PT82874B

PT82874B - Processo para o fabrico de produtos nao tecidos, com aspecto penteado, e dispositivo mecanico alternativo para a realizacao do mesmo

Info

Publication number: PT82874B
Application number: PT82874A
Authority: PT
Original assignee: Michel Martin; Btb Benoit Tapis Brosse; Michel Laine; Asselin Sa; Saint Pierre Les Elbeuf
Priority date: 1985-07-02
Filing date: 1986-06-30
Publication date: 1992-07-31
Also published as: ES8707776A1; ATE49615T1; IN163715B; PT82874A; EP0214062B1; EP0214062A1; FR2584428A1; DE3668335D1; ES556966A0; FR2584428B1

Description

A presente invenção tem como objecto um processo para a fabri. cação de produtos não tecidos que têm aspecto penteado.

Actualmente, os produtos não tecidos obtidos por meio de agulhagem têm faces nas quais a direcção das fibras de superfície é disposta ao acaso e as fibras não se prolongam,salvo excepção, no exterior da superfície da camada de produto.

Estes produtos não tecidos, agulhados, são consolidados me ca nicamente utilizando a instalação que compreende os meios seguintes:

— um conjunto de preparação variável conforme as fibras uti. lizadas, que pode compreender abridoras, cortadoras, cardadoras, atoa lhadoras de panos cruzados e préagulhadoras de cilindros, — uma agulhadora combinada que tem características que são também função das fibras utilizadas: disposição, diâmetro, altura, material das agulhas, geometria das suas asperezas que permitem extrair as fibras (ou possivelmente ausência de asperezas), — um conjunto de formação constituído em geral por um par de cilindros de calandragem que dá ao produto não tecido a sua espes; sura final, — um conjunto de acabamento constituído por instrumentos que permitem diversos tratamentos do objecto fabricado: ignifugação, impermeabilização, enrijamento , protecção contra a acção de microrganismos, de radiação solar (em particular dos raios ultravioletas). Os meios utilizados são diferentes, por exemplo passagem em banhos, pulverização ou revestimento de produtos, etc., — um conjunto de enrolamento e corte que permite o acondicio namento do produto fabricado.

Todavia, os produtos não tecidos que se obtêm por este proces^ so têm superfícies rugosas e com aspecto não decorativo. Por outro

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- 3 lado, os referidos produtos não têm a superfície lisa capaz de permitir o escoamento da água quando são utilizados, em particular na construção civil, para realizar uma armação de telhado ou uma protec ção de fachada.

processo de acordo com a invenção tem como objecto realizar um produto que compreende pelo menos uma face penteada e capaz de ser utilizado em muitas aplicações.

De acordo com a invenção, utiliza-se um processo de fabrica ção de produtos não tecidos que são constituídos por panos de fibras sobrepostos, caracterizado pelo facto de se submeter uma parte das fjl bras a uma operação mecânica de pós-agulhagem para extrair uma parte da fibra do substrato da referida camada de fibras e constituir assim extremidades de fibras que têm uma orientação preferencial paraleliza da que forma um revestimento penteado em pelo menos uma das faces da camada de fibras, operação esta que só pode ser realizada por fibras que têm qualidades apropriadas de resiliência e rigidez.

Segundo outra característica do processo, a operação de liga ção mecânica é seguida eventualmente por uma operação de escovagem pa ra promover a orientação paralela das extremidades livres das fibras e para melhorar a sua cobertura a fim de se obter o aspecto penteado do revestimento.

Os produtos não tecidos de acordo com a invenção podem ser realizados a partir de fibras duras, designadamente de origem vegetal, como coco (coir), sisal, esparto e fibras sintéticas, tendo em vista as principais aplicações enumeradas adiante.

Este processo permite misturar fibras com características e de origem diferentes (vegetal, sintética, inorgânica) para criar materiais novos. Estes podem receber uma carga (mineral, sintética,etc.) que permita obter materiais compósitos particulares caracterizados pe lo seu aspecto penteado.

produto não tecido, e com pelo menos uma face penteada de acordo com a invenção, pode ser utilizado para a realização de um

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- 4 autêntico colmo industrial, utilizável principalmente devido ao efei to de telha introduzido pelo processo.

produto de acordo com a invenção pode ser utilizado para a realização de casas, principalmente nos países em desenvolvimento,em particular para a armação do telhado, e à maneira de pele para as pa redes sensíveis à água (terra, estuque, etc.) ou pouco estéticos como os perpianhos ou mecanicamente frágeis tendo em conta certas soli citações (em particular sísmicas).

Outra utilização interessante está na decoração interior de compartimentos destinados a habitação ou outros usos, e em particular nos revestimentos murais.

Os produtos não tecidos que têm um aspecto penteado numa face podem ser utilizados com bons resultados na fabricação de capachos com base em fibras de coco que têm as características aparentes do ta pete de escova tradicional com camada inferior de plástico que escova os pés. Os produtos não tecidos que têm um aspecto penteado podem ser utilizados no vestuário (loden falso, fatos especiais que correspondem a uma necessidade da moda), no mobiliário (moquetas, tapetes, capachos, esteiras, revestimentos diversos de móveis) e cópia de armadura de tecelagem tradicional como para o agulhado mas com base em fibras de coco.

Afigura-se essencial que esta invenção tem como objecto melhorar todas as qualidades de tecelagem veludo ou não com base em fibras de coco, que, até agora, passavam por uma fiação manual ou mecâ nica, uma tecelagem tradicional ou um corte deste fio, que a agulhagem só era então utilizada para o isolamento, o acolchoamento de cadeiras ou colchões, devido ao seu aspecto anárquico (não paralelismo das extremidades das fibras) que excluía assim a sua utilização em domínios de decoração, capachos e cópias de colmo industrial.

Este novo sistema permitirá diminuir, portanto, o custo de produção, e voltar a lançar a fibra de coco em concorrência com as fibras denominadas sintéticas.

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Outras características e vantagens da presente invenção se rão melhor compreendidas com a leitura da descrição que se segue de diversas formas de realização e com referência aos desenhos anexos, nos quais:

— a FIGURA 1 é uma vista esquemática em corte vertical de uma camada de produto não tecido, de tipo conhecido;

— a FIGURA 2 é uma vista esquemática em corte vertical de uma camada de produto não tecido de acordo com a invenção que tem um aspecto penteado numa das suas faces;

— a FIGURA 3 é uma vista em alçado de uma instalação para a produção de um produto não tecido, de tipo conhecido;

— a FIGURA 4 é uma vista em alçado de uma agulha tradicional de agulhagem;

— a FIGURA 5 é uma vista em alçado de uma agulha com cabeça bifurcada utilizada de acordo com o processo da invenção;

— as FIGURAS 6 e 7 são vistas em corte do produto que mostram o modo de acção das agulhas para se obterem uma e duas extremidades livres de fibras;

— as FIGURAS 8 e 9 são vistas em corte do produto que indicam a maneira como se produz a acamação das extremidades livres;

— as FIGURAS 10 e 11 são vistas em alçado de dois conjuntos de agulhas de diferentes comprimentos e formas para fazer variar a intensidade da ligação mecânica, e, por conseguinte, da cardadura se gundo a largura de passagem;

— as FIGURAS 12 e 13 são vistas em corte de órgãos de calandragem e uma vista em planta do produto obtido com estes órgãos;

— a FIGURA 14 é uma vista em alçado de um par de órgãos de calandragem de forma cilíndrica com uma dilatação;

— a FIGURA 15 é uma vista de uma união por costura de produtos não tecidos, realizada com os cilindros da Figura 14;

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— as FIGURAS 16 e 17 são vistas em corte de órgãos de calan dragem com contornos curvos;

— as FIGURAS 18 e 19 são vistas em corte de órgãos de calan dragem com contornos não paralelos e do produto com espessura variável obtido com estes órgãos;

— as FIGURAS 20 e 21 são vistas em corte transversal de escovas destinadas a melhorar a orientação paralela das fibras;

— as FIGURAS 22 e 23 são vistas em perspectiva de um dispositivo para a fabricação de produtos penteados perpendicularmente à direcção geral da deslocação da camada de produto.

Os produtos não tecidos são estruturas fibrosas de espessura variável nas quais as fibras estão de certo modo cosidas sobre si pró prias. Na Figura 1, representaram-se duas fibras 1 e 2 que se encontram na situação em que figuram na espessura da camada de matéria fibrosa. As duas extremidades la, lb da fibra 1 e as duas extremidades 2a, 2b da fibra 2 estão mergulhadas no interior das fibras entrelaçadas, isto é, no volume do pano propriamente dito. Devido a isto, as extremidades la, lb e 2a, 2b das fibras não estão livres.

Na Figura 2, representou-se uma camada de produto não tecido, agulhado, que foi tratada de acordo com o processo da invenção. Neste caso, uma fibra 3 pertence completamente como as fibras 1 e 2 ao volume das fibras entrelaçadas e as suas extremidades 3a, 3b não são livres.

Em contrapartida, as fibras 4, 4’ têm uma das suas extremida des 4a, 4'a mergulhada na camada de fibras e a outra extremidade 4b, 4'b que se prolonga livremente no exterior da camada de fibras.

De facto, depois de ter sido submetida ao processo de acordo com a invenção, isto é, por extracção da extremidade 4b, 4'b da fibra 4, 4' por meio de órgãos de agulhagem, a extremidade 4b, 4'b fica livre.

A ligação mecânica tem também o efeito de orientar grosseira

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- 7 mente esta extremidade 4b, 4'b das fibras 4, 4’ no sentido da deslocação do produto. Todavia, pode fazer-se ulteriormente uma escovagem rotativa com o fim de obter um revestimento 5 constituído pelas extremidades das fibras adjacentes orientadas paralelamente (Figura 2).

A medida que o produto não tecido avança, agulhado no dispositivo, as extremidades 4b, 4'b cobrem-se e esta cobertura junta com o paralelismo das fibras dá ao pano a sua cobertura penteada 5.

Na Figura 3, representou-se uma instalação para a fabricação de produtos agulhados de tipo conhecido. A instalação compreende um conjunto de preparação 6 que permite passar a fibra em bruto 7 para uma camada de fibras 8 capaz de ser agulhada, uma agulhadora 9 que permite a confecção de um produto não tecido 10 e um conjunto de dois cilindros de calandragem 11 que dá forma à camada 10 de produto não tecido e lhe confere a espessura definitiva. A camada de produto não tecido, agulhado e calandrado 12 pode ser submetida ulteriormente a operaçães de acabamento 13 diversas, antes de se obter o produto definitivo 14.

Na Figura 4 representou-se uma agulha 9 de tipo conhecido que é utilizada na instalação representada na Figura 3 para obter um produto fibroso agulhado tradicional. A ponta 15 é muito adelgaçada e as asperezas laterais 16 permitem arrastar fibras no sentido da agulha, mas não em sentido contrário.

Nas Figuras 6 e 7 representou-se um dispositivo de ligação mecânica de acordo com a invenção que está colocado a seguir à agulhagem 9 representada na Figura 3 e que tem por fim proceder à extracção das fibras 4b, 4’b, conforme está representado na Figura 2.

pano 17 avança entre duas placas 18 e 19 que têm aberturas 20 nas quais se deslocam agulhas 21, 22, 23. Uma das agulhas 21 representada na Figura 5, que se destina à realização do processo de acordo com a presente invenção, compreende uma haste 25 rectilínea terminada por uma cabeça 24 com a forma de forqueta. A haste 25 é lisa e mais estreita que a cabeça 24. Por outro lado, a concavidade 26 da cabeça não é excessivamente cortante, para evitar o cisalha mento prematuro ao nível da fibra que é arrastada.

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A agulha 21 que inicia o seu percurso agarra uma fibra 27, enquanto que a agulha 22, que atravessou a camada de fibras, continua a arrastar a mesma fibra e forma um laço 28 fora do agulhado. Quando a agulha 23 atinge o extremo do seu curso, a fibra 29 fica quebra da em 30 ao nível da placa 19 (Figura 6). Esta ruptura permite obter uma só extremidade livre 31 especialmente comprida. Pelo contrário, na Figura 7, a fibra 29 quebra-se em 32 próximo da concavidade da for queta 24. Esta ruptura permite obter duas extremidades livres 33 e 34 com comprimentos aproximadamente iguais.

Este modo de ruptura sobrevém preferivelmente com fibras bastante rígidas que se partem diante da curva mais acentuada. Daqui re sulta que estas fibras permitem obter o aspecto penteado mais regular.

Nas Figuras 8 e 9, representou-se o processo no qual as extre midades livres são orientadas em direcções muito próximas. Na Figura 8, a agulha 23 está no fim do seu curso e a fibra 29 que se quebrou em 32 próximo da forqueta 23 separa-se em dois pedaços 33 e 34.

Na Figura 9, a agulha 23 volta a subir, enquanto que a camada de produto agulhado avançou e os pedaços 33, 34 foram encostar à esquina 35 da placa inferior 29. 0 arrastamento lateral da camada de produto agulhado, conjuntamente com a sua aplicação sobre a placa 19, provoca o acamar dos pedaços 33 e 34 e de todas as extremidades lipor vres análogas, assim como a sua cobertura progressiva_;umas/cima das outras .

Ά saída do dispositivo de ligação mecânica alternativa, todos estes pedaços acamados orientados aproximadamente na mesma direcção (direcção do avanço) dão ao produto o seu aspecto penteado.

Finalmente, pode observar-se o interesse que tem o arredondamento dos ângulos 35 e 36 para evitar rupturas de fibras na base do laço em 30 ou a abrasão das extremidades livres 33 e 34 quando estas são acamadas.

Nas Figuras 10 e 11, representaram-se dois meios cortes verticais transversais de series de agulhas.

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Estas agulhas 37 e 38 têm comprimentos diferentes a fim de fazer variar a densidade dos pedaços livres em toda a largura de pas^ sagem, e, portanto, modular o efeito da penteação. Pode observar-se que, na Figura 10, a disposição das agulhas 37 é assimétrica, e, por conseguinte, pouco vantajosa porque introduz momentos parasitas na agulhadora que prejudicam o seu funcionamento na fadiga.

Na Figura 12, representou-se um par de órgãos de calandragem que são constituídos por dois cilindros 39 e 40 cujos eixos são para lelos e que são accionados em movimento de rotação. Um dos cilindros 39 tem nervuras circulares 41, 41a destinadas a exercer sobrepressões localizadas em largura. Esta disposição tem por fim, conforme está representado na Figura 33, obter um produto de fibra cujo aspecto pen teado tem estrias 42, 42a.

Nas Figuras 14 a 19, estão representados meios de calandragem destinados principalmente aos produtos não tecidos, agulhados, consti. tuídos por fibras bastante rígidas (o mais das vezes de origem vegetal: coco, sisal, esparto, etc.) e bastante espessos para se lhes poder conferir uma forma prévia estável.

Na Figura 14, representaram-se dois pares de órgãos de calandragem constituídos por cilindros 43, 44 cujos eixos de revolução são paralelos e horizontais, isto é, paralelos ao plano de acamação de produto não tecido, agulhado, e com forma cilíndrica.

Por outro lado, os cilindros 43, 44 (Figura 14) têm dilatações 45, 45a com a forma de tronco de cone cuja altura é menor que o afastamento dos cilindros, isto é que a espessura da camada de fibras em secção corrente. As dilatações 45, 45a estão colocadas pés-com-ca beça nas extremidades dos cilindros.

Na Figura 15, representou-se o corte vertical do produto realizado a partir dos órgãos de calandragem precedentes (Figura 14), ajs sim como a sua união por cobertura sem sobrespessura devido aos chanfros 46 obtidos pelas dilatações 45, 45a. A ligação propriamente dita efectua-se por meio de costura 47 com uma agulha de cortador de colmo.

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- 10 Nas Figuras 18 e 19 representaram-se órgãos de calandragem

48, 48a e 49, 49a com contornos curvos. 0 órgão de calandragem 48a com a forma de jogo do diabo (Figura 18) encaixa no órgão de calandragem 48 com a forma de elipsóide truncado, a fim de realizar produtos que têm a curvatura de uma telha.

Na Figura 17, os órgãos de calandragem 49, 49a têm a forma de duas sinusoides que se encaixam e permitem realizar produtos ondulados. Neste caso, tem de se ter o cuidado, no entanto, de elabo rar curvas de ondulações com raios francamente maiores que a espessura do produto.

Para obter este resultado, pode diminuir-se o número das on dulações, e, no caso limite, estamos na situação da Figura 16, em que há apenas uma ondulação.

Na Figura 18, representou-se um par de orgãos de calandragem 50, 50a, cujos contornos curvos não são paralelos.

Com este fim, o raio de curvatura côncava 51 do jogo do diabo 50 é menor que o raio de curvatura convexa 51a do elipsóide truncado 50a (Figuras 18, 19). Isto permite aumentar a espessura do pro duto, por exemplo no meio deste, conforme está representado na Figura 19. A utilidade destes produtos evidencia-se quando os momentos de flexão têm de ser equilibrados ou quando as uniões precisam de abas cuja finura não seria conveniente para o centro do produto.

Nas Figuras 20 e 21 representaram-se escovas rotativas 52 e 53 que são colocadas vantajosamente a montante dos instrumentos de calandragem. Na Figura 20, os dentes 54 têm secção constante e são fixos e flexíveis, ao passo que na Figura 21, os dentes 55 têm secção variável e são rígidos, de maneira que o aparelho em que estão colocados assemelha-se mais a um pente rotativo do que a uma escova rotativa.

Nas Figuras 22 e 23, representou-se uma forma de realização do dispositivo de ligação mecânica em duas posições diferentes a fim de permitir que se obtenha um aspecto penteado perpendicularmente ao

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- 11 sentido da instalação. Depois da préagulhadora 55, as fibras que coms tituem a camada 56 passam para um dispositivo de ligação mecânica 57 que compreende um carro 58 montado sobre rodas 59, que se desloca so bre carris 60 perpendicularmente ao sentido de avanço da camada de fibras 56. Acima do carro 58 está colocada uma caixa 61 na qual es tão montadas as agulhas 62 e o seu meio de accionamento. 0 carro 58 tem um orifício 63 delimitado por duas placas horizontais e no qual se desloca a camada de fibras 56. No momento t 22=0, que corresponde à posição do carro na Figura 22, a camada de fibras preagulhada 56 que avança para a direita de maneira contínua está bloqueada e o car ro 58 avança perpendicularmente de maneira a dar forma ao pano. Durante este tempo, forma-se um laço 64 porque o avanço do pano 56 é contínuo em corrente.

Depois do momento t 22, isto é, no momento t 23 =0, que cor responde à posição do carro na Figura 23, o instrumento porta-agulhas 61 está colocado em posição elevada, de maneira que o carro 58 pode voltar à sua posição inicial (Figura 22) sem ter contacto com o pano que avança devido a uma tracção exercida a jusante, e o laço 64 vol_ ta a ser absorvido. 0 ciclo pode então recomeçar.

Convém observar que se utiliza a flexibilidade do produto e a sua capacidade para realizar um laço tampão para passar de um avan ço contínuo ao nível da preagulhagem 55 para um avanço sequencial ao nível do dispositivo de ligação mecânica. A distância que separa a preagulhagem 55 do carro 58 ê tanto maior quanto mais rígido é o pano.

Também se pode colocar o carro 58 obliquamente em relação ao produto agulhado a fim de obter uma direcção de penteação qualquer em relação à do pano.

Como é evidente, a invenção não é limitativa e os técnicos da especialidade poderão fazer-lhe modificações sem com isso sair do âmbito da invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Processo para o fabrico de produtos não tecidos que são constituídos por véus de fibras sobrepostas, caracterizado pelo fac to de se submeter uma parte das fibras (4) a uma operação mecânica de pós-agulhagem (21) para extrair uma parte da fibra (4) do substra to da referida camada de fibras (17) e constituir assim extremidades de fibras (4b) que têm uma orientação preferencial em paralelo, formando um revestimento penteado (5) sobre pelo menos uma das faces da camada de fibras (17) , operação esta que só pode ser realizada com fibras que têm qualidades apropriadas de resiliência e rigidez.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de a operação de pós-agulhagem (21) ser seguida por uma operação de escovagem (52) para melhorar paralelamente as extremida des livres das fibras numa direcção preferencial e para elas se aca marem a fim de formar o revestimento (5).
3. Dispositivo para a realização do processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de ser constituído por várias filas de agulhas (21) que têm a forma de uma haste (25) rectilínea que termina numa cabeça (24) com a forma de forqueta, tendo as referidas agulhas (21) um curso alongado para poderem atravessar a camada de produto não tecido (17) e prolongarem-se muito para lá do outro lado da referida camada fibrosa (17), criando anéis que de pois de se romperem passam a ser extremidades (4b) livres de fibras, sendo a frequência das deslocaçães alternadas das agulhas (21) aquela que permite obter um número de extremidades livres (4b) que constitui um revestimento penteado (5) sobre uma das faces da camada fibrosa, tendo as referidas agulhas (21) uma força de cerzidura que permite, quando conjugada com o arrastamento da estrutura fibrosa, provocar a sobreposição das extremidades livres (4b) das fibras apro ximadamente paralelas à direcção de arrastamento.

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4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo facto de as agulhas (37, 38) terem altura variável numa parte maior ou menor da largura da camada do produto não tecido.
5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo facto de a operação de escovagem ser efectuada entre um ci lindro de arrastamento e um cilindro (52, 53) que tem na periferia dentes delgados e flexíveis com secção constante (54) ou secção variável (55).
6. Dispositivo de acordo com as reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo facto de a seguir aos órgãos de escovagem estarem montados dois cilindros de calandragem (39, 40) entre os quais se desloca a camada de fibras (17).
7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo facto de um dos cilindros de calandragem (39) ter pelo me nos uma nervura circular (41, 41a) destinada a exercer pelo menos uma supressão localizada na largura sobre a camada de fibras (17).
8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo facto de os cilindros (43 , 44) terem numa das suas extremi. dades uma dilatação (45, 45a) que num dos cilindros está colocada de maneira oposta ao outro cilindro.
9. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo facto de os elementos de rotação para a calandragem (48, 48a), (49, 49a) terem periferias curvas correspondentes de um cilindro para o outro.
10. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo facto de as camadas de produto serem reunidas devido às chanfraduras (46) obtidas pelas dilatações (45, 45a) existentes nos cilindros de calandragem (43, 44), sendo a ligação propriamente di65 077

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- 14 ta entre as camadas de produto efectuada por meio de costura.
11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracte rizado pelo facto de os órgãos de pós-agulhagem (61) serem montados sobre um carro (58) que se desloca perpendicularmente ao sentido de deslocação da camada de produto não tecido (56), deslocando-se o re ferido carro (58) durante um tempo de interrupção da passagem da ca mada fibrosa (56).