FIL POLYAMIDE ET PROCEDE DE FILAGE-ETIRAGE INTEGRE POUR LA POLYAMIDE YARN AND INTEGRATED SPREAD-DRAWING METHOD FOR THE
PRODUCTION DE CE FILPRODUCTION OF THIS YARN
L'invention concerne un procédé de filage-étirage intégré pour la fabrication de fils. polyamide et un fil multifilamentaire en polyamide 66 présentant une force de retrait élevée.The invention relates to an integrated spinning-drawing process for the production of yarns. polyamide and a polyamide 66 multifilament yarn with a high withdrawal force.
Des procédés de filage-étirage intégré pour la production à grande vitesse de fils polyamides sont connus et décrits dans de nombreux brevets. Ainsi, la demande allemande n° 2 435 009 décrit un procédé d'étirage d'un fil filé à grande vitesse par passage du fil non étiré entre deux rouleaux présentant des vitesses périphériques différentes. Chacun de ces rouleaux comprend un rouleau auxiliaire qui rend possible un enroulement multiple autour du rouleau principal. Ces rouleaux auxiliaires sont entraînés en rotation soit par des moteurs pneumatiques soit uniquement par le fil qui les entoure. II a également été proposé par les brevets français n° 2 490 252 et 2 494 729 des procédés pour la fabrication de fils stabilisés multifilamentaires en polyamide 6 par filage à haute vitesse et passage du fil dans un ensemble de deux rouleaux non chauffés, le premier rouleau étant un rouleau d'appel du fil sous filière, le second rouleau étant un rouleau d'étirage. Le fil est stabilisé en sortie du second rouleau par un gaz chaud avant d'être renvidé sur une bobine. Selon le brevet 2 494 729, les rouleaux peuvent être des rouleaux chauffants. Il est également décrit que le fil peut former une boucle ouverte sur le premier rouleau uniquement.Integrated spinning-drawing processes for the high speed production of polyamide yarns are known and described in numerous patents. Thus, German Application No. 2,435,009 describes a process for drawing a high-speed spun yarn by passing the unstretched yarn between two rollers having different peripheral speeds. Each of these rollers comprises an auxiliary roller which makes possible a multiple winding around the main roller. These auxiliary rollers are driven in rotation either by pneumatic motors or only by the wire which surrounds them. French patent Nos. 2,490,252 and 2,494,729 have also proposed methods for the manufacture of stabilized multifilament polyamide 6 yarns by high speed spinning and passing the yarn through a set of two unheated rollers, the first roller being a roll for drawing the thread under the die, the second roller being a drawing roller. The wire is stabilized at the outlet of the second roll by a hot gas before being returned to a reel. According to patent 2,494,729, the rollers can be heated rollers. It is also described that the wire can form an open loop on the first roll only.
Dans ces différents procédés, l'étirage du fil requiert l'utilisation d'un rouleau associé à un galet fou, ou des duos de rouleaux pour exercer une tension suffisante sur le fil et ainsi pouvoir appliquer un taux d'étirage. Avec de tels systèmes, il est nécessaire d'avoir un ensemble de rouleaux d'étirage ou des duos par fil. Ainsi, les installations occupent une surface au sol importante. Par exemple, il n'est pas possible de disposer les bobinoirs sur plusieurs niveaux, de manière sensiblement superposée. En conséquence, les installations selon les procédés connus demandent des investissements importants. Par ailleurs, ces procédés ne permettent pas d'obtenir des fils présentant une force de retrait élevée, notamment du niveau de celle obtenue avec les fils filés à basse vitesse, c'est-à-dire à faible orientation, puis étirés dans une seconde étape.In these different methods, the drawing of the wire requires the use of a roller associated with a loose roller, or duets of rollers to exert sufficient tension on the wire and thus be able to apply a drawing rate. With such systems, it is necessary to have a set of drawing rollers or duets per wire. Thus, the installations occupy a large floor area. For example, it is not possible to arrange the winders on several levels, in a substantially superimposed manner. Consequently, installations according to known methods require significant investments. Furthermore, these methods do not make it possible to obtain yarns having a high withdrawal force, in particular of the level obtained with yarns spun at low speed, that is to say at low orientation, then drawn in a second. step.
Un des buts de la présente invention est d'éviter ces inconvénients en proposant , un procédé d'obtention de fils polyamide par filage-étirage à grande vitesse permettant, en outre, une simplification de l'installation de filage avec une disposition plus compacte
2One of the aims of the present invention is to avoid these drawbacks by proposing a process for obtaining polyamide yarns by high-speed spinning-drawing allowing, moreover, a simplification of the spinning installation with a more compact arrangement. 2
des appareils, et un investissement plus faible, et un fil en polyamide 6.6 obtenu par ce procédé et présentant une force de retrait élevée.devices, and a lower investment, and a polyamide 6.6 yarn obtained by this process and having a high withdrawal force.
L'invention a pour objet un procédé de fabrication de fils multifilamentaires en polyamide qui consiste en un procédé de filage-étirage à grande vitesse. Par grande vitesse, il faut comprendre des vitesses de renvidage du fil supérieures à 3500 m/min, de préférence comprises entre 4000 m/min et 8000 m/min. Par le terme "polyamide", la demanderesse désigne les polymères synthétiques linéaires filables à l'état fondu comprenant des fonctions amides qui se répètent. Ces polymères peuvent être soit des homopolymères soit des copolymères, soit des mélanges de polymères. Par "polyamide", il faut également comprendre les compositions comprenant comme composant principal les homopolymères ou copolymères ci-dessus et comme autres composants des additifs tels que, par exemple, des pigments, des agents matifiants, des agents de stabilisation lumière et/ou chaleur, des azurants ou analogues. En d'autres termes, le nom "polyamide" est utilisé dans la présente description pour désigner toutes compositions filables à travers une filière et comprenant comme composant principal ou matrice au moins un composé polymérique synthétique linéaire conforme à la définition ci-dessus, et comme autres composants des additifs classiquement utilisés pour la fabrication de fils.The subject of the invention is a process for manufacturing multifilament yarns of polyamide which consists of a high speed spinning-stretching process. By high speed, it is necessary to understand wire winding speeds greater than 3500 m / min, preferably between 4000 m / min and 8000 m / min. By the term "polyamide", the applicant designates linear synthetic polymers which can be spun in the molten state comprising repeating amide functions. These polymers can be either homopolymers or copolymers, or mixtures of polymers. The term “polyamide” should also be understood to mean compositions comprising, as main component, the above homopolymers or copolymers and, as other components, additives such as, for example, pigments, matting agents, light and / or heat stabilizers , brighteners or the like. In other words, the name "polyamide" is used in the present description to designate all compositions which can be spun through a die and comprising as main component or matrix at least one linear synthetic polymeric compound conforming to the definition above, and as other components of the additives conventionally used for the manufacture of yarns.
Comme composés polymériques synthétiques linéaires préférés de l'invention, on peut notamment citer le polyhexaméthylène adipamide, le polycaprolactame, leurs copolymères ou mélanges.As preferred linear synthetic polymeric compounds of the invention, mention may especially be made of polyhexamethylene adipamide, polycaprolactam, their copolymers or mixtures.
Le procédé de l'invention consiste à filer en milieu fondu un polymère, tel que défini précédemment, sous forme de filaments pour obtenir au moins un faisceau de filaments, à refroidir les filaments, à faire converger les filaments de chaque faisceau ou de plusieurs faisceaux en un point de convergence pour former au moins un fil multifilamentaire, éventuellement à déposer sur chaque fil un ensimage, à étirer chaque fil dans une zone d'étirage comprenant deux rouleaux disposés pour que le chemin du fil passant dans la zone d'étirage décrive sensiblement un "S".The method of the invention consists in spinning in the molten medium a polymer, as defined above, in the form of filaments to obtain at least one bundle of filaments, in cooling the filaments, in making the filaments of each bundle or of several bundles converge at a point of convergence to form at least one multifilament yarn, possibly to deposit on each yarn a size, to stretch each yarn in a drawing zone comprising two rollers arranged so that the path of the yarn passing through the drawing zone describes substantially an "S".
Le premier rouleau dans le sens d'avancement du fil, présente une vitesse de rotation périphérique ou linéaire inférieure à celle du second rouleau.The first roller in the direction of advancement of the wire has a peripheral or linear speed of rotation lower than that of the second roller.
Le ou les fils forment sur chaque rouleau une boucle ouverte avec un angle d'enroulement inférieur à 360°C, le fil étant chauffé, à une température d'étirage au moins supérieure à la Tg du polymère en un point ou une zone situé entre le premier point de contact du fil sur le premier rouleau et le premier point de contact du fil sur le second rouleau, les dits points de contact faisant partie de ladite zone d'étirage. Le fil est ensuite soumis à un traitement de relaxation par chauffage entre le premier point de contact du fil sur le second rouleau de la zone d'étirage et la bobine de renvidage du fil étiré. Le fil est ensuite renvidé à une vitesse supérieure à 3500 m/min.
Selon un premier mode de réalisation du procédé de l'invention, le premier et/ou le second rouleau dans la zone d'étirage comprennent des moyens de chauffage, par exemple une double envelopDe avec circulation d'un fluide caloporteur, ou une surface périphérique chauffée par des résistances électriques, des moyens de chauffage infrarouge, par induction électromagnétique ou par ultrasonsThe thread (s) form on each roll an open loop with a winding angle of less than 360 ° C., the thread being heated, to a drawing temperature at least higher than the Tg of the polymer at a point or a zone located between the first point of contact of the wire on the first roller and the first point of contact of the wire on the second roller, said contact points forming part of said drawing zone. The wire is then subjected to a relaxation treatment by heating between the first point of contact of the wire on the second roller of the drawing zone and the reel for winding the drawn wire. The wire is then returned at a speed greater than 3500 m / min. According to a first embodiment of the method of the invention, the first and / or the second roller in the drawing zone comprise heating means, for example a double envelope with circulation of a heat-transfer fluid, or a peripheral surface heated by electrical resistors, infrared heating means, by electromagnetic induction or by ultrasound
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le fil est chauffé en un point situe entre les deux rouleaux Comme moyens de chauffage du fil, on peut utiliser tous les moyens habituels de chauffage des fils tels que chauffage par convection, par rayonnement, par exemple, des plaques chauffantes, un rayonnement infrarouge, ou analoguesIn another embodiment of the invention, the wire is heated at a point located between the two rollers. As means of heating the wire, all the usual means of heating the wires can be used, such as convection, radiation heating, for example, hot plates, infrared radiation, or the like
Selon un mode de réalisation préféré, ce moyen de chauffage est une buse alimentée par un fluide gazeux chaud, de préférence par de la vapeur d'eau surchauffée ou de l'air chaudAccording to a preferred embodiment, this heating means is a nozzle supplied with a hot gaseous fluid, preferably by superheated steam or hot air
Avantageusement, cette buse peut provoquer également un entremêlement des filaments, ce qui améliore la cohésion du fil Toutefois, et cela sans sortir du cadre de l'invention, l'entremêlement ou un entremêlement complémentaire des filaments peut être réalise avant et/ou après l'arrivée du fil dans la zone d'étirageAdvantageously, this nozzle can also cause entanglement of the filaments, which improves the cohesion of the yarn However, and this without departing from the scope of the invention, the entanglement or a complementary entanglement of the filaments can be carried out before and / or after the arrival of the wire in the drawing area
Selon l'invention, il est avantageux de réaliser l'étirage des fils chauffés à une température supérieure d'environ 30°C a la Tg du polymère Le taux d'étirage applique entre le premier et le second rouleau de la zone d'étirage est avantageusement supérieur a 1 ,05, de préférence compris entre 1 ,1 et 2According to the invention, it is advantageous to carry out the drawing of the wires heated to a temperature which is about 30 ° C. above the Tg of the polymer. The drawing rate applies between the first and the second roller of the drawing zone. is advantageously greater than 1.05, preferably between 1.1 and 2
Le taux d'étirage est réglé par contrôle des vitesses linéaires d'au moins l'un des rouleaux par tout moyen connu et usuel dans le domaine technique de l'inventionThe draw rate is adjusted by controlling the linear speeds of at least one of the rollers by any means known and customary in the technical field of the invention
La nature des surfaces des rouleaux peut varier dans de larges limites Ainsi, on peut utiliser les surfaces usuelles des rouleaux employés dans les procédés classiques de fabrication des fils ou fibres synthétiques et notamment les dispositifs d'étirage des fils, tels que des surfaces chromées polies ou mates On peut également utiliser des surfaces revêtues par plasma pour ainsi régler les forces de frottement du fil sur les surfaces des rouleaux en fonction des tensions appliquées sur le fil tant au niveau du premier rouleau que du second rouleauThe nature of the surfaces of the rollers can vary within wide limits. Thus, it is possible to use the usual surfaces of the rollers used in conventional processes for the manufacture of synthetic yarns or fibers and in particular the wire drawing devices, such as polished chrome surfaces. or matt Plasma coated surfaces can also be used to adjust the frictional forces of the wire on the surfaces of the rollers according to the tensions applied to the wire both at the first roller and at the second roller
Selon une autre caractéristique de l'invention, le fil en sortie de la zone d'étirage est soumis à une relaxation pour diminuer et limiter la tension du fil sur la bobine de renvidageAccording to another characteristic of the invention, the wire leaving the drawing zone is subjected to relaxation to reduce and limit the tension of the wire on the winding reel
Cette relaxation est obtenue par chauffage du fil, par exemple, avec de la vapeur d'eau, a une température supérieure à 100°C et une vitesse péπphénque de rotation du second rouleau supérieure a celle de la bobine de renvidage
Avantageusement, ce traitement est réalise par une buse dans laquelle passe le fil a traiter De la vapeur d'eau est alimentée dans la buse selon une direction sécante, avantageusement perpendiculaire, ou parallèle avec le chemin filThis relaxation is obtained by heating the wire, for example, with steam, at a temperature greater than 100 ° C. and a rotational speed of rotation of the second roller greater than that of the winding reel. Advantageously, this treatment is carried out by a nozzle through which the wire to be treated passes. Water vapor is fed into the nozzle in a secant direction, advantageously perpendicular, or parallel with the wire path.
Toutefois, dans une variante du procédé de l'invention, la relaxation du fil peut être réalisée au niveau du second rouleau de la zone d'étirage, par chauffage du fil présent sur ce rouleau Pour cela, on peut utiliser un rouleau chauffant tel que décrit précédemment ou tout moyen de chauffage approprieHowever, in a variant of the method of the invention, the relaxation of the wire can be carried out at the level of the second roller of the drawing zone, by heating the wire present on this roller. For this, a heating roller such as described above or any suitable heating means
Il est également possible de prévoir un système de contrôle de la tension du fil avant le renvidage sur bobine L'utilisation dans la zone d'étirage de deux rouleaux sur lesquels le fil ou les fils sont enroules avec une boucle ouverte et un angle d'enroulement inférieur a 360° et de préférence inférieur à 200° permet de traiter simultanément plusieurs fils sur lesdits rouleaux d'étirage sans utiliser de galet associé à chaque fil Ainsi l'installation requiert des investissements plus faibles, un encombrement également plus réduit et permet d'installer des dispositifs ou bobines de renvidage sur plusieurs niveaux ou étages de manière superposéeIt is also possible to provide a system for controlling the tension of the thread before rewinding on a reel. The use in the drawing area of two rollers on which the thread (s) are wound with an open loop and an angle of winding less than 360 ° and preferably less than 200 ° makes it possible to simultaneously treat several wires on said drawing rollers without using a roller associated with each wire. Thus the installation requires lower investments, also a smaller footprint and allows '' installing winding devices or coils on several levels or stages in a superimposed manner
Le fil peut être ensimé soit avant la zone d'étirage, soit après celle-ci II est également possible de prévoir plusieurs dispositifs d'ensimage disposes avant et après la zone d'étirage si nécessaire Les ensimages convenables sont ceux utilisés pour la production de fils ou fibres dans les procèdes classiques et usuels, et sont fonction du type de fil et de l'utilisation de celui-ciThe wire can be sized either before or after the stretching area. It is also possible to provide several sizing devices arranged before and after the drawing area if necessary. The suitable sizes are those used for the production of yarns or fibers in conventional and usual procedures, and are a function of the type of yarn and the use thereof
Les fils obtenus par le procédé de l'invention peuvent être utilises pour la production de surfaces textiles tissées ou tricotées soit seuls ou en associant avec d'autres fils tels que par exemple des fils naturels, des fils artificiels ou des fils élastiques tels que par exemple les fils elasthanesThe threads obtained by the process of the invention can be used for the production of woven or knitted textile surfaces either alone or by combining with other threads such as for example natural threads, artificial threads or elastic threads such as by example elastane yarns
Les fils de l'invention présentent une meilleure régularité des propriétés sur la longueur du fil et notamment une bonne régularité de la tension sur la bobine de renvidage En conséquence, lors de l'utilisation de ces bobines sur les métiers à tisser ou à tncoter, la tension du fil dans le métier sera régulière et donc permettra d'obtenir une surface textile régulièreThe yarns of the invention have better regularity of properties over the length of the yarn and in particular good regularity of the tension on the winding spool Consequently, when these spools are used on weaving or knitting machines, the tension of the thread in the loom will be regular and therefore will allow to obtain a regular textile surface
Dans le cas d'un fil en polyhexamethylène adipamide, il présente des propπétés particulières de force de retrait et retrait à l'eau bouillante, différentes de celles obtenues dans les procédés classiques de filage-étirage intégré Ainsi un fil multifilamentaire en polyhexamethylène adipamide obtenu par un procédé de filage-étirage intégré possède un retrait dans l'eau bouillante supérieur à 6 % et une force de retrait supérieure à 1 ,3 cN/tex
Par polyhexamethylène adipamide, il faut comprendre le polyamide obtenu par polycondensation entre l'hexaméthylène diamine et l'acide adipique. Toutefois ce terme désigne également, pour l'interprétation de l'invention, les copolyamides de polyhexamethylène adipamide avec, par exemple jusqu'à 5 % en poids d'unités dérivées du caprolactameIn the case of a polyhexamethylene adipamide yarn, it has special properties of withdrawal force and withdrawal with boiling water, different from those obtained in conventional integrated spinning-stretching processes. Thus a multifilament yarn made of polyhexamethylene adipamide obtained by an integrated spinning-stretching process has a shrinkage in boiling water greater than 6% and a shrinkage force greater than 1.3 cN / tex By polyhexamethylene adipamide, it is necessary to understand the polyamide obtained by polycondensation between hexamethylene diamine and adipic acid. However, this term also designates, for the interpretation of the invention, the polyhexamethylene adipamide copolyamides with, for example up to 5% by weight of units derived from caprolactam
Selon une autre caractéristique préférée de l'invention, la force de retrait du fil satisfait aux inéquations suivantes :According to another preferred characteristic of the invention, the withdrawal force of the wire satisfies the following inequalities:
0,1241 χ REB + 0,594 < FR (1)0.1241 χ R EB + 0.594 <F R (1)
0,1241 x REB + 1 ,073 > FR (2) Dans laquelle :0.1241 x R EB + 1.073> F R (2) In which:
- REB est le pourcentage de retrait à l'eau bouillante, et- R EB is the percentage of withdrawal with boiling water, and
- FR est la force de retrait du fil en cN/tex.- F R is the withdrawal force of the wire in cN / tex.
D'autres avantages, détails et but de l'invention apparaîtront plus clairement au vue de la description de modes de réalisation de l'invention faite en référence à la figure annexée dans laquelle :Other advantages, details and object of the invention will appear more clearly from the description of embodiments of the invention made with reference to the appended figure in which:
- la figure 1 unique est une vue synoptique et schématique d'une installation de production de fil selon un premier mode de réalisation du procédé conforme à l'invention. Selon un premier mode de réalisation de l'invention illustré à la figure 1 , un fil 1 multifilamentaire est obtenu par filage d'un polymère à travers une filière 2 comprenant une multitude de trous pour obtenir un faisceau 3 de filaments 4.- Figure 1 is a single schematic view of a wire production installation according to a first embodiment of the method according to the invention. According to a first embodiment of the invention illustrated in FIG. 1, a multifilament yarn 1 is obtained by spinning a polymer through a die 2 comprising a multitude of holes to obtain a bundle 3 of filaments 4.
Ces filaments 4 convergent en un point 5 appelé point de convergence pour ainsi former le fil 1.These filaments 4 converge at a point 5 called a point of convergence, thereby forming the wire 1.
Dans le mode de réalisation illustré, un dispositif 6 de dépôt d'ensimage sur le fil 1 est présent au point de convergence. Ce dispositif 6 peut être installé en un ou plusieurs points quelconques du chemin du fil.In the illustrated embodiment, a device 6 for depositing size on the wire 1 is present at the point of convergence. This device 6 can be installed at any one or more points on the wire path.
Les filaments 4 sont, en sortie de filière, refroidis par un dispositif formant avantageusement cheminée dans laquelle est injecté de l'air froid. Ce dispositif de refroidissement classique dans les procédés de filage en milieu fondu n'a pas été représenté sur la figure pour plus de clarté.The filaments 4 are, at the outlet of the die, cooled by a device advantageously forming a chimney into which cold air is injected. This conventional cooling device in melt spinning processes has not been shown in the figure for clarity.
Le fil 1 ensimé est amené sur un premier rouleau 7 et forme sur celui-ci une boucle ouverte avec un angle d'enroulement inférieur à 360°, avantageusement de l'ordre de 180°.The sized wire 1 is brought to a first roller 7 and forms thereon an open loop with a winding angle of less than 360 °, advantageously of the order of 180 °.
Le fil 1 passe ensuite sur un deuxième rouleau 8 de dimension sensiblement identique sur lequel il forme également une boucle ouverte avec un angle d'enroulement inférieur à 360°.The wire 1 then passes over a second roller 8 of substantially identical size on which it also forms an open loop with a winding angle less than 360 °.
Les rouleaux 7, 8 sont disposés de telle manière que le chemin du fil 1 décrit un S. Le fil 1 est ensuite enroulé sur une bobine 9 de renvidage.
Selon le mode de réalisation illustré à la figure 1 , une buse 10 de chauffage est disposée sur le chemin du fil 1 entre les deux rouleaux 7 et 8. Cette buse 10 est alimentée avec de la vapeur d'eau surchauffée (alimentation non représentée). Un exemple de buse convenable pour l'invention est décrit dans le brevet français 2 490 252.The rollers 7, 8 are arranged in such a way that the path of the wire 1 describes an S. The wire 1 is then wound on a winding reel 9. According to the embodiment illustrated in Figure 1, a heating nozzle 10 is disposed on the path of the wire 1 between the two rollers 7 and 8. This nozzle 10 is supplied with superheated steam (supply not shown) . An example of a nozzle suitable for the invention is described in French patent 2,490,252.
Comme le rouleau 8 a une vitesse périphérique ou linéaire plus élevée que celle du rouleau 7, le fil 1 est soumis à un étirage.As the roller 8 has a higher peripheral or linear speed than that of the roller 7, the wire 1 is subjected to drawing.
La buse de chauffage 10 provoque également un entremêlement des filaments pour obtenir une cohésion du fil. L'installation illustrée à la figure 1 comprend une seconde buse de chauffage 11 disposée sur le chemin du fil 1 après le second rouleau 8. Cette buse est également alimentée en vapeur d'eau surchauffée. Cette buse permet uniquement de porter le fil à une température suffisante pour obtenir une relaxation de celui-ci, avant d'être renvidé sur une bobine 9. La vitesse périphérique de la bobine de renvidage 9 est avantageusement inférieure à la vitesse périphérique du rouleau 8 pour permettre une relaxation du fil et ainsi diminuer la tension de celui-ci avant l'enroulement sur la bobine 9.The heating nozzle 10 also causes entanglement of the filaments to obtain cohesion of the wire. The installation illustrated in FIG. 1 comprises a second heating nozzle 11 arranged on the path of the wire 1 after the second roller 8. This nozzle is also supplied with superheated steam. This nozzle only allows the wire to be brought to a temperature sufficient to obtain a relaxation thereof, before being returned to a reel 9. The peripheral speed of the winding reel 9 is advantageously lower than the peripheral speed of the roller 8 to allow relaxation of the wire and thus reduce the tension thereof before winding on the coil 9.
Les rouleaux 7 et 8 sont entraînés en rotation avantageusement par des dispositifs onduleurs (non représentés) qui permettent également de contrôler leur vitesse de rotation.The rollers 7 and 8 are advantageously driven in rotation by inverter devices (not shown) which also make it possible to control their speed of rotation.
Comme le fil 1 ne décrit qu'un tour ou enroulement incomplet sur les rouleaux 7 et 8, il est possible d'amener plusieurs fils 1 sur ceux-ci et de les renvider sur des bobines 9 disposées de manière sensiblement superposée ou sur plusieurs niveaux. Une telle disposition permet une diminution de la surface occupée au sol nécessaire par rapport aux procédés connus.As the thread 1 only describes an incomplete turn or winding on the rollers 7 and 8, it is possible to bring several threads 1 onto them and return them to the reels 9 arranged in a substantially superimposed manner or on several levels . Such an arrangement allows a reduction in the area occupied on the ground necessary compared to known methods.
En outre, comme les fils sont étirés simultanément sur le même dispositif d'étirage, les propriétés des fils seront plus homogènes. Cette homogénéité couplée avec l'homogénéité des propriétés sur la longueur d'un fil permettra d'obtenir des surfaces textiles à aspect uniforme et donc amélioré. Selon un autre mode de réalisation non illustré, le procédé de l'invention est mis en oeuvre dans une installation similaire à celle du mode de réalisation illustré à la figure unique. Toutefois, la relaxation du fil 1 est réalisée au niveau du second rouleau 8 qui comprend, dans ce second mode de réalisation, des moyens de chauffage du fil (moyens non illustrés), la buse 11 de chauffage étant supprimée. Ce second rouleau est de conception usuelle et peut être identique dans sa structure aux rouleaux du type "rouleau chauffant" utilisés dans les procédés classiques d'étirage des fils synthétiques. Toutefois, le chauffage du fil passant sur le second
rouleau peut être réalisé par tout moyen de chauffage connu comme le rayonnement infrarouge, le chauffage par induction électromagnétique par exemple.In addition, since the wires are drawn simultaneously on the same drawing device, the properties of the wires will be more homogeneous. This homogeneity coupled with the homogeneity of the properties over the length of a thread will make it possible to obtain textile surfaces with uniform appearance and therefore improved. According to another embodiment not illustrated, the method of the invention is implemented in an installation similar to that of the embodiment illustrated in the single figure. However, the relaxation of the wire 1 is carried out at the level of the second roller 8 which comprises, in this second embodiment, means for heating the wire (means not shown), the heating nozzle 11 being omitted. This second roller is of conventional design and may be identical in structure to the rollers of the "heating roller" type used in conventional methods of drawing synthetic threads. However, the heating of the wire passing over the second roller can be produced by any heating means known as infrared radiation, electromagnetic induction heating for example.
Ainsi, le fil est porté à une température de relaxation permettant une diminution de la tension de renvidage et donc l'obtention de bobines utilisables dans les procédés de fabrication de surfaces textiles.Thus, the yarn is brought to a relaxation temperature allowing a reduction in the winding tension and therefore obtaining coils which can be used in the processes for manufacturing textile surfaces.
Par ailleurs, sans sortir du cadre de l'invention, des dépôts d'ensimage sur le fil 1 peuvent être prévus après la zone de relaxation du fil. La nature des compositions d'ensimage ne sont pas critiques et sont généralement celles employées usuellement dans les procédés de fabrication des fils synthétiques. En outre, pour améliorer la cohésion des fils il est possible de prévoir des buses d'entremêlement et ou d'entrelacement avant ou après la zone d'étirage, ou comme indiqué précédemment, utiliser comme buse 10 de chauffage pour l'étirage, une buse générant un entremêlement des filaments.Furthermore, without departing from the scope of the invention, sizing deposits on the wire 1 can be provided after the relaxation zone of the wire. The nature of the sizing compositions are not critical and are generally those usually used in the processes for manufacturing synthetic yarns. In addition, to improve the cohesion of the wires, it is possible to provide entanglement and or interlacing nozzles before or after the stretching zone, or as indicated above, use as heating nozzle 10 for stretching, a nozzle generating an entanglement of the filaments.
Des fils ont été obtenus selon le procédé de l'invention par filage de polymère polyhexamethylène adipamide ou polycaprolactame, soit par utilisation du premier mode de réalisation illustré à la figure unique, soit selon le second mode de réalisation décrit ci-dessus.Yarns were obtained according to the method of the invention by spinning polyhexamethylene adipamide or polycaprolactam, either by using the first embodiment illustrated in the single figure, or according to the second embodiment described above.
Les propriétés de retrait à l'eau bouillante et de force de retrait sont mesurées selon les méthodes suivantes : - Retrait dans l'eau bouillante : (méthode dérivée de la norme DIN 53 866)The properties of shrinkage in boiling water and of shrinkage force are measured according to the following methods: - Shrinking in boiling water: (method derived from standard DIN 53 866)
Le retrait des fils dans l'eau bouillante est déterminé par étirage du fil sous une tension de 0,05 cN/dtex, et marquage du fil en deux endroits espacés l'un de l'autre d'une distance prédéterminée L-| . Après élimination de la tension, on plonge le fil dans de l'eau bouillante pendant 15 minutes, puis on renvide le fil. Après séchage du fil à 80°C pendant 10 minutes puis reconditionnement à l'ambiante pendant 10 minutes, le fil est soumis de nouveau à une tension de 0,05 cN/dtex. La distance L2 entre les deux marques précédentes est de nouveau mesurée. Le retrait (REB) du fil est déterminé par la formule :The shrinkage of the wires in boiling water is determined by drawing the wire under a tension of 0.05 cN / dtex, and marking the wire in two places spaced from each other by a predetermined distance L- | . After removing the tension, the wire is immersed in boiling water for 15 minutes, then the wire is wound up. After drying the wire at 80 ° C for 10 minutes and then reconditioning at room temperature for 10 minutes, the wire is again subjected to a tension of 0.05 cN / dtex. The distance L2 between the two previous marks is again measured. The shrinkage (R EB ) of the wire is determined by the formula:
L1 - L2 REB (%) = x 100L 1 - L 2 R EB (%) = x 100
LThe
11
- Force de retrait :- Withdrawal force:
Cette force est mesurée en dynamique sur un appareil de marque DYNAFIL avec une vitesse de défilement du fil de 50 m/ min. La longueur de fil testée est de 1000 m. Le fil est porté à 180°C dans l'air entre les deux rouleaux de défilement qui tournent à équivitesse. La force s'exerçant sur un des rouleaux est mesurée.
Exemples selon le mode de réalisation illustrée à la figure 1This force is measured dynamically on a DYNAFIL brand device with a wire feed speed of 50 m / min. The length of the wire tested is 1000 m. The wire is brought to 180 ° C in the air between the two scroll rollers which rotate at equal speed. The force exerted on one of the rollers is measured. Examples according to the embodiment illustrated in Figure 1
Les conditions de fonctionnement du procédé sont les suivantes :The operating conditions of the process are as follows:
- Polymère : Polyamide 66 de viscosité relative 37 (mesurée dans l'acide formique)- Polymer: Polyamide 66 of relative viscosity 37 (measured in formic acid)
- Température de filage : 292°C- Spinning temperature: 292 ° C
- Vitesse de renvidage : 5200 m/min- Winding speed: 5200 m / min
- Tension de renvidage : 0,8 g/tex- Winding tension: 0.8 g / tex
- Pression de vapeur dans la buse d'étirage 10 : 6 bars- Vapor pressure in the drawing nozzle 10: 6 bars
- Pression de vapeur dans la buse de relaxation 11 : 2 bars- Vapor pressure in the relaxation nozzle 11: 2 bars
- Taux de relaxation entre rouleaux etireurs et bobine de renvidage : environ 10 %- Relaxation rate between stretching rollers and winding reel: around 10%
- Titre du fil : 78/20- Thread title: 78/20
Les fils obtenus ont les caractéristiques suivantes :The yarns obtained have the following characteristics:
(1) Pression de vapeur dans la buse de relaxation égale à 3,7 bars(1) Vapor pressure in the relaxation nozzle equal to 3.7 bars
D'autres essais ont été réalisés avec différentes pressions de vapeur dans la buse d'étirage et la buse de relaxation. Les résultats sont indiqués dans le tableau ci-après :
Other tests were carried out with different vapor pressures in the drawing nozzle and the relaxation nozzle. The results are shown in the table below:
Exemples réalisés selon le second mode de réalisationExamples produced according to the second embodiment
Dans ce mode de réalisation, la relaxation du fil est provoquée au niveau du second rouleau de la zone d'étirage équipé de moyens de chauffage, par exemple une double enveloppe dans laquelle circule un fluide caloporteurIn this embodiment, the relaxation of the wire is brought about at the level of the second roller of the drawing zone equipped with heating means, for example a double envelope in which a heat transfer fluid circulates.
Les conditions de fonctionnement du procédé sont les suivantesThe operating conditions of the process are as follows:
- Polymère Polyamide 66 de viscosité relative 42 (mesurée dans l'acide formique) - Température de filage : 292°C- Polyamide 66 polymer of relative viscosity 42 (measured in formic acid) - Spinning temperature: 292 ° C
- Vitesse de renvidage • 4500 m/min- Winding speed • 4500 m / min
- Tension de renvidage . 2,7 g/tex- Winding tension. 2.7 g / tex
- Chauffage par air à 200°C pour l'étirage- Air heating at 200 ° C for stretching
- Taux de relaxation entre rouleaux etireurs et bobine de renvidage environ S % - Titre du fil : 22/6
10- Relaxation rate between stretching rollers and winding reel around S% - Thread title: 22/6 10
Les fils obtenus ont les caractéristiques suivantesThe yarns obtained have the following characteristics
Les fils de l'invention présentent des caractéristiques de retrait et de force de retrait supérieures à celles des fils obtenus par le procédé "F.E I" (Filage - Etirage - Intégrés) En effet, pour un taux d'étirage comparable et un fil de même titre, le retrait a l'eau bouillante d'un fil F E I est de l'ordre de 7 % pour une force de retrait de 1 ,2 cN/texThe yarns of the invention have characteristics of shrinkage and of withdrawal force superior to those of the yarns obtained by the "FE I" process (Spinning - Drawing - Integrated) Indeed, for a comparable drawing rate and a yarn of similarly, the withdrawal with boiling water of a FEI wire is of the order of 7% for a withdrawal force of 1.2 cN / tex
Fabrication de fil en polycaprolactame selon le second mode de réalisationManufacture of polycaprolactam yarn according to the second embodiment
Des fils de titres 44/20 et 44/12 ont été réalisés par filage d'une composition de polycaprolactame de viscosité 2,61 (viscosité relative mesurée dans H2SO4, solution a 1 ,0 % de polymère dans H2SO4 à 96 %) La composition contient également 1,70 % d'oxyde de titane comme agent matifiantYarns with titles 44/20 and 44/12 were produced by spinning a polycaprolactam composition of viscosity 2.61 (relative viscosity measured in H2SO4, solution at 1.0% of polymer in H2SO4 at 96%) The composition also contains 1.70% titanium oxide as a matting agent
Les conditions de filage sontThe spinning conditions are
- Température de filage . 270°C- Spinning temperature. 270 ° C
- Vitesse de renvidage • 4500 m/min - Température de chauffage du second rouleau 180°C- Winding speed • 4500 m / min - Heating temperature of the second roll 180 ° C
- Taux d'étirage : 1 ,3- Draw rate: 1, 3
- Taux de relaxation • 10 %
11- Relaxation rate • 10% 11
Les caractéristiques des fils obtenus sontThe characteristics of the wires obtained are
Ces fils sont par exemple utilisés dans les procédés de tricotage pour réaliser des surfaces textiles indémaillables.
These yarns are used, for example, in knitting processes to produce textile-resistant surfaces.