FR2699156A1 - Procédé de production et de traitement de fils de verre et dispositif associé. - Google Patents

Abstract

L'invention consiste, dans le cadre d'un procédé de fabrication d'un fil formé d'une ou plusieurs nappes de filaments continus sur lesquels est déposée une composition d'ensimage, à contrôler le taux d'humidité sur le fil en soumettant les nappes de filaments à un courant d'air transversal à la direction de déplacement des filaments entre la zone de dépôt d'ensimage et la zone de rassemblement des filaments. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en œuvre de ce procédé.

Description

PROCEDE DE PRODUCTION ET DE TRAITEMENT
DE FILS DE VERRE ET DISPOSITIF ASSOCIE
La présente invention concerne un procédé de production et de traitement de fils de verre et plus particulièrement un procédé de production et de traitement de fils de verre incluant une étape de séchage desdits fils de verre après dépôt d'ensimage, ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.

Dans la production de fils de verre, des filets de verre sont communément étirés à partir d'une masse de verre fondu à travers une filière, puis sont revêtus d'un enduit appelé "ensimage" destiné à leur conférer certaines propriétés indispensables aux manipulations ou transformations ultérieures, avant d'être rassemblés en un ou plusieurs fils de base. Ces fils peuvent notamment être bobinés sur des supports en rotation avant de subir d'autres opérations, être associés à des fils organiques ou encore être tronçonnés après formation.

Les vitesses d'étirage sont habituellement élevées (plusieurs dizaines de mètres par seconde), le nombre de filaments important (plusieurs centaines à plusieurs milliers) et leur diamètre faible (quelques microns). Le dépôt d'ensimage qui a notamment pour objet de protéger les fils contre l'abrasion et d'assurer la liaison des filaments entre eux tout en leur conférant les propriétés ci-dessus mentionnées, se doit ainsi d'être adapté à ces systèmes de production de fils de verre. I1 est cependant difficile de contrôler la quantité d'ensimage retenue par les fils, ce qui conduit souvent à en mettre un excès par précaution. I1 est certain que la composition d'ensimage contient toujours une part importante de solvant, généralement aqueux, qu'il convient d'éliminer, en même temps que les composés actifs contenus dans la dispersion se fixent sur les fils. Or, l'élimination est souvent mal contrôlée ou trop tardive. I1 est certain qu'une partie de la solution est perdue au niveau du dispositif d'assemblage par frottement ou lors du bobinage par centrifugation. I1 reste malgré tout un excès d'humidité, généralement de l'ordre de 10 % en poids, que l'on cherche plus ou moins à enlever selon les exigences de fabrication et les applications auxquelles les fils sont destinés.

Certains procédés prévoient, notamment lorsque les fils se retrouvent sous forme d'enroulements, un séchage par étuvage après la fabrication des fils. Mais, outre le fait d'entraîner une opération supplémentaire, ces procédés posent le problème de la migration de l'enduit au sein des bobinages. En effet, le solvant aqueux se déplaçant vers la périphérie des bobines avant de s'évaporer entraîne les éléments actifs de l'enduit de telle façon que la concentration finale en ensimage est beaucoup plus importante sur les parties des fils se trouvant à la périphérie de la bobine que sur les parties des fils se trouvant vers le centre de la bobine. Les extrémités desdits fils une fois déroulés sont inutilisables comme présentant de trop grandes disparités au niveau de leurs propriétés et il convient de les éliminer, ce qui entraîne un gaspillage supplémentaire de matière et de temps.De plus, du fait, notamment, de l'affinité plus ou moins grande des composants de la solution d'ensimage pour le verre, la migration se fait de manière sélective, ce qui a pour effet de modifier la composition de la solution d'ensimage recouvrant les fils de l'enroulement par rapport à la composition de l'ensimage tel qu'initialement déposé sur ces mêmes fils. Ce phénomène de migration conduit donc, pour les deux raisons précédemment invoquées, à des enroulements de fils non uniformes donnant des produits non homogènes et, par conséquent, insatisfaisants.

A ces phénomènes de migration s'ajoutent aussi parfois des phénomènes de coloration des fils à la périphérie des enroulements, phénomènes provoqués par l'utilisation de certains gaz de combustion au sein des étuves, ainsi que des phénomènes de déformation des bobinages sous l'effet de la pression de vapeur d'eau au sein des enroulements lors de l'étuvage, lorsque la quantité d'eau à enlever est importante. Dans les deux cas, les fils ayant subi de telles altérations sont inutilisables.

I1 est par ailleurs connu de sécher directement les fils sous dispositif ensimeur à l'aide d'une cavité microonde (brevet US 3 653 860). Ces procédés sont rapides et efficaces, mais ne s'appliquent qu'aux fils de faible titre (moins de 450 tex). La puissance que l'on peut utiliser au sein de ces cavités est en effet limitée, d'une part par celle du générateur employé et, d'autre part, du fait des décharges électriques qui interviennent au-delà d'une certaine puissance et qui sont dûes aux problèmes d'ionisation de l'air et à l'humidité. I1 n'est donc pas possible de sécher tous les types de fils et notamment les stratifils de titre élevé (rovings).

Il est par ailleurs connu de sécher les filaments avant le peigne de rassemblement en utilisant l'air chauffé par la filière (brevet WO 92/05122). Cet air est entraîné par les filaments en mouvement et canalisé jusqu'au point de rassemblement desdits filaments. Là encore, un tel procédé est d'application limitée car ne permettant pas une adaptation selon le type de fil fabriqué. I1 n'est en effet pas possible de contrôler la quantité d'air utilisé ou sa température, ladite quantité étant notamment imposée par la vitesse d'étirage et le nombre de filaments, et la température étant imposée par la filière.

Un premier objet de l'invention est donc d'établir un procédé ne présentant pas les inconvénients ci-avant cités, intégrant une étape de séchage au sein du procédé de production des fils (ce procédé est donc un procédé direct), ce séchage pouvant s'appliquer à tout type de fil enduit en mouvement et étant réglable selon le type de fil que l'on cherche à produire et les applications ultérieures dudit fil. Il s'agit en fait de contrôler le taux d'humidité sur les fils par un séchage adéquat. Ce procédé permet un gain de productivité pour une efficacité accrue en tenant compte des exigences de fabrication.

Un autre objet de l'invention est d'établir un procédé plus économique de production et de traitement des fils de verre car supprimant ou réduisant considérablement la nécessité d'un recours à une étape supplémentaire d'étuvage des fils, plus économique aussi car permettant une meilleure fixation de l'ensimage sur les fils en enlevant l'humidité plus tôt et donc conduisant à une économie de l'ensimage appliqué, plus économique également car n'entraînant pas de pertes dûes aux problèmes de migration, de coloration, ou de déformation dans les enroulements éventuellement obtenus, plus économique enfin au niveau de l'énergie mise en oeuvre lors du séchage.Le fait de supprimer ou de réduire l'étape d'étuvage supprime aussi la nécessité de faire des enroulements aéres où l'angle de croisement des fils de deux couches consécutives est important de manière à faciliter l'évacuation de la vapeur d'eau. Les enroulements peuvent alors se présenter sous des formes plus compactes où l'angle de croisement des fils est plus faible.

Un troisième objet de l'invention concerne un dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, modulable en fonction des conditions opératoires, comprenant un moyen de séchage particulièrement adapté au dispositif de fabrication des fils de verre, ce dispositif étant, outre réglable et contrôlable, facilement amovible, sûr et économique et pouvant sécher des quantités de liquide très diverses en fonction des exigences de fabrication, et notamment des quantités de liquide très importantes pour des titres élevés ou des vitesses d'étirage élevées.

Ces buts sont atteints en premier lieu grâce à un procédé de production et de traitement de fils de verre selon lequel on étire une multiplicité de filets de verre fondu, s'écoulant d'une multiplicité d'orifices disposés à la base d'une filière, sous la forme d'une ou plusieurs nappes de filaments continus, on dépose sur ces filaments une composition d'ensimage avant de les rassembler en un ou plusieurs fils, caractérisé en ce que l'on contrôle le taux d'humidité sur le fil par séchage des filaments en soumettant lesdites nappes de filaments à au moins un courant d'air dirigé transversalement à la direction de déplacement desdits filaments sur au moins une partie de la distance parcourue par les filaments entre la zone de dépôt d'ensimage et la zone de rassemblement des filaments.

Le procédé selon l'invention permet aussi, selon un mode de réalisation préféré, un recyclage de l'air utilisé.

L'invention recouvre aussi un dispositif de séchage pour la mise en oeuvre du procédé tel que défini précédemment, caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'un caisson en deux parties situées de part et d'autre de la nappe de filaments à sécher, une première partie comprenant un dispositif de soufflage d'air de débit réglable, un dispositif d'assèchement de l'air utilisé ainsi qu'un dispositif de chauffage de l'air, tous deux réglables également, et une seconde partie amovible fermant la première en l'une de ses-extrémités de telle façon que la nappe de filaments passe entre les deux parties.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la description ci-après en référence aux dessins annexés dans lesquels
la figure 1 est une vue simplifiée, en élévation frontale, d'un dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'invention,
la figure 2 est une vue simplifiée, en élévation latérale, d'un dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'invention,
la figure 3 est une coupe partielle d'un appareil de séchage selon l'invention montrant le principe de fonctionnement d'un tel appareil.

Il est bien entendu que les modes de réalisation de l'invention mentionnés ci-après ne sont en aucun cas limitatifs mais illustratifs.

Selon un de ces modes, comme schématisé figure 1, le procédé de fabrication et de traitement des fils de verre est effectué comme suit
Du verre en fusion alimente des filières 10 d'où il s'écoule par gravité au travers de plaques 11 munies de plusieurs centaines d'orifices 12.

Au sortir des filières, les filets de verre sont étirés par des moyens mécaniques à grande vitesse pour donner une nappe de filaments continus 13 de faible diamètre.

Après la phase d'étirage, les filaments sont enduits de la composition d'ensimage à l'aide du dispositif conventionnel approprié 14 avant de se présenter sous forme de nappe plane 15 au niveau du dispositif de séchage 17. Un flux d'air est alors appliqué transversalement à la nappe défilant verticalement dans le but d'évaporer plus ou moins complètement l'humidité déposée en surface, avant le rassemblement des filaments en un fil au niveau du peigne ou de la roulette d'assemblage 16 puis l'entraînement dudit fil vers un dispositif d'étirage non représenté.

L'avantage de sécher les fils de verre sous le dispositif ensimeur, alors qu'on est encore en présence d'une nappe éclatée de filaments, réside dans le fait que la surface d'échange thermique est plus importante, aussi le séchage est-il grandement facilité par rapport à des fils ou des bobines où la surface est moindre pour une épaisseur de matière à sécher plus importante.

L'efficacité est encore accrue par le fait que l'on souffle à un débit choisi et réglable de l'air porté à une température que l'on peut aussi faire varier de façon à optimiser le séchage selon la vitesse de déplacement des filaments et le poids de liquide à sécher. Un troisième élément de réglage concerne le taux d'humidité de l'air employé. L'air se trouvant à proximité des installations industrielles de fabrication des fils de verre est déjà très chargé en humidité. L'intérêt d'utiliser un air asséché par rapport à l'utilisation plus simple de l'air ambiant réside dans le fait que l'air sec sèche les fils plus rapidement sans avoir besoin de recourir à des températures de chauffage de l'air excessives lorsque la quantité d'eau à éliminer devient plus importante.

Pour toutes ces raisons, le dispositif selon l'invention permet d'effectuer un séchage efficace dans les conditions opératoires les plus diverses. De préférence, le débit de l'air avant chauffe varie jusqu'à 1 Nm3/s, la température de l'air varie entre 20 et 6000C, et le taux d'humidité de l'air est inférieur à 10 %. Selon un mode de réalisation particulièrement préféré de l'invention, le taux d'humidité de l'air utilisé est inférieur à 1 %.

L'application du courant d'air transversalement à la nappe de filaments répond quant à elle à plusieurs impératifs : des impératifs pratiques en premier lieu, tenant à la mise en place du dispositif de soufflage d'air chaud. Il est plus facile d'intégrer un module de séchage latéralement au système préexistant de production des fils que de chercher à mettre en place un système dans l'axe de défilement des fils pour souffler de l'air dans la direction de déplacement desdits fils ; on peut aussi plus facilement désolidariser un tel système du système préexistant de production des fils.D'autre part, comme explicité ultérieurement en référence aux figures 2 et 3, un tel système permet plus commodément le recyclage de l'air utilisé ; de plus, le flux d'air soufflé n'accompagnant ni n'allant à contre-courant des filaments en mouvement ne risque pas de perturber la vitesse de déplacement de ceux-ci et enfin ce système permet de bien chasser l'excès de liquide hors de la nappe de filaments en même temps qu'il sèche ces derniers, ce qui améliore encore le séchage.

Dans le cas des enroulements, nous avons vu qu'il était important d'effectuer un séchage poussé des fils avant enroulement pour éviter les problèmes ultérieurs, notamment de migration. Le procédé selon l'invention permet d'effectuer ce séchage en faisant varier le débit, la température et le taux d'humidité de l'air utilisé pour sécher, ceci quel que soit le titre des fils obtenus. Ceci est valable pour des enroulements classiques de fils de titre allant jusqu'à 1200 tex, mais aussi pour des stratifils directs de titre élevé (rovings) de l'ordre de 4800 tex et plus, ce qui n'était généralement pas possible dans l'art antérieur.

Selon un autre mode de réalisation de l'invention reprenant l'installation telle que décrite figure 1, les filets de verre sont étirés à partir d'une filière 10 pour donner une nappe de filaments continus 13 que l'on enduit à l'aide d'un dispositif ensimeur 14 avant de les sécher à l'aide d'un dispositif de soufflage d'air sec et chaud 17, puis de les rassembler par un peigne ou une roulette d'assemblage 16. Les fils sont ensuite coupés par un dispositif formé d'une roue enclume et d'une roue porte-lames non représentées, dispositif qui sert aussi à les étirer, selon une technique connue en soi.Dans le cas de fils coupés, il faut savoir que le séchage avant coupe est moins important, l'humidité évitant notamment certains problèmes de défibrage et de bourre, mais l'avantage du procédé selon l'invention est de permettre justement une adaptation précise du séchage selon les conditions opératoires et donc de laisser une certaine proportion d'humidité sur les fils dans la perspective d'une coupe sous filière.

Le procédé selon l'invention permet donc non seulement de moduler le séchage des filaments selon le titre des fils que l'on désire obtenir, mais aussi en fonction de l'intensité du séchage que l'on désire effectuer.

Selon un troisième mode de réalisation de l'invention, on peut aussi étirer les fils de verre à partir d'une filière pour donner une nappe de filaments que l'on enduit à l'aide d'un dispositif enducteur, avant de les sécher à l'aide du dispositif de soufflage d'air sec et chaud selon l'invention et de les rassembler, alors que simultanément on extrude et on entraîne une matière organique thermoplastique, les trajets suivis par les fils de verre et la matière organique convergeant l'un vers l'autre avant que ladite matière et lesdits fils ne soient rassemblés en au moins un fil ou ruban composite selon un procédé tel que décrit dans la demande de brevet EP-A-0 367 661. Là aussi, on peut moduler le séchage selon les caractéristiques du composite que l'on veut obtenir.

Il va de soi que, quel que soit le mode de réalisation employé, les filaments peuvent se présenter sous forme de plusieurs nappes côte à côte au lieu d'une seule au niveau du dispositif de séchage, et que le rassemblement des filaments peut se faire en plusieurs fils à la place d'un fil unique. Dans tous les cas, on peut sécher des fils de titre allant jusqu'à 4800 tex et plus.

Par ailleurs, quel que soit le mode de réalisation employé, l'air utilisé est, de préférence, recyclé comme il est plus spécialement indiqué figure 2. Selon cette figure, l'air chaud est soufflé par une turbine 18 en direction de la nappe en mouvement par un premier conduit 26 avant d'être réfléchi par une paroi-déflecteur 19 et renvoyé dans le système de séchage par un autre conduit 27. Au cours de ce circuit, il traverse la nappe 15 et se charge en humidité. Il est ensuite asséché dans le conduit 27 par des condenseurs 20, avant d'être chauffé à nouveau par une série de résistances 21 et renvoyé par l'intermédiaire de la turbine en direction des filaments à sécher. Grâce à ce système de recyclage, l'énergie utilisée au niveau du système de séchage est moins importante, ce qui rend aussi le procédé plus économique.

Pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention, un dispositif comprenant un dispositif de séchage tel qu'explicité dans la définition de l'invention est mis en place.

Tout type de filière peut être utilisé pour produire les filets de verre nécessaires à la fabrication des fils.

De même, l'étirage des filets de verre peut se faire par tout moyen mécanique habituellement utilisé dans les dispositifs de production et de traitement des fils de verre.

L'enduction ainsi que le rassemblement des filaments sont aussi effectués à l'aide de dispositifs connus en soi dans les installations conventionnelles de fibrage.

Selon un mode de réalisation de l'invention tel qu'illustré figure 2, le dispositif de séchage se présente sous la forme d'un caisson 17 en deux parties 23 et 24 englobant la nappe de filaments, comme explicité dans la définition de l'invention, tel que les largeurs de la fente d'entrée de la nappe et de l'orifice de sortie de la nappe sont ajustées pour éviter les fuites d'air à ce niveau.

Ainsi, l'air circule en circuit fermé et l'on évite par ailleurs qu'il remonte vers le système ensimeur ou la filière. D'autre part, ce dispositif en caisson protège les opérateurs évoluant autour dudit dispositif de l'air chaud dont les températures peuvent être assez élevées.

Le dispositif de soufflage d'air 18 utilisé est, de préférence, un ventilateur haute température. De même, on utilise préférentiellement des condenseurs 20 amovibles pour sécher l'humidité de l'air, et notamment des condenseurs en cuivre. Les condensats sont alors évacués par le dessous du caisson par des tuyaux 30.

Le dispositif de chauffe de l'air 21 peut être tout dispositif réglable de chauffe. Il est généralement couplé avec une grille de diffusion. On utilise préférentiellement une batterie réalisée en éléments de carbure de nickel boudinés qui peut atteindre une température allant jusqu'à 6000C.

La partie amovible 24 fermant le caisson permet, du fait qu'elle est précisément amovible, d'accéder à la nappe de filaments pour les opérations de relance du système. En effet, lors de la casse du fil, l'opérateur doit pouvoir rassembler les filaments avec les mains et les déplacer aisément, non seulement pour assurer la relance, mais aussi pour enlever les éventuelles fibres cassées dans le séchoir. L'opérateur doit donc avoir accès à la nappe et pendant toute l'opération de relance, il se trouve face à elle. Le système de porte amovible permet donc l'accès à la nappe et son ouverture doit déclencher l'arrêt de la soufflerie pour éviter tout envoi d'air chaud en direction de l'opérateur.

De préférence, l'ensemble de ventilation est monté sur un châssis roulant 25 qui peut être reculé pour libérer le poste opérateur. Un système de déverrouillage, placé sur le côté du châssis, permet aussi de positionner avec précision la fente de passage des fibres. Le châssis peut être déplacé selon un rail de guidage servant de positionneur latéral de l'ensemble de ventilation.

La partie amovible fait aussi office de déflecteur, permettant ainsi l'évacuation de l'air humide vers l'arrière. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le dispositif fonctionne en circuit fermé, ce qui permet un recyclage de l'air. Le circuit fermé peut être conçu de la manière suivante, comme illustré figures 2 et 3
le ventilateur 18 est installé à l'arrière du caisson de ventilation et la sortie d'air est en contact avec un conduit d'amenée de l'air 26 ; cette partie est elle-même reliée à une gaine de soufflage 31 située dans la partie centrale 32 du caisson et permettant d'appliquer par un orifice 22, adapté à la forme de la nappe et de section légèrement plus grande, le courant d'air à ladite nappe.

Selon un mode de réalisation particulièrement préféré de l'invention, cet orifice est de section trapézoïdale comme représenté figure 1. Une gaine de reprise d'air 27 dans la partie du caisson 33 située sur les côtés de part et d'autre de l'orifice est prévue, comme représenté aussi figure 1, pour permettre le retour de l'air renvoyé par la partie interne 19 de la porte 24 faisant office de déflecteur. Cette gaine est elle-même reliée à un conduit de retour de l'air 28 où se trouvent les éléments chauffants 21.

Deux condenseurs 20 amovibles, non représentés figure 3, se trouvent dans la gaine de reprise en aval de la nappe de fils. Le conduit de retour de l'air 28 est, quant à lui, relié à l'amenée d'air 29 du dispositif de soufflage.

Il va de soi que certains éléments peuvent être placés différemment dans le dispositif de façon à obtenir un recyclage identique. Il est notamment possible de permuter l'emplacement des gaines de soufflage 31 et de reprise d'air 27, auquel cas la circulation de l'air se fait dans le sens opposé à celui indiqué figure 3. Ce mode de réalisation a comme avantage d'éviter les problèmes d'écartement de la nappe de filaments du rouleau ensimeur sous l'effet du flux d'air arrivant directement sur ladite nappe. Au contraire, le flux d'air arrivant latéralement après avoir été renvoyé par la paroi-déflecteur maintient bien la nappe contre le rouleau ensimeur. Dans ce mode de réalisation, les condenseurs sont alors placés de façon à se trouver dans la gaine de reprise d'air au centre.Par ailleurs, les éléments chauffants 21 peuvent être placés indifféremment à la sortie ou à l'entrée de l'élément soufflant 18, les condenseurs 20 se situant dans la gaine de reprise d'air 27 ou le conduit de retour de l'air 28 avant ledit élément soufflant et lesdits éléments chauffants. Toutes ces dispositions restent illustratives mais non limitatives. Il est par exemple possible de prévoir en sus des éléments déjà cités des éléments de mesure de l'hygrométrie, de la température et du débit de l'air, par exemple au niveau de l'amenée d'air, en sortie du bloc de chauffe et au niveau de la nappe de filaments.

Les résultats d' essais montrent que l'on peut sécher des nappes de quelques centaines à quelques milliers de filaments de diamètre variant entre 5 et 24 um à des vitesses allant de 4 à 60 m/s. On sèche ainsi des masses de liquide par unité de temps pouvant aller de 0,2 à 15 g/s, quel que soit le type d'ensimage utilisé.

Les exemples qui suivent illustrent, de manière non exhaustive, les résultats d'essais.

Dans les deux exemples, l'air est recyclé, on utilise un ventilateur haute température et le chauffage de l'air est assuré par une batterie en éléments de carbure de nickel boudinés située en amont du ventilateur de circulation.

On alimente le système en 380 V triphasé, la puissance délivrée allant jusqu'à 42 kW nominal.

Le caisson est également équipé de deux condenseurs amovibles en cuivre refroidi placés dans la gaine de reprise en aval de la nappe de fibres. Les condensats sont évacués par le dessous du caisson. L'amenée et l'évacuation de l'eau se font par tuyau souple.

La gaine de soufflage de l'air aboutit à un orifice de forme trapézoïdale adaptée au passage de la nappe de fibres et le caisson monté sur châssis roulant possède deux piquages en aval et en amont de la nappe de fibres permettant de mesurer l'hygrométrie de l'air en circulation.

EXEMPLE 1
Dans cet exemple, une filière de 400 trous alimentée par des billes de verre est utilisée pour fabriquer des enroulements de fils de verre à la cadence de 370 kg par jour.

L'humidité initiale sur filaments avant séchage est de 20 % environ.

Le tableau I donne l'humidité résiduelle après séchage en fonction du diamètre des filaments, de la température de l'air utilisé pour sécher, et de la vitesse de l'air.

Le tableau II compare les résultats obtenus avec ou sans séchage selon l'invention, en ce qui concerne l'humidité résiduelle au niveau des enroulements, la perte au feu ainsi que la présence de phénomènes de migration si l'on effectue un séchage complémentaire des bobinages. Le séchage selon l'invention permet de plus de réaliser une économie au niveau de la quantité d'ensimage que l'on applique car il fixe les principes actifs sur les filaments tout de suite après dépôt d'ensimage et évite donc le recours à un excès d'ensimage pour compenser les pertes ultérieures par frottement.

Le tableau II donne donc aussi l'économie d'ensimage réalisée grâce au séchage selon l'invention par rapport au procédé n'utilisant pas ledit séchage.

TABLEAU I

<tb> : <SEP> Diamètre <SEP> : <SEP> Température <SEP> : <SEP> Vitesse <SEP> de <SEP> : <SEP> % <SEP> Humidité
<tb> : <SEP> (en <SEP> 11) <SEP> : <SEP> de <SEP> l'air <SEP> : <SEP> l'air <SEP> : <SEP> sur <SEP> enroulement
<tb> (en <SEP> <SEP> C) <SEP> : <SEP> (en <SEP> m/s)
<tb> <SEP> 20 <SEP> 0,0 <SEP> 3,4
<tb> 14 <SEP> 600 <SEP> 3,5 <SEP> 0,8
<tb> 600 <SEP> <SEP> 5,5 <SEP> 0,5
<tb> <SEP> 20 <SEP> 0,0 <SEP> 5,3
<tb> <SEP> 17 <SEP> 450 <SEP> 5,5 <SEP> : <SEP> 0,7
<tb> 550 <SEP> <SEP> 3,5 <SEP> 0,5
<tb> <SEP> 20 <SEP> 0,0 <SEP> 7,5
<tb> 24 <SEP> : <SEP> 350 <SEP> : <SEP> 5,5 <SEP> : <SEP> 0,6
<tb> 450 <SEP> : <SEP> 3,5 <SEP> : <SEP> 0,6
<tb>
TABLEAU Il

<tb> : <SEP> Diamètre <SEP> : <SEP> :<SEP> % <SEP> Humi- <SEP> : <SEP> Perte <SEP> au: <SEP> Migra- <SEP> : <SEP> % <SEP> Eco-:
<tb> : <SEP> (en <SEP> ) <SEP> : <SEP> Séchage <SEP> : <SEP> dité <SEP> : <SEP> feu <SEP> : <SEP> tion <SEP> : <SEP> nomie
<tb> 14 <SEP> : <SEP> non <SEP> : <SEP> 3,4 <SEP> : <SEP> 0,5 <SEP> : <SEP> oui <SEP> :
<tb> oui <SEP> : <SEP> 0,5 <SEP> : <SEP> 0,65 <SEP> : <SEP> non <SEP> : <SEP> 23
<tb> 24 <SEP> : <SEP> non <SEP> : <SEP> 7,5 <SEP> : <SEP> 0,4 <SEP> : <SEP> oui <SEP> :
<tb> oui <SEP> : <SEP> 0,4 <SEP> : <SEP> 0,85 <SEP> : <SEP> non <SEP> : <SEP> 53
<tb>
EXEMPLE 2
Dans cet exemple, une filière de 800 trous alimentée par des billes de verre est utilisée pour fabriquer des enroulements de fils de verre à la cadence de 450 kg par jour.

L'humidité initiale sur filaments avant séchage est de 20 % environ. Les tableaux III et IV donnent les résultats de ces essais sur le même modèle que les tableaux I et II de l'exemple précédent.

TABLEAU III

<tb> : <SEP> Diamètre <SEP> : <SEP> Température <SEP> : <SEP> Vitesse <SEP> de <SEP> : <SEP> % <SEP> Humidité
<tb> : <SEP> (en <SEP> u) <SEP> : <SEP> de <SEP> l'air <SEP> : <SEP> l'air <SEP> : <SEP> sur <SEP> enroulement
<tb> : <SEP> (en <SEP> : <SEP> (en <SEP> m/s)
<tb> <SEP> 20 <SEP> : <SEP> <SEP> 0,0 <SEP> : <SEP> 6,0
<tb> : <SEP> : <SEP> 450 <SEP> : <SEP> <SEP> 5,5 <SEP> : <SEP> 0,8
<tb> 500 <SEP> 0,3
<tb> <SEP> : <SEP> 20 <SEP> : <SEP> <SEP> 0,0 <SEP> : <SEP> 10,0
<tb> 450 <SEP> 5,5 <SEP> 0,9
<tb> <SEP> 20 <SEP> : <SEP> 0,0 <SEP> : <SEP> 12,0
<tb> <SEP> : <SEP> 350 <SEP> : <SEP> 5,5 <SEP> : <SEP> 0,9
<tb> <SEP> 450 <SEP> 3,5 <SEP> :<SEP> 0,4 <SEP>
<tb>
TABLEAU IV

<tb> : <SEP> Diamètre <SEP> : <SEP> : <SEP> % <SEP> Humi- <SEP> : <SEP> Perte <SEP> au: <SEP> Migra- <SEP> : <SEP> % <SEP> Eco-:
<tb> : <SEP> (en <SEP> > ) <SEP> : <SEP> Séchage <SEP> : <SEP> dité <SEP> : <SEP> feu <SEP> : <SEP> tion <SEP> : <SEP> nomie
<tb> 14 <SEP> : <SEP> non <SEP> : <SEP> 3,67 <SEP> : <SEP> 0,45 <SEP> : <SEP> oui <SEP> :
<tb> oui <SEP> : <SEP> 0,3 <SEP> : <SEP> 0,5 <SEP> : <SEP> non <SEP> : <SEP> 47
<tb> <SEP> 17 <SEP> : <SEP> non <SEP> : <SEP> 7 <SEP> : <SEP> <SEP> 0,5 <SEP> : <SEP> oui <SEP> :
<tb> oui <SEP> : <SEP> 0,9 <SEP> : <SEP> 0,8 <SEP> : <SEP> non <SEP> : <SEP> 37,5
<tb> <SEP> 24 <SEP> non <SEP> 12 <SEP> 0,5 <SEP> oui
<tb> oui <SEP> 0,4 <SEP> 0,7 <SEP> non <SEP> 29
<tb> oui <SEP> 0,4 <SEP> <SEP> 0,7 <SEP> non <SEP> 29
<tb>
Les résultats sur enroulement montrent ainsi une constance de la quantité d'ensimage déposé et une économie d'ensimage, la perte au feu augmentant proportionnellement à l'efficacité du sécheur.

Les fils fabriqués et traités selon le procédé sont destinés à diverses applications. Ils peuvent servir à former notamment des stratifils, des mats, des tissus, des préimprégnés ou des composites.

Claims (17)

REVENDICATIONS

1. Procédé de production et de traitement de fils de verre selon lequel on étire une multiplicité de filets de verre fondu, s'écoulant d'une multiplicité d'orifices disposés à la base d'une filière, sous la forme d'une ou plusieurs nappes de filaments continus, on dépose sur ces filaments une composition d'ensimage avant de les rassembler en un ou plusieurs fils, caractérisé en ce que l'on contrôle le taux d'humidité sur le fil par séchage des filaments en soumettant lesdites nappes de filaments à au moins un courant d'air dirigé transversalement à la direction de déplacement desdits filaments sur au moins une partie de la distance parcourue par les filaments entre la zone de dépôt d'ensimage et la zone de rassemblement des filaments.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le séchage est effectué en réglant au moins l'un des trois paramètres suivants : le débit, le taux d'humidité et la température de l'air utilisé pour sécher.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on règle le débit de l'air avant chauffe jusqu'à 1 Nm3/s.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 3, caractérisé en ce que l'on règle la température de l'air entre 20 et 6000C.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le taux d'humidité de 11 air soufflé est inférieur à 10 % et, préférentiellement, inférieur à 1 %.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou les fils obtenus sont bobinés sur un support en rotation.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le ou les fils obtenus sont coupés à l'aide d'une roue enclume et d'une roue portelames.

8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on extrude et on entraîne simultanément à l'étirement des filets de verre une matière organique thermoplastique, les trajets suivis par les fils de verre et la matière organique convergeant l'un vers l'autre, et que l'on rassemble lesdits fils et ladite matière organique en au moins un fil ou un ruban composite.

9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'air utilisé pour sécher est recyclé.

10. Dispositif de séchage pour la mise en oeuvre du procédé tel que décrit dans les revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'un caisson (17) en deux parties situées de part et d'autre de la nappe de filaments (13) à sécher, une première partie (23) comprenant un dispositif de soufflage d'air (18) de débit réglable, un dispositif d'assèchement de l'air utilisé (20) ainsi qu'un dispositif de chauffage de l'air (21), tous deux réglables également, et une seconde partie amovible (24) fermant la première en l'une de ses extrémités de telle façon que la nappe de filaments passe entre les deux parties.

11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le dispositif de soufflage d'air (18) est un ventilateur haute température.

12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 11, caractérisé en ce que l'on utilise des condenseurs amovibles (20) pour assécher l'air utilisé et, de préférence, des condenseurs en cuivre.

13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que l'on utilise comme dispositif de chauffe (21) une batterie réalisée en éléments de carbure de nickel boudinés.

14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que le dispositif de soufflage d'air (18) est installé à l'arrière du caisson (17) et la sortie d'air est en contact avec un conduit d'amenée (26) de l'air relié lui-même à une gaine de soufflage (31) dans la partie centrale (32) du caisson, cette gaine aboutissant à un orifice (22) de forme adaptée à la nappe et, de préférence, de forme trapézoïdale, une gaine de reprise d'air (27) se trouvant dans la partie (33) du caisson située sur les côtés de part et d'autre de l'orifice et étant reliée à un conduit de retour (28) de l'air, lui-même relié à l'amenée d'air du dispositif de soufflage.

15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que le dispositif de soufflage d'air (18) est installé à l'arrière du caisson (17) et la sortie d'air est en contact avec un conduit d'amenée (26) de l'air relié lui-même à une gaine de soufflage (31) débouchant dans la partie (33) du caisson située sur les côtés de part et d'autre de la nappe, une gaine de reprise d'air (27) se trouvant dans la partie centrale (32) du caisson et débouchant d'un côté sur un orifice (22) de forme adaptée à la nappe et, de préférence, de forme trapézoïdale, et de l'autre sur un conduit de retour (28) de l'air lui-même relié à l'amenée d'air du dispositif de soufflage (18).

16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 14 ou 15, caractérisé en ce que le dispositif d'assèchement de l'air (20) se trouve dans la gaine de reprise d'air (27) ou le conduit (28) de retour de l'air avant le dispositif de soufflage de l'air (18) et le dispositif de chauffage de l'air (21).

17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 16, caractérisé en ce que le caisson (17) est monté sur un châssis roulant (25).