplaçant en
continu longitudinalement. L'invention a pour objet un 05 procédé et un dispositif pour sa mise en oeuvre.
Par "fil textile", on entend un produit lineaire convenant à la fabrication de produits textiles, par
exemple tissu ou tricot de conformation linéaire appropriée, notamment en fils coupés ou fils continus d'origine textile, 10 mais aussi en fils ou fibres métalliques, en verre ou similaires, ou encore constitués d'un mélange de ceux-ci.
Lors de l'enduction, on traite une nappe de fils prête par exemple pour le tissage, avec une substance d'enduction afin d'accroître sa résistance pour son passage dans une machine à tisser, ou de pouvoir en faire une chaîne de tissage avec le moins de frottements possibles. Pendant l'enduction, le fil - faisant généralement partie d'une nappe de fils traverse un bain d'enduction, est ensuite
essoré puis achéminé vers-une zone "au mouillé". Après quoi, 20 le fil enduit est séché puis enroulé.
La qualité de l'enduction traditionnelle par voie humide dépend de l'uniformité avec laquelle la substance d'enduction se répartit dans et sur chacun des fils. Pour pouvoir obtenir partout une répartition uniforme et en pro25 fondeur de la substance dans l'ensemble de fils, on applique celle-ci par immersion du fil dans un bac d'enduction, tout d'abord avec un excédent important, puis on l'exprime à nouveau en partie et aussi on l'uniformise dans un dispositif d'essorage. Même dans les cas o il est prévu un réglage du 30 niveau et de la concentration de la substance dans le bac d'enduction, l'importance de l'enduction de chacun des fils
ne peut être reproduite qu'avec une relative imprécision.
Pour des raisons de sécurité, il n'est pas rare donc que
l'on prévoie dans la pratique une enduction supérieure à ce 35 qui est nécessaire pour le tissage.
Un autre inconvénient de l'enduction traditionnelle par immersion réside dans le fait que la substance d'enduction doit être. appliquée sur le fil à l'aide d'un liquide support ou en solution, par exemple de l'eau. Ce support liquide ou ce solvant liquide doit ensuite être à nouveau éliminé par une technique coûteuse, le plus
souvent par chauffage, avant que le fil puisse être enroulé pour le tissage.
- Enfin, la substance doit, d'une manière générale, être éliminée après achèvement du produit. Il est
bien clair que l'élimination de cette substance est d'au10 tant moins coûteuse que l'on en a moins appliqué au préalable sur chacun des fils.
Pour la fabrication de fils floqués, le brevet DE-A-34 01 581 propose d'enduire un fil support synthétique, continu, tout d'abord avec une colle thermoplastique, 15 par immersion, puis de faire passer le fil électriquement mis à la terre, entre des électrodes haute tension de polarité opposée, de telle sorte que des fibres floquées véhiculées à l'aide d'une bande transporteuse se dressent radialement sur le fil, sous l'effet du champ électrosta20 tique et y adhèrent solidement sur la couche de colle. Le fil, ainsi floqué, est séché sous tension longitudinale et enroulé sur bobine après un traitement thermique de retreint. Si, dans ce procédé, on remplaçait les fibres floquées par des particules sèches de substance d'enduction, 25 on ne pourrait pas obtenir un enrobage utilisable, la couche de colle proprement dite préalablement appliquée empêchant une pénétration et par conséquent un revêtement uniforme du fil. Or, une enduction superficielle n'apporte pas en règle générale, les résultats que l'on souhaite ob-30 tenir avec le procédé d'enrobage. D'autre part, l'application de la couche de colle pose essentiellement les mêmes problèmes que l'application de la substance d'enduction
suivant le procédé traditionnel par voie humide.
La présente invention a pour but de limiter, de manière mesurable et reproductible, la consommation ou l'application de substance d'enduction pour chacun des fils à la mesure nécessaire pour le tissage, et de réduire la consommation d'énergie nécessaire à la préparation du fil enduit pour le tissage, par rapport à l'enduction au trempé. L'invention a pour objet un procédé d'enduction 05 d'un fil textile isolé ou en nappe se déplaçant en continu suivant son axe longitudinal qui est remarquable en ce qu'on rend électriquement conducteur ce fil, en ce-qu!on: le soumet à un champ électrique radial relativement à son axe et en ce qu'on pulvérise la substance d'enduction por10 tée à un potentiel opposé à celui du fil dans ce champ électrique. L'invention a aussi pour objet un dispositif
d'enduction d'un fil textile isolé ou en nappe se déplaçant en continu suivant son axe longitudinal qui comprend 15 une électrode cylindrique portée à un potentiel électrique que traverse le fil servant d'électrode portée à un potentiel électrique opposé et un pulvérisateur de substance d'enduction porté au potentiel de l'électrode cylindrique.
Le procédé selon l'invention du type précité pour l'enduction de fils ou de nappes de fils consiste en ce que le fil est rendu conducteur de l'électrictié et est soumis à un champ électrique radial par rapport à la direction longitudinale des fils et en ce que la substance est introduite dans le champ électrique par un
pulvérisateur porté à un potentiel opposé à celui du fil.
Selon une autre caractéristique de l'invention, au champ électrique est superposé un champ magnétique tournant
dirigé radialement à travers le fil.
Grâce à l'invention, la substance d'enduction peut être appliquée par pulvérisation sur chacun des fils, sans liquide ou avec une très petite proportion de liquide. On obtient ainsi une consommation minimale de substance d'enduction qui peut être exactement mesurée et repro35 duite par réglage du champ électrique, du pulvérisateur et de la vitesse de défilement du fil. Grâce à l'application d'une quantité minime de substance d'enduction et à son humidité réduite, on réalise une économie d'énergie lors du séchage ultérieur. L'application d'une quantité
minime de substance d'enduction entraîne aussi une réduction du coût de récupération de la substance qui fait 05 suite à la fabrication d'un produit, par exemple par tissage.
Suivant le procédé suivant l'invention, les fils à traiter sont rendus conducteurs de l'électricité avec une valeur définie, de préférence par application 10 d'un liquide. Cette étape du procédé peut être réalisée séparément ou en même temps que l'application prévue de substance d'enduction. Par exemple, un fil en soi électriquement non conducteur peut être rendu électriquement
conducteur lors de l'enduction, par addition d'un liquide 15 conducteur approprié dans la substance pulvérisée.
Selon le procédé suivant l'invention, les différents fils sont soumis à un champ électrique radial par rapport à leur direction longitudinale. Par exemple, les fils peuvent être portés à un potentiel négatif et une électrode 20 cylindrique électrique les entourant peut servir d'anode et être portée à un potentiel positif. Dans l'électrode cylindrique ou dans tout autre moyen propre à produire
un champ électrostatique, on monte de préférence un dispositif de pulvérisation de la substance d'enduction.
On a recours notamment à des pulvérisateurs-thermiques, mécaniques et pneumatiques; par exemple des oscillateurs
piézoélectriques peuvent servir de pulvérisateurs. L'électrode cylindrique électrique et le pulvérisateur peuvent avoir le même potentiel électrique.
Dans la pratique, on a à enduire des fils lisses qui comme les fils continus, peuvent avoir des fibrilles ou des capillaires; mais on peut aussi traiter avantageusement suivant l'invention des fils dont la surface est couverte de fins duvets. Dans le premier cas, 35 l'invention permet d'obtenir que les fibrilles collent
entre elles, ce qui évite de les voir se rompre pendant le tissage. Cette stabilisation est confortée par l'ef-
fet de capillarité de la substance d'enduction à l'intérieur du fil. Dans le deuxième cas, les différents duvets de chacun des fils s'orientent dans la direction du champ électrique, c'est-à-dire radialement par rapport à la di05 rection longitudinale des fils. La substance d'enduction pulvérisée se déplace aussi dans la direction des lignes radiales du champ électrique et est projetée notamment en direction des fins duvets dressés, en raison de l'intensité de champ qui est plus forte aux extrémités des duvets. 10 Dans ce contexte, il peut être intéressant suivant une autre caractéristique de l'invention, de prévoir, outre le champ électrostatique, un champ magnétique tournant radial par rapport à chacun des fils ou à la nappe
de fils, ou de faire passer le fil dans un champ magnéti15 que tournant de ce type après enduction électrostatique.
Sous l'effet du champ magnétique tournant sur les charges
électriques se déplaçant avec le fil, on parvient à enrouler les duvets enrobés à leurs extrémités, autour de chacun des fils, et à répartir uniformément sur le fil la 20 substance d'enduction appliquée.
Grâce à l'utilisation du champ magnétique tournant, les éventuels duvets se trouvant sur chacun des fils sont enroulés autour de ceux-xi suivant un angle d'enroulement qui dépend de la fréquence du champ magnétique tournant et de la vitesse de défilement du fil. Si l'on fixe la fréquence du champ magnétique tournant et/ou la vitesse de défilement du fil, on peut donc régler aussi de
manière reproductible l'angle d'enroulement.
Pour produire le champ magnétique tournant, on 30 peut disposer des pôles magnétiques à la manière d'une électrode cylindrique autour du fil ou de la nappe de fils. Il est bien clair que les pôles magnétiques doivent être isolés magnétiquement les uns des autres; en revanche, ils peuvent avoir le même potentiel électrique, de 35 manière à former en même temps un pôle, par exemple sous
la forme d'une électrode cylindrique pour le champ électrostatique.
Selon une autre caractéristique de l'invention, il peut aussi être avantageux de disposer les moyens de production du champ magnétique tournant, derrière le pulvérisateur, en suivant le sens de défilement du fil. On 05 s'assure ainsi que la substance d'enduction pulvérisée est bien projetée sur chaque élément de fil, tout d'abord dans le champ électrostatique pour emplir les fibrilles plus spécialement des capillaires et/ou des duvets encore saillants radialement, et que, le cas échéant, les duvets 10 enduits ne seront enroulés autour du fil correspondant
qu'après, dans le champ magnétique tournant.
Le résultat de l'enduction suivant l'invention dépend de paramètres à commander électriquement, notamment de la vitesse de défilement du fil, de la différence de potentiel électrique entre le fil et l'électrode, de l'intensité et de la fréquence de rotation du champ magnétique tournant ainsi que du type et du fonctionnement du pulvérisateur. Tous ces paramètres peuvent être maîtrisés et maintenus constants à l'aide de circuits de réglage élec20 triques,comme il est connu du spécialiste, de manière à produire un fil enduit de manière exactement mesurable et reproductible, avec application minimale de substance
d'enduction pour utilisation en tissage ou technique similaire.
Des modes de réalisation de l'invention sont décrits ci-après plus en détail en référence au dessin annexé o: - la figure 1 est une coupe transversale à la direction longitudinale du fil, d'un dispositif d'enduction 30 électrostatique d'une nappe de fils; - la figure 2 est une coupe longitudinale d'un dispositif d'enduction électrostatique d'une nappe de fils dans un champ magnétique tournant destiné à enrouler des duvets autour de chacun des fils; - la figure 3 est une coupe transversale à la direction longitudinale des fils d'un dispositif de production d'un champ magnétique tournant dans la zone d'une nappe de fils enduits;-- et -- - la figure 4 est un diagramme représentant la variation de l'angle d'enroulement des duvets en fonction
de la vitesse de défilement du fil.
Dans le dispositif de la figure 1, une nappe de fils désignée dans son ensemble par 1, constituée de différents fils, traverse perpendiculairement au plan du dessin une électrode cylindrique 2 électrique. Entre la nappe de fil 1 et l'électrode cylindrique 2 est appliquée 10 une tension Ul. Dans l'électrode cylindrique 2, est logé au moins un pulvérisateur 4 de substance d'enduction, par exemple un oscillateur piézoélectrique alimenté par une
source 3 haute fréquence.
Les particules 5 de substance d'enduction éven15 tuellement projetées par le pulvérisateur 4 se déplacent suivant les lignes de force du champ électrique quis'étendent radialement entre l'électrode cylindrique 2 et le fil 6 de la nappe de fils 1; ces particules se meuvent en direction des différents fils 6, du fait que ces parti20 cules 5 de substance d'enduction provenant du pulvérisateur 4 sont portées, comme le pulvérisateur, à une polarité opposée à celle de la nappe de fils 1. Ainsi, chacun des fils 6 de la nappe de fils 1 peut être uniformément
enduit par la présence d'un champ électrostatique.
Lorsqu'un fil dont la surface présente des duvets 7, comme le montre la figure 1, doit être enduit électrostatiquement, il faut veiller à ce que les duvets 7 présents sur le fil soient parallèles aux lignes de force du champ électrique, développé par la différence de 30 potentiel U1 appliquée entre l'électrode cylindrique 2 et le fil 6. Chacun des duvets fait saillie pratiquement radialement sur le fil 6 et les particules 5 d'enduction projetées par le pulvérisateur 4 atteignent. tout d'abord, en suivant les lignes de force du champ, les extrémités 35 des duvets 7 dressés, car c'est là que règne l'intensité
de champ la plus forte.
Selon la figure 2, il est prévu, outre le champ électrostatique de l'électrode cylindrique 2, un champ magnétique tournant, comme par exemple illustré à la figure 3. Le champ magnétique tournant est intéressant lorsqu'il s'agit d'enduire électrostatiquement des fils 05 dont la surface présente des duvets parallèles aux lignes de force du champ électrique. En revanche, pour l'enduction de fils à surfaces lisses, le champ magnétique tournant n'est pas absolument indispensable. Les fils à surfaces lisses, enduits électrostatiquement, peuvent au contraire ête acheminés directement après enrobage vers le poste de traitement suivant, par exemple vers le séchage, l'enroulement de la chaîne, etc.
La description qui suit concerne principalement l'enduction électrostatique de fils, par exemple de 15 fils filés, qui présentent une surface duveteuse.
La figure 2 montre comment on peut connecter électriquement et magnétiquement une électrode cylindrique 2 et l'équiper de moyens de pulvérisation de substance d'enduction. Une nappe de fils 1, rendue conductrice de l'électricité d'une manière appropriée quelconque, est introduite entre un couple de rouleaux 8 qui assurent le contact électrique, à une vitesse v dans l'électrode cylindrique 2, et acheminée vers le poste de traitement suivant, après passage entre un deuxième couple de rou25 leaux 9, servant aussi au contact électrique.- Entre le premier couple de rouleaux 8 et l'électrode cylindrique 2, est appliquée la tension Ul + U2, tandis qu'entre le deuxième couple de rouleaux 9 et l'électrode cylindrique 2, seule la tension Ul est appliquée. A l'entrée E de la 30 nappe de fils 1 dans l'électrode cylindrique 2, l'intensité de champ électrique est supérieure à celle de la sortie A et agit donc sur la nappe de fils 1, de sorte que le champ électrique régnant entre l'entrée E et la sortie A de l'électrode cylindrique 2 décroît de E vers 35 A. Une telle conception est intéressante lorsque le pulvérisateur 4 de substance d'enduction est disposé dans
la zone o règne le champ électrique le plus élevé.
Dans le sens de défilement à la vitesse v de la-nappe de fils 1, il peut être prévu, après le pulvérisateur 4, un dispositif à champ magnétique tournant, désigné dans son ensemble par 10; il peut, par exemple, 05 comporter des pôles magnétiques 12 produisant des champs électriques alternatifs 11, comme un moteur triphasé. Un exemple de réalisation d'un tel dispositif à champ tournant magnétique est représenté en coupe sur la figure 3, perpendiculairement à la direction longitudinale de la 10 nappe de fils 1. Il est prévu trois paires 12 de pôles magnétiques qui doivent être raccordées aux trois phases,
R, S, T d'un réseau triphasé à fréquence donnée.
Lorsque la nappe de fils 1 en déplacement, comme représentée sur la figure 1, et présentant des du15 vets 7 saillants, est tout d'abord enduite électrostatiquement à l'aide de substance pulvérisée dans un dispositif selon la figure 2, puis acheminée, à sa vitesse de défilement, au travers d'un dispositif 10 à champ magnétique tournant, chacun des duvets de la surface duveteuse 7 20 est enroulé autour de chacun des fils 6 de la nappe de
fils 1, de manière à donner un fil lisse de grande résistance.
Il ressort de la représentation schématique de la figure 4 que l'angle d'enroulement d que forme la pro25 jection d'un duvet 13 avec l'axe longitudinal 14 du fil, dépend, non seulement du champ magnétique B luimême, mais aussi de la fréquence du champ magnétique tournant et de la vitesse de défilement v du fil 6. En doublant la fréquence f, et en maintenant constante la vitesse v, ou 30 en maintenant constante la fréquence f,.et en réduisant de moitié la vitesse v, l'angle d'enroulement d augmente
dans la même mesure.
Claims (10)
1. Procédé d'enduction d'un fil (6) textile selon lequel une substance est appliquée sur chacun des fils (6) ou sur l'ensemble d'une nappe (1) de fils se déplaçant en continu suivant leur direction longitudinale, caractérisé en ce qu'on rend le fil (6) électriquement conducteur, en ce qu'on le soumet à un champ électrique radial par rapport à la direction longitudinale des fils et en ce qu'on délivre la substance dans le champ électrique à l'aide d'un pulvérisateur (4) porté
à un potentiel opposé à celui du fil.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour l'enduction d'un fil (6) duveteux, on utilise un champ magnétique pratiquement radial à la 15 direction du fil en défilement pour enrouler le duvet
(7) autour de chaque fil.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on fixe l'angle d'enroulement (d) des duvets (7) par réglage de la fréquence du champ magnétique 20 tournant et/ou de la vitesse de défilement du fil (6).
4. Procédé selon une ou plusieurs des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que d'abord on enduit
chaque élément de fil dans le champ électrique, puis on
enroule les duvets enduits dans le champ magnétique tour25 nant autour du fil (6) en défilement.
5. Procédé selon une ou plusieurs des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on rend le fil (6)
électriquement conducteur par addition d'un liquide conducteur lors de l'enduction,
6. Dispositif pour la mise en oeuvre notamment
du procédé selon une ou plusieurs des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend une électrode cylindrique (2) formant un pôle du champ électrique que traverse le fil (6) formant l'autre pôle du champ électrique 35 et un pulvérisateur (3) de substance porté au potentiel
de l'électrode cylindrique (2).
7. Dispositif selon la revendication 6, carac-
térisé en ce qu'il comprend une électrode cylindrique (2) portée à un potentiel positif par rapport au fil (6) et
formant anode.
8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'un dispositif (10) destiné à produire un champ magnétique tournant, notamment à la manière
d'un moteur triphasé, est placé autour du fil (6).
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif (10) destiné à produire un 10 champ magnétique tournant présente des pôles (12) magnétiques qui sont portés au même potentiel électrique, et qui forment l'électrode cylindrique (2) associée au fil (6) .
10. Dispositif selon une ou plusieurs des re15 vendications 6 à 8, caractérisé en ce que le dispositif (10) destiné à produire le champ magnétique tournant est disposé derrière le pulvérisateur (4), suivant le sens
de défilement du fil (6).
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