WO1996027040A1 - Installation pour la realisation de nappes non tissees dont la cohesion est obtenue par l'action de jets de fluide - Google Patents

Installation pour la realisation de nappes non tissees dont la cohesion est obtenue par l'action de jets de fluide Download PDF

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WO1996027040A1
WO1996027040A1 PCT/FR1996/000227 FR9600227W WO9627040A1 WO 1996027040 A1 WO1996027040 A1 WO 1996027040A1 FR 9600227 W FR9600227 W FR 9600227W WO 9627040 A1 WO9627040 A1 WO 9627040A1
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cylinder
jets
sheet
perforated
treatment
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PCT/FR1996/000227
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André Vuillaume
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Icbt Perfojet
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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H18/00—Needling machines
    • D04H18/04—Needling machines with water jets

Definitions

  • the present invention relates to an improvement made to installations allowing the production of non-woven fibrous webs, the cohesion of which is obtained by intermingling of fibers in the thickness of said web thanks to the action of jets of fluid, and more particularly of jets of pressurized water.
  • the installations proposed to date for carrying out a treatment on both sides of the basic product are of the type described in US Pat. No. 3,508,308 (see in particular FIGS. 7 and 8 and corresponding description ), and are designed so that the basic fibrous structure passes through a succession of actual interlacing zones each consisting of a rotary perforated cylinder associated with a plurality of injectors (three successive ramps for each rotary cylinder in the example illustrated) which make it possible to act first against one of the faces of the product, then, by means of detour provided between two successive cylinders, to act then on the reverse side and, possibly , to carry out a third treatment on the right side before drying and receiving the product produced.
  • the successive ramps are adjusted to different pressures depending on the articles to be produced, pressure generally between 30 and 100 bars or more.
  • the installation according to the invention also makes it possible to treat fibrous webs of a higher grammage than conventional installations where a series of successive interlacing treatments is carried out on each of the faces of the article.
  • fibrous webs have a weight greater than 100 g / m2, and in particular when they are made of low denier fibers, it has been observed that surface appearance defects are produced (raised and recessed areas) which makes them unsuitable for most applications.
  • the installation according to the invention comprises, in a known manner, means making it possible to compress, and introduce a fibrous sheet inside a treatment zone in which the moving sheet is subjected to the action of a succession of ramps of pressurized water jets which act alternately against the two faces of said sheet, said installation being characterized in that the interleaving means consist of at least one series of perforated cylinders , each cylinder being associated with a ramp (or injector) projecting jets of water under pressure against the surface of said sheet, said ramps being staggered from one treatment cylinder to the next, the jets acting perpendicularly against the surface of the processed product and the peripheral speed of the cylinders increasing slightly from one treatment cylinder to the next.
  • the installation comprises four superposed treatment rollers each associated with a ramp projecting jets of water under pressure against the surface of the material, the first cylinder if we consider the cycle of production- being associated with means making it possible to ensure a densification of the untreated basic fibrous web.
  • Such means for ensuring densification consist essentially of a porous endless conveyor belt which supports the material and which is in tangential abutment against the surface of the first rotary perforated cylinder inside which a partial vacuum is applied and which allows therefore compressing the base ply before it is subjected to the action of the first ramp of pressurized jets; in this embodiment, when the base ply is compressed between the conveyor belt and the rotary perforated cylinder, the said ply is wetted by means of a curtain of water, produced by means of an additional ramp disposed inside the volume defined by the conveyor belt, which is directed against the surface of the latter and which passes successively through said porous belt, the compressed sheet before being sucked through the perforated cylinder.
  • FIG. 2 is a detailed perspective view showing the structure of an elementary interlacing treatment area that includes such a machine.
  • the installation according to the invention comprises, if one follows the direction of production of the article, means designated by the general reference (1) which allow to produce, compress and introduce a fibrous web (2) inside a treatment zone proper designated by the general reference (3), zone in which the moving web (2) is subjected to the action of '' a succession of ramps of pressurized water jets, ramps designated by the same reference (R) assigned an index and which act alternately against the two faces (N) and (S) of said ply (2), ply which, after treatment, is taken up by an evacuation assembly, designated by the general reference (4) where additional treatment may possibly be applied to it.
  • the general reference (1) which allow to produce, compress and introduce a fibrous web (2) inside a treatment zone proper designated by the general reference (3), zone in which the moving web (2) is subjected to the action of '' a succession of ramps of pressurized water jets, ramps designated by the same reference (R) assigned an index and which act alternately against the two faces (N) and (S) of said ply
  • each cylinder being associated with a manifold of injectors (R1, R2, R3, R4) projecting jets of water under pressure against the surface of the sheet (2), said ramps being staggered from one treatment roller to the next and the jets acting perpendicularly against the surface of the product to be treated.
  • the peripheral speed of the cylinders (C1, C2, C3, C4) is adjusted so that it gradually increases from one cylinder to the next in order to ensure the tensioning of the sheet during the various phases of the treatment.
  • a second series of perforated cylinders (C5, C6, C7) associated with ramps (R5, R6, R7) is arranged in parallel and facing the first series.
  • This second series of ramps is not essential and possibly, it could be envisaged to receive the treated product immediately at the exit of the last interlacing treatment zone formed by the cylinder (C4) and the ramp (R4).
  • Each treatment assembly (C) and ramp (R) has a structure as illustrated in FIG. 2.
  • the perforated cylinder (C) consists of a cylinder, preferably of stainless steel, having a diameter between 200 mm and 1000 mm, and is rotated by any suitable means so as to have a peripheral speed equal to the speed d entry of the material (2) into the installation. In general, this speed is between 10 m / min and 200m / min and the increase in speed from one cylinder to the next is of the order of 0.5 to 3%.
  • the perforations (10) that the cylinder comprises are cylindrical or honeycomb, said cylinder advantageously being covered with a fabric of steel or plastic monofilament or of a perforated sheet having a porosity of between 3 and 20% (element not shown in Figure 2).
  • the ramp or injector (R) which is arranged parallel to a generator of the cylinder (C) is a conventional ramp making it possible to create jets or needles of water (11) with a usual pressure of at least 30 bars, sometimes more, so as to cause the elementary fibers of the web (2) to become entangled.
  • Such an injector can be designed in a similar manner to the teachings of 1 ⁇ P-A-0-400 249.
  • a suction box (12) Inside the cylinder (C), there is a suction box (12), fixed, coaxial with the rotary cylinder (C), connected to a suction source making it possible to create a partial vacuum inside the latter.
  • This fixed suction box (12) has in the alignment of the water jets (11) a slot (13) of about 10 mm in width allowing the suction of the water which passes through the fibrous web and the perforated cylinder (10). .
  • the cylinder (Cl) of the first processing assembly is designed not only to allow the interlacing operation as explained above, but also to cooperate in the compression of the ply ( 2) untreated before it is subjected to interlacing treatment.
  • the cylinder (Cl) has a diameter which preferably is greater than the diameter of the other cylinders of the installation, and which is advantageously between 500 mm and 1000 mm.
  • This cylinder is in abutment against an endless porous conveyor belt (14), which allows the introduction of the sheet inside the treatment zone.
  • This porous support has a speed synchronized with that of the cylinder. It therefore makes it possible to achieve compression of the ply (1) between the surface of the cylinder (Cl) and its own surface before it is subjected to the action of the first ramp of high pressure jets (RI). It was found that it was advantageous during this operation of compressing the sheet, to make a wetting of the latter.
  • a ramp (15) creating a curtain of water under slight pressure acting through the porous support assembly (14) / compressed sheet (2) and perforated cylinder (1).
  • a second slot (16) is provided on the fixed suction box (12), and this opposite the water ramp.
  • This discharge slot has a width of between 10 and 20 mm.
  • This mooring ramp (15) forms a continuous curtain of water under slight pressure and is arranged opposite the porous support fabric (14) at a distance between 10 and 100 mm from said porous support.
  • the water pressure from these jets is between 3 and 15 bars, and preferably close to 3 to 8 bars. Below 3 bars, the curtain disperses too quickly and beyond 15 bars, the additional cost is not justified. It is important that the curtain of water from this first ramp acts perpendicularly to the moving base sheet which advances and compresses so as to wet it under optimal conditions.
  • the dried sheet (2) is received in a conventional manner at (4), for example by means of an endless conveyor belt (17).
  • the sheet (2) can undergo an additional treatment, for example a treatment making it possible to produce perforated patterns in the sheet by means of an assembly (16) of the type described in European patent 0400249.
  • a nonwoven web (2) based on polyester fibers is introduced having a titer of 3.3 dtex and a length of 38 mm, weighing 200 g / m2 and the thickness of which is 8 cm.
  • the speed of introduction of the sheet is 20 m / min.
  • This sheet is brought to the zone proper (3) by passing over a conveyor belt (14) having a porosity of 46%.
  • the sheet is compressed between the first rotary cylinder (13) and said conveyor belt and subjected to the action of a curtain of water produced by the ramp (15), the outlet of which is at a distance of 100 mm from the internal surface. of the conveyor belt (14).
  • the pressure of the water coming from the ramp (15) is adjusted to 10 bars.
  • the compressed sheet is then subjected to the action of the water jets from the ramps (R1, R2, R3, R4) which act alternately on the faces (N) and (S) of said sheet.
  • the four ramps (R1-R4) all produce 1250 jets per meter and are adjusted as follows.
  • Such a sheet has a very regular surface condition, identical on both sides, and has the following mechanical characteristics measured on a sample 50 mm wide:
  • the article treated under these conditions has similar mechanical characteristics, but it is found that a portion of the fibers redirected during treatment on the N side appear on the second side S which has a fluffy and not regular appearance.
  • the flatness of the article is less good than that of the article produced on a machine according to the invention.
  • the energy consumption necessary for binding is, in a machine produced in accordance with the invention, of the order of 0.65 Kwh per kilogram of nonwoven, while it amounts to 0.94 Kwh in the case of a conventional installation.
  • the installation according to the invention involves as many cylinders as treatment ramps, the latter however proving to be of a lower cost since for the production of similar articles, it requires a lower number of treatment ramps, lower water consumption with an energy saving of almost 50%, and this to obtain a better final result .
  • the invention is not limited to the embodiment described and illustrated, but covers all the variants produced in the same spirit, in particular those which would include perforated cylinders arranged parallel to each other provided that the ramps projecting the water jets act alternately against the two faces of the treated fibrous web and that the peripheral speed of the cylinders gradually increases from one treatment zone to the next.

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Abstract

Installation pour la réalisation de nappes non tissées dont la cohésion est obtenue par l'action de jets de fluide, comportant des moyens (1) permettant de réaliser, comprimer et introduire une nappe fibreuse (2) à l'intérieur d'une zone de traitement (3) dans laquelle la nappe (2) en mouvement est soumise à l'action d'une succession de rampes de jets d'eau sous pression qui agissent alternativement contre les deux faces de ladite nappe (2). Elle se caractérise en ce que les moyens d'entrelaçage sont constitués par au moins une série de cylindres perforés (C1, C2, C3, C4), chaque cylindre étant associé à une rampe (R1, R2, R3, R4) projetant des jets d'eau sous pression contre la surface de ladite nappe (2), lesdites rampes (R1, R2, R3, R4) étant disposées en quinconce d'un rouleau de traitement au suivant et les jets agissant perpendiculairement contre la surface du produit traité, la vitesse périphérique des cylindres augmentant progressivement d'une zone de traitement à la suivante.

Description

INSTALLATION POUR LA REALISATION DE NAPPES NON TISSEES DONT LA COHESION EST OBTENUE PAR L'ACTION DE TETS DE FLUIDE.
La présente invention concerne un perfectionnement apporté aux installations permettant la réalisation de nappes fibreuses non tissées, dont la cohésion est obtenue par entremêlement des fibres dans l'épaisseur de ladite nappe grâce à l'action de jets de fluide, et plus particulièrement de jets d'eau sous pression.
Il a été proposé depuis fort longtemps, ainsi que cela ressort de l'US -A-3 214 819 et de l'US-A-3 508 308, de réaliser des nappes textiles non tissées dans lesquelles la cohésion est donnée par l'entrelacement des fibres élémentaires entre elles, entrelacement obtenu par l'action de jets d'eau sous pression qui agissent sur la structure fibreuse à la manière d'aiguilles et permettent de réorienter une partie des fibres constituant la nappe dans le sens de l'épaisseur.
Une telle technologie s'est largement développée de nos jours et est utilisée non seulement pour réaliser des étoffes non tissées à usage textile, tel que notamment pour les applications dans des domaines médicaux ou hospitaliers, de l'essuyage, de la filtration, d'enveloppes pour sachets de thé..., mais également pour réaliser de minuscules perforations dans des supports continus, tels que papiers, cartons, films, voire même feuille de matière plastique ou autres, les articles obtenus pouvant éventuellement présenter des motifs en creux ou en relief comme cela ressort notamment du FR-A-2 068 676, FR-A-2 536 432, EP-A -0400 249. Ainsi que cela ressort de l'US-A-3 214 819 qui, à la connaissance du Demandeur, est le brevet de base sur une telle technologie, l'action des jets d'eau peut s'exercer de différentes manières contre l'article que l'on traite, soit par exemple contre une seule de ses faces, soit successivement contre les deux faces. Les enseignements apportés par ce document sont cependant essentiellement théoriques et les indications données concernant les conditions pratiques de traitement ne permettent pas une production industrielle satisfaisante. Ainsi, lorsqu'il est envisagé de réaliser un liage en agissant alternativement contre les deux faces, l'une des phases du traitement se fait au travers de la toile supportant le voile fibreux. Une telle manière de procéder entraîne une très forte absorption d'énergie des jets d'eau par la toile support lorsque celle-ci s'oppose au passage desdits jets ainsi qu'un décollement de la structure fibreuse de la surface de ladite toile support, les jets repoussant la structure fibreuse, entraînant un allongement de cette dernière et la formation de plis.
Compte-tenu de ces inconvénients, les installations proposées à ce jour pour réaliser un traitement sur les deux faces du produit de base, sont du type décrit dant l'US-A-3 508 308 (voir notamment figures 7 et 8 et description correspondante), et sont conçues de manière à ce que la structure fibreuse de base passe au travers d'une succession de zones d'entrelaçage proprement dites constituées chacune d'un cylindre perforé rotatif associé à une pluralité d'injecteurs (trois rampes successives pour chaque cylindre rotatif dans l'exemple illustré) qui permettent d'agir tout d'abord contre l'une des faces du produit, puis, grâce à des moyens de détour prévus entre deux cylindres successifs, à agir ensuite sur la face envers et, éventuellement, à effectuer un troisième traitement sur la face endroit avant de sécher et réceptionner le produit réalisé. En général, les rampes successives sont réglées à des pressions différentes en fonction des articles à produire, pression en général comprise entre 30 et 100 bars ou plus.
De telles installations qui donnent satisfaction d'un point de vue pratique, présentent cependant un certain nombre d'inconvénients parmi lesquels on peut citer :
- un encombrement en longueur important,
- et surtout, la nécessité d'effectuer la première série de traitements d'entrelaçage sur une face avec une pression réduite pour éviter que les fibres ne ressortent sur l'autre face et créent des défauts ; en effet, si la pression est élevée, les fibres de la face non liée ont tendance à pénétrer dans la toile support du premier cylindre ; il est donc nécessaire, pour compenser la moindre efficacité de liage résultant de cette pression réduite, d'augmenter le nombre de rampes de traitement (désignées couramment par l'expression "injecteurs"), ce qui augmente notablement le coût de l'installation, complique la mise en oeuvre industrielle et entraîne une dépense d'énergie et de consommation en eau élevée.
Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, une installation perfectionnée qui permet de réaliser de tels traitement par jets de fluide permettant de donner de la cohésion à des nappes fibreuses non tissées, pouvant être à base de fibres naturelles, synthétiques, seules ou en mélange, ou constituées par l'association de nappes non tissées et de renfort internes, tels que grilles textiles, tissus, tricots, nappes tramées, renforts longitudinaux.. . L'installation conforme à l'invention permet non seulement d'adapter beaucoup plus facilement les conditions de traitement à chaque type de structure textile, conduit à des aspects de surface après action du fluide beaucoup plus régulier et surtout permet, pour des articles équivalents, de conduire à une consommation en eau réduite ainsi qu'un nombre de passages sous les rampes d'entrelaçage moins important.
Par ailleurs, l'installation conforme à l'invention permet également de traiter des nappes fibreuses d'un grammage plus élevé que les installations conventionnelles où l'on effectue une série de traitements d'entrelaçage successifs sur chacune des faces de l'article. En effet, dans les machines conventionnelles, lorsque les nappes fibreuses ont un poids supérieur à 100 g/m2, et notamment lorsqu'elles sont constituées de fibres de faible denier, on a constaté qu'il se produisait des défauts d'aspect de surface (zones en relief et en creux) qui les rend inappropriées pour la plupart des applications.
D'une manière générale, l'installation conforme à l'invention comporte, de manière connue, des moyens permettant de réaliser, comprimer et introduire une nappe fibreuse à l'intérieur d'une zone de traitement dans laquelle la nappe en mouvement est soumise à l'action d'une succession de rampes de jets d'eau sous pression qui agissent alternativement contre les deux faces de ladite nappe, ladite installation se caractérisant en ce que les moyens d'entrelaçage sont constitués par au moins une série de cylindres perforés, chaque cylindre étant associé à une rampe (ou injecteur) projetant des jets d'eau sous pression contre la surface de ladite nappe, lesdites rampes étant disposées en quinconce d'un cylindre de traitement au suivant, les jets agissant perpendiculairement contre la surface du produit traité et la vitesse périphérique des cylindres croissant légèrement d'un cylindre de traitement au suivant. L'augmentation de vitesse d'un cylindre de traitement au suivant permet de maintenir la nappe sous tension lors de la succession de phases de traitement, et entraîne l'élimination des défauts de surface qui apparaissent sur les machines conventionnelles. A titre indicatif, un accroissement de vitesse compris entre 0,5 et 3 % est adapté pour la plupart des grammages de nappes traitées.
Selon une forme de réalisation conforme à l'invention, l'installation comporte quatre rouleaux de traitement superposés associés chacun à une rampe projetant des jets d'eau sous pression contre la surface de la matière, le premier cylindre si l'on considère le cycle de production- étant associé à des moyens permettant d' assurer une densification de la nappe fibreuse de base non traitée.
De tels moyens permettant d'assurer la densification sont constitués essentiellement par un tapis transporteur sans fin poreux qui supporte la matière et qui est en appui tangentiel contre la surface du premier cylindre rotatif perforé à l'intérieur duquel on applique un vide partiel et qui permet donc de comprimer la nappe de base avant qu'elle ne soit soumise à l'action de la première rampe de jets sous pression ; dans cette forme de réalisation, lorsque la nappe de base est comprimée entre le tapis transporteur et le cylindre perforé rotatif, on réalise un mouillage de ladite nappe par l'intermédiaire d'un rideau d'eau, produit au moyen d'une rampe additionnelle disposée à l'intérieur du volume défini par le tapis transporteur, qui est dirigé contre la surface de ce dernier et qui traverse successivement ledit tapis poreux, la nappe comprimée avant d'être aspirée au travers du cylindre perforé. Si, pour la plupart des applications, deux traitements successifs sur chacune des faces endroit et envers permet d'obtenir de bons résultats, il peut être envisagé, dans une variante d'une installation conforme à l'invention, de réaliser une seconde série de traitements alternés au moyen d'un second ensemble de cylindres perforés et d'injecteurs superposés disposés en regard de la première série d'éléments de traitement.
Grâce à une telle conception, il est non seulement possible d'obtenir une installation très compacte permettant de réaliser des traitements d'entrelaçage de la nappe dans lesquels on agit alternativement contre chaque face du produit de base, mais, par ailleurs, il a été constaté que lorsqu'une telle installation comportait des moyens de compactage avec prémouillage, qu'il était possible de réduire le nombre de rampes de traitement par rapport à un produit similaire réalisé sur des installations conventionnelles dans lesquelles on réalise plusieurs traitements successifs d'entrelaçage sur l'une des faces du support, puis sur l'autre face.
II est évident que l'on ne sort pas du cadre de l'invention en réalisant une installation dans laquelle les cylindres seraient disposés non pas de manière superposée, mais côte à côte, les rampes ou injecteurs agissant, conformément à l'invention, alternativement contre chaque face de la nappe fibreuse.
L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce à l'exemple de réalisation donné ci-après à titre indicatif mais non limitatif, et qui est illustré par les figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 est une vue schématique en perspective montrant la structure générale d'une installation réalisée conformément à l'invention ;
- la figure 2 est une vue de détail en perspective montrant la structure d'une zone élémentaire de traitement d'entrelaçage que comporte une telle machine.
En se reportant aux schémas annexés et plus particulièrement à la figure 1, l'installation conforme à l'invention comporte, si l'on suit le sens de production de l'article, des moyens désignés par la référence générale (1) qui permettent de réaliser, comprimer et introduire une nappe fibreuse (2) à l'intérieur d'une zone de traitement proprement dite désignée par la référence générale (3), zone dans laquelle la nappe (2) en mouvement est soumise à l'action d'une succession de rampes de jets d'eau sous pression, rampes désignées par la même référence (R) affectées d'un indice et qui agissent alternativement contre les deux faces (N) et (S) de ladite nappe (2), nappe qui, après traitement, est reprise par un ensemble d'évacuation, désigné par la référence générale (4) où un traitement complémentaire peut éventuellement lui être appliqué.
Ainsi que cela ressort de la figure 1 annexée, selon une caractéristique de l'invention, l'ensemble des cylindres perforés
(C1,C2,C3,C4) de la zone de traitement, sont montés superposés les uns par rapport aux autres, chaque cylindre étant associé à une rampe d'injecteurs (R1,R2,R3,R4) projetant des jets d'eau sous pression contre la surface de la nappe (2), lesdites rampes étant disposées en quinconce d'un rouleau de traitement au suivant et les jets agissant perpendiculairement contre la surface du produit à traiter. Par ailleurs, la vitesse périphérique des cylindres (C1,C2,C3,C4) est réglée pour qu'elle croisse progressivement d'un cylindre au suivant afin d'assurer la mise sous tension de la nappe lors des différentes phases du traitement. Une telle conception de machine permet donc de réaliser aisément un traitement alterné contre les faces (S) et CM) du produit. Dans l'exemple de réalisation illustré, une seconde série de cylindres perforés (C5,C6,C7) associés à des rampes (R5,R6,R7) est disposée parallèlement et en regard de la première série. Cette seconde série de rampes n'est pas indispensable et éventuellement, il pourrait être envisagé de réceptionner le produit traité immédiatement à la sortie de la dernière zone de traitement d'entrelaçage constituée par le cylindre (C4) et la rampe (R4).
Chaque ensemble de traitement (C) et rampe (R) a une structure telle qu'illustrée à la figure 2.
Le cylindre perforé (C) est constitué par un cylindre, en acier inoxydable de préférence, ayant un diamètre compris entre 200 mm et 1000 mm, et est entraîné en rotation par tous moyens appropriés de manière à avoir une vitesse périphérique égale à la vitesse d'entrée de la matière (2) dans l'installation. En général, cette vitesse est comprise entre 10 m/min et 200m/min et l'accroissement de vitesse d'un cylindre au suivant est de l'ordre de 0,5 à 3 %.
Les perforations (10) que comporte le cylindre sont de forme cylindrique ou en nid d'abeille, ledit cylindre étant avantageusement recouvert d'une toile en monofilament d'acier ou de matière plastique ou d'une tôle perforée présentant une porosité comprise entre 3 et 20 % (élément non représenté à la figure 2). La rampe ou injecteur (R) qui est disposé parallèlement à une génératrice du cylindre (C) est une rampe conventionnelle permettant de créer des jets ou aiguilles d'eau (11) avec une pression habituelle d'au moins 30 bars, parfois plus, de manière à provoquer l'entremêlement des fibres élémentaires de la nappe (2).
Un tel injecteur peut être conçu d'une manière similaire aux enseignements de 1ΕP-A-0-400 249. A l'intérieur du cylindre (C), est disposée une caisse aspirante (12), fixe, coaxiale au cylindre rotatif (C), reliée à une source d'aspiration permettant de créer un vide partiel à l'intérieur de cette dernière. Cette caisse aspirante fixe (12) présente dans l'alignement des jets d'eau (11) une fente (13) de 10 mm environ de largeur permettant d'aspirer l'eau qui traverse la nappe fibreuse et le cylindre perforé (10).
Dans le mode de réalisation illustré à la figure 1, le cylindre (Cl) du premier ensemble de traitement est conçu pour non seulement permettre l'opération d'entrelaçage telle qu'expliquée précédemment, mais également pour coopérer à la compression de la nappe (2) non traitée avant qu'elle ne soit soumise au traitement d'entrelaçage.
Pour ce faire, le cylindre (Cl) a un diamètre qui de préférence est supérieur au diamètre des autres cylindres de l'installation, et qui est avantageusement compris entre 500 mm et 1000 mm. Ce cylindre est en appui contre un tapis transporteur poreux, sans fin (14), qui permet l'introduction de la nappe à l'intérieur de la zone de traitement. Ce support poreux a une vitesse synchronisée avec celle du cylindre. Il permet donc de réaliser une compression de la nappe (1) entre la surface du cylindre (Cl) et sa propre surface avant qu'il ne soit soumis à l'action de la première rampe de jets haute pression (RI). Il a été constaté qu'il était avantageux lors de cette opération de compression de la nappe, de réaliser un mouillage de cette dernière. Pour ce faire, à l'intérieur du volume défini par le tapis transporteur (14), est disposée une rampe (15) créant un rideau d'eau sous légère pression agissant au travers de l'ensemble support poreux (14)/nappe comprimée (2) et cylindre perforé (1). Pour permettre d'éliminer l'eau traversant les éléments précités, une seconde fente (16) est prévue sur la caisse aspirante fixe (12), et ce en regard de la rampe d'eau. Cette fente d'évacuation a une largeur comprise entre 10 et 20 mm. Cette rampe de mouillage (15) forme un rideau d'eau continu sous légère pression et est disposé en regard de la toile poreuse support (14) à une distance comprise entre 10 et 100 mm dudit support poreux. La pression d'eau issue de ces jets est comprise entre 3 et 15 bars, et de préférence voisine de 3 à 8 bars. En-deça de 3 bars, le rideau se disperse trop rapidement et au-delà de 15 bars, le surcoût n'est pas justifié. Il importe que le rideau d'eau issu de cette première rampe agisse perpendiculairement la nappe de base en mouvement qui avance et se comprime de manière à la mouiller dans des conditions optimales.
En sortie de la zone de traitement (3), la nappe (2) séchée est réceptionnée de manière conventionnelle en (4), par exemple par l'intermédiaire d'un tapis transporteur sans fin (17). Dans la zone de réception, la nappe (2) peut subir un traitement additionnel, par exemple un traitement permettant de réaliser des motifs perforés dans la nappe au moyen d'un ensemble (16) du type décrit dans le brevet européen 0400249.
Les avantages qu'apporte l'installation conforme à l'invention ressortiront cependant mieux de l'exemple concret de mise en oeuvre donné ci-après.
Exemple
Sur une installation telle que définie précédemment, on introduit une nappe non tissée (2) à base de fibres de polyester ayant un titre de 3,3 dtex et une longueur de 38 mm, pesant 200 g/m2 et dont l'épaisseur est de 8 cm. La vitesse d'introduction de la nappe est de 20 m/min. Cette nappe est amenée à la zone proprement dite (3) par passage sur un tapis transporteur (14) présentant une porosité de 46 %. La nappe est comprimée entre le premier cylindre rotatif (13) et ledit tapis transporteur et soumise à l'action d'un rideau d'eau produit par la rampe (15) dont la sortie est à une distance de 100 mm de la surface interne du tapis transporteur (14). La pression de l'eau issue de la rampe (15) est réglée à 10 bars.
La nappe comprimée est alors soumise à l'action des jets d'eau issus des rampes (R1,R2,R3,R4) qui agissent alternativement sur les faces (N) et (S) de ladite nappe.
Les quatre rampes (R1-R4) produisent toutes 1250 jets au mètre et sont réglées de la manière suivante.
Ordre des rampes Diamètre du jet Pression Vitesse en m/min des cylindres
RI : face N 140 μ 150 bars Cl : 20m/min
R2 : face S 140 μm 180 bars C2 : 20,2m/min
R3 : face N 140 μm 180 bars C3 : 20/4m/min
R4 : face S 140 μm 180 bars C4 : 20,6m /min
La nappe passe ensuite directement sur le tapis transporteur de réception (4) sans être traitée dans la seconde série d'ensembles cylindres perforé jets illustrée à la figure 1. Une telle nappe présente un état de surface très régulier, identique sur ses deux faces, et a les caractéristiques mécaniques suivantes mesurées sur un échantillon de 50 mm de largeur :
- résistance sens long : 418 Newton - résistance sens travers : 1066 Newton.
A titre indicatif, la réalisation d'un article similaire sur une installation conventionnelle dans laquelle on réalise plusieurs traitements successifs sur une face avant de traiter de manière similaire l'autre face, la vitesse de la matière étant constante et réglée à 20 m/min, nécessite de travailler dans les conditions suivantes :
Ordre des rampes Diamètre du jet Pression
1ère face N no. 1 140 μm 150 bars no. 2 140 μm 180 bars no. 3 140 μm 180 bars
2ème face S no. 1 140 μm 180 bars no. 2 140 μm 180 bars no. 3 140 μm 180 bars
L'article traité dans ces conditions présente des caractéristiques mécaniques similaires, mais on constate qu'une partie des fibres réorientées lors du traitement sur la face N apparaissent sur la seconde face S qui présente un aspect pelucheux et non pas régulier. De plus, la planéité de l'article est moins bonne que celle de l'article réalisé sur une machine conforme à l'invention. Par ailleurs, la consommation d'énergie nécessaire au liage est, dans une machine réalisée conformément à l'invention, de l'ordre de 0,65 Kwh par kilogramme de non tissé, alors qu'elle s'élève à 0,94 Kwh dans le cas d'une installation conventionnelle.
De plus, si les installations antérieures ne comportent que deux cylindres perforés associés chacun à une pluralité de rampes de traitement, l'installation conforme à l'invention implique autant de cylindres que de rampes de traitement, cette dernière s'avérant cependant être d'un coût moins élevé puisque pour la production d'articles similaires, elle nécessite un nombre inférieur de rampes de traitement, une consommation d'eau plus faible avec une économie d'énergie de près de 50 %, et ce pour obtenir un meilleur résultat final.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit et illustré, mais couvre toutes les variantes réalisées dans le même esprit, notamment celles qui comporteraient des cylindres perforés disposés parallèlement les uns aux autres à condition que les rampes projetant les jets d'eau agissent alternativement contre les deux faces de la nappe fibreuse traitée et que la vitesse périphérique des cylindres augmente progressivement d'une zone de traitement à la suivante.

Claims

REVENDICATIONS
1 / Installation pour la réalisation de nappes non tissées dont la cohésion est obtenue par l'action de jets de fluide, comportant des moyens (1) permettant de réaliser, comprimer et introduire une nappe fibreuse (2) à l'intérieur d'une zone de traitement (3) dans laquelle la nappe (2) en mouvement est soumise à l'action d'une succession de rampes de jets d'eau sous pression qui agissent alternativement contre les deux faces de ladite nappe (2), caractérisée en ce que les moyens d'entrelaçage sont constitués par au moins une série de cylindres perforés (C1,C2,C3,C4), chaque cylindre étant associé à une rampe (R1,R2,R3,R4) projetant dés jets d'eau sous pression contre la surface de ladite nappe (2), lesdites rampes (R1,R2,R3,R4) étant disposées en quinconce d'un cylindre de traitement au suivant, les jets agissant perpendiculairement contre la surface du produit traité et la vitesse périphérique des cylindres augmentant progressivement d'une zone de traitement à la suivante.
2/ Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les cylindres perforés (C1,C2,C3,C4) sont superposés les uns par rapport aux autres.
3/ Installation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'augmentation de la vitesse d'un cylindre au suivant est comprise entre 0,5 et 3 %.
4/ Installation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le premier cylindre (Cl), si l'on considère le sens de production, est associé à des moyens permettant d' assurer une densification de la nappe (2). 5/ Installation selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens permettant d'assurer la densification sont constitués par un tapis transporteur sans fin poreux (14) qui supporte la matière et qui est en appui tangentiel contre la surface du premier cylindre rotatif (Cl) perforé à l'intérieur duquel on applique un vide partiel et qui permet de comprimer la nappe de base avant qu'elle ne soit soumise à l'action de la première rampe de jets sous pression, le mouillage de ladite nappe étant réalisé par l'intermédiaire d'un rideau d'eau produit au moyen d'une rampe additionnelle (15) disposée à l'intérieur du volume défini par le tapis transporteur (14), ce rideau d'eau étant dirigé contre la surface dudit tapis et traversant successivement celui-ci, la nappe comprimée avant d'être aspiré au travers du cylindre perforé (Cl).
6/ Installation selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisée en ce qu'elle comporte un second ensemble de cylindres perforés (C5,C6,C7) et d'injecteurs (A5,A6,A7) superposés et disposés en regard de la première série d'éléments de traitement.
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