La présente invention a pour objet un procède de fabrication d'un filé mixte, caractérisé en ce qu'on fait passer un brin-support continu sous-tension en contact avec des fibres et avec un polymère à l'état collant dans une gorge périphérique d'un tambour rotatif suivant un arc de cercle de manière que le brin-support soit appliqué contre le fond de la gorge, l'on communique une torsion à l'ensemble a la sortie de la gorge, cette torsion étant ensuite fixée par la solidification du polymère, et l'on enroule le filé de manière continue et linéaire.
Des procédés de fabrication de filés mixtes sont décrits dans le brevet canadien N 833443 et dans le brevet suisse N 503811.
Cependant, le procédé selon le brevet canadien nécessite l'emploi d'un appareillage notablement plus compliqué et délicat, comportant une paire de rouleaux rainures dont les rainures s'interpénè- trent mutuellement. Quant au procédé selon le brevet suisse, il n'aboutit pas à un filé mixte au sens ou on l'entend ici, car le filé obtenu ne comporte pas de brin-support. Le substrat polymérique associé facultativement aux fibres est uniquement destiné à assurer le fixage de la torsion.
Les exemples qui suivent illustrent le procédé selon l'invention.
Exemple 1.
On utilise I'appareil représenté en élévation et partiellement en coupe à la fig. I du dessin annexé.
L'appareil représente sur la fig. l comporte un tambour rotatif 1 à gorge périphérique, laquelle a de préférence une section en V, comme indiqué sur les coupes A-A. Cette gorge peut également comporter des perforations 2 en communication avec l'intérieur du tambour 1. A l'intérieur du tambour peut tre agencé un dispositif d'aspiration (non représenté) destiné à créer une aspiration dans la gorge périphérique perforée du tambour 1. Une tte d'extrusion 3, disposée juste au-dessus de la gorge périphérique du tambour 1, est destinée à extruder un polymère visqueux qui est introduit dans la tte d'extrusion par l'ouverture 4. Simultanément, un toron-support 5 est déroulé d'une bobine 6 et achemine par des rouleaux 7 et 8 de support et régulation de tension vers et à travers la tte d'extrusion 3.
Ce dispositif permet au toronsupport 5 d'tre enduit d'une couche de polymère visqueux extrudé par la tte d'extrusion 3 et d'tre amené dans cet état dans la gorge périphérique du tambour 1. Un dispositif briseur 9 sert à amener des fibres dans la gorge du tambour) et l'aspiration transmise depuis l'intérieur du tambour par les perforations 2 facilitera le maintien de ces fibres dans la gorge (lorsque le tambour comporte de telles perforations et moyens d'aspiration). Les fibres sont séparées par peignage de la matière d'apport 10, qui peut tre en forme de nappes, de mèches, etc., à 1'aide des tambours briseurs agencés dans le dispositif briseur 9.
Des moyens de soufflage d'air peuvent tre agencés à l'intérieur de l'un de ces rouleaux en vue d'ejecter les fibres du dispositif briseur par soufflage et de les projeter dans la gorge du tambour 1.
A la suite du tambour) est disposé, selon un angle approprié par rapport au tambour 1, une broche de torsion 12 du type à fausse torsion qui, en l'occurrence, est une broche à fausse torsion du type à friction. Le filé 15 traversant cette broche reçoit la torsion désirée qui est transmise jusqu'à la partie 14 de la gorge périphérique du tambour I où a lieu le retordage et la formation du filé. La broche 12 est disposée de manière que le filé 15 fasse un angle aigu par rapport à l'horizontale. De ce fait le toronsupport 5 revtu de la couche de polymère visqueux et enveloppé des fibres sera maintenu tendu et appliqué contre le fond de la gorge au point où le file est retordu et formé dans la gorge, ce point étant approximativement le point désigné par la référence 14 sur la figure.
A la suite de la broche 12 est agencé un rouleau 16 de traction et d'avancement du filé, ce rouleau communiquant une tension et une traction au file. A la place du rouleau unique 16, il est possible d'utiliser des rouleaux pinceurs tels que les rouleaux 7 et 8 ou plusieurs rouleaux d'avancement.
Un dispositif enrouleur 17 assure l'enroulement du filé obtenu sur un rouleau récepteur 18.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant : le toronsupport 5 est déroute d'une bobine ou d'un alimenter 6 et achemine, sous tension, par les rouleaux 7 et 8 de régulation de tension vers et à travers le centre de la tte d'extrusion 3. Un polymère approprie est également introduit dans la tte d'extrusion par l'ouverture 4 et est extrudé de cette tte de manière à enrober le toron-support 5 traversant la tte d'extrusion pour tre amené dans la gorge périphérique du tambour 1. Simultanément, une quantité dosée de fibres est admise dans le tambour à gorge) par un dispositif délivreur de fibres 9 à rouleaux briseurs et introduite dans la gorge du tambour 1. Ces fibres peuvent tre retenues dans la gorge par des moyens d'aspiration (non représentés)
agencés à l'intérieur du rouleau I si la gorge comporte des perforations 2.
Les fibres sont séparées par peignage et acheminées par le dispositif briseur 9 à partir d'une matière fibreuse appropriée 10 sous forme de ruban, de nappe, de mèche, de bourre, etc. Les fibres sont ouvertes dans le dispositif briseur, puis amenées dans la gorge du tambour) par des moyens de soufflage 11.
Les composants susmentionnés sont retordus dans la gorge, approximativement au point 14, par la broche à fausse torsion 12 disposée à la suite du tambour 1 selon un angle approprie. De cette broche, la torsion est transmise par le filé 15 déjà formé jusqu'au point 14 à l'intérieur de la gorge du tambour. Au point 14, les trois composants du filé sont fermement maintenus contre le fond de la gorge sous l'effet de la tension et il importe que la broche 12 et les rouleaux régulateurs 7 et 8 assurent une tension appropriée pour que s'effectue le retordage au point 14.
Le file 15 ainsi obtenu est tiré par un rouleau approprié 16 et enroulé par un dispositif enrouleur 17 sur un rouleau récepteur 18 de manière continue et linéaire. Entre le point 14 et la broche 12, le filé est refroidi en vue d'assurer la coagulation du polymère visqueux.
Comme illustré sur les coupes A-A, la gorge du tambour) présente de préférence une section triangulaire ou pointue. Une variante de la gorge comporte une tuyère à air 20 qui projette un jet d'air comprimé sur le filé 15 au point où celui-ci quitte la gorge du tambour 1. Ce jet d'air contribue à la consolidation des fibres et améliore le commettage. I1 assure également un refroidissement et une coagulation plus rapides du polymère visqueux dans le filé 15.
Exemple 2 :
On utilise I'appareil sur ta fig. 2 en élévation et partiellement en coupe. La matière fibreuse 10 est directement amenée par I'alimenteur 19 sur la surface du tambour à gorge 21 qui comporte des aiguilles 22 faisant saillie vers l'extérieur et disposées selon une trajectoire 24 périphérique, hélicoïdale et convergente de part et d'autre de la gorge 23. La matière fibreuse 10 peut ainsi tre alimentée depuis une ou deux sources jusqu' la surface à aiguilles du tambour 21, de l'un ou des deux côtés de la rainure 23.
Les fibres en provenance de l'approvisionnement 10 seront peignées par les aiguilles et acheminées de manière continue vers et dans la gorge centrale 23 en raison de la trajectoire périphérique, héticoidate et convergente des aiguilles. Les fibres sont alors attirées dans la gorge 23 par aspiration d'air depuis l'intérieur et amenées en contact avec le toron-support enduit de polymère visqueux, qui est également introduit dans la gorge depuis la tte d'extrusion 3.
Le dispositif peut également comporter un rouleau presseur central 26 destiné à resserrer les fibres déposées dans la gorge 23.
Ce rouleau presseur 26 peut également comporter une gorge périphérique en son milieu de manière à ne pas entrer en contact avec le polymère visqueux, déposé sur le toron-support, avant que ce polymère ne soit enrobé par les fibres en brins. Ainsi, le rou leau presseur 26 sert à communiquer une tension au toron en vue d'ameliorer la consolidation et la formation du rite 15 en mme temps que la torsion de retordage est appliquée par la broche 12.
L'appareil comporte un tambour briseur et de consolidation 21, l'effet de peignage du briseur étant assuré par les aiguilles 22. L'un ou les deux côtes du tambour briseur à aiguilles 21 peuvent également comporter des lames coupantes 27 faisant saillie vers l'extérieur. Ces petites lames, du type lames de rasoir, sont disposées entre les aiguilles de manière décalée et sont destinées à couper la matière fibreuse 10 lorsqu'elle est introduite sous forme d'une mèche à filaments continus, etc., en vue de la transformer en fibres en brins.
La coupe B-B représente, à une plus grande échelle, la partie supérieure du tambour briseur et de consolidation 21 et un carter protecteur 25 qui assure le bon transport des fibres extraites par peignage par les aiguilles 22 vers la gorge centrale 23 du tambour 21.
Dans une variante non représentée, les fibres sont produites à partir d'un ruban mince et étroit de polymère orienté que l'on divise et tronçonne en fibres appropriées.
I1 est bien entendu que, au lieu d'une seule gorge, plusieurs gorges peuvent tre agencées sur le mme tambour ou encore plusieurs tambours étroits comportant chacun une gorge peuvent tre disposés axialement côte à côte. On obtient ainsi une machine pour la production simultanée de plusieurs files mixtes.
Exemples 3 8ì 7.
On procède au moyen des appareils décrits dans les exemples I et 2 en utilisant diverses matières premières et en faisant varier la vitesse d'alimentation en fibres, la vitesse du tambour à gorge et la torsion appliquée. Les conditions et les propriétés des files obtenus sont résumées dans le tableau (voir page suivante).
Les fibres peuvent tre alimentées sous forme de brins et de filament-support. Des fibres en brins de toute nature et de tout type peuvent tre utilisées. De mme, tout toron-support sous forme de filament, de ruban ou toute autre forme peut tre utilisé ainsi que toute résine extrudable susceptible de conférer au nié les propriétés désirées. Ainsi, la nature des fibres, du support et de la résine et leurs proportions pourront varier considérablement selon les propriétés que devra avoir le file et selon les exigences de l'utilisateur du filé. Les. réglages des machines seront généralement similaires mais peuvent dépendre de la vitesse de production désirée et des propriétés des composants utilisés. De mme, I'agencement de l'appareil peut tre modifie.
Ainsi, des dispositifs à disques ou à porte ou tout autre dispositif connu des spécialistes pourra tre utilisé à la place de rouleaux pour régler la tension du toron-support. Le dispositif à fausse torsion peut également tre remplace par un dispositif du type Åa manivelle ou tout autre dispositif connu.
The present invention relates to a process for manufacturing a mixed yarn, characterized in that a continuous support strand under tension is passed in contact with fibers and with a polymer in the sticky state in a peripheral groove. of a rotating drum following an arc of a circle so that the support strand is applied against the bottom of the groove, a torsion is imparted to the assembly at the outlet of the groove, this torsion then being fixed by the solidification of the polymer, and the yarn is wound up continuously and linearly.
Methods of making mixed yarns are described in Canadian Patent No. 833443 and in Swiss Patent No. 503811.
However, the process according to the Canadian patent requires the use of a considerably more complicated and delicate apparatus, comprising a pair of grooved rollers whose grooves interlock with each other. As for the process according to the Swiss patent, it does not result in a mixed yarn as it is understood here, because the yarn obtained does not include a support strand. The polymeric substrate optionally associated with the fibers is only intended to ensure the fixing of the twist.
The examples which follow illustrate the process according to the invention.
Example 1.
The apparatus shown in elevation and partially in section in FIG. I of the accompanying drawing.
The apparatus represents in fig. 1 comprises a rotating drum 1 with a peripheral groove, which preferably has a V-section, as shown in sections A-A. This groove can also include perforations 2 in communication with the interior of the drum 1. A suction device (not shown) can be arranged inside the drum, intended to create a suction in the perforated peripheral groove of the drum 1. An extrusion head 3, arranged just above the peripheral groove of the drum 1, is intended to extrude a viscous polymer which is introduced into the extrusion head through the opening 4. Simultaneously, a support strand 5 is unwound from a reel 6 and conveys through rollers 7 and 8 of support and tension regulation to and through the extrusion head 3.
This device allows the strand support 5 to be coated with a layer of viscous polymer extruded by the extrusion head 3 and to be brought in this state into the peripheral groove of the drum 1. A breaker device 9 is used to feed fibers. in the groove of the drum) and the suction transmitted from the inside of the drum through the perforations 2 will facilitate the maintenance of these fibers in the groove (when the drum has such perforations and suction means). The fibers are separated by combing the filler material 10, which may be in the form of sheets, rovings, etc., using the breaker drums arranged in the breaker device 9.
Air blowing means can be arranged inside one of these rollers in order to eject the fibers from the breaker device by blowing and to project them into the groove of the drum 1.
Following the drum) is disposed, at an appropriate angle relative to the drum 1, a torsion pin 12 of the false-twist type which, in this case, is a false-torsion pin of the friction type. The yarn 15 passing through this spindle receives the desired twist which is transmitted to the part 14 of the peripheral groove of the drum I where the twisting and formation of the yarn takes place. The spindle 12 is arranged so that the yarn 15 makes an acute angle to the horizontal. Therefore the support strand 5 coated with the viscous polymer layer and enveloped in fibers will be kept stretched and applied against the bottom of the groove at the point where the thread is twisted and formed in the groove, this point being approximately the point designated by the groove. reference 14 in the figure.
Following the spindle 12 is arranged a roller 16 for pulling and advancing the yarn, this roller imparting tension and traction to the yarn. Instead of the single roller 16, it is possible to use nip rollers such as rollers 7 and 8 or several feed rollers.
A winding device 17 ensures the winding of the yarn obtained on a receiving roller 18.
The operation of the apparatus is as follows: the support strand 5 is routed from a coil or a feed 6 and feeds, under tension, through the tension regulating rollers 7 and 8 to and through the center of the head extrusion 3. A suitable polymer is also introduced into the extrusion head through the opening 4 and is extruded from this head so as to coat the support strand 5 passing through the extrusion head in order to be brought into the peripheral groove. of the drum 1. At the same time, a metered quantity of fibers is admitted into the groove drum) by a device for delivering fibers 9 with breaker rollers and introduced into the groove of the drum 1. These fibers can be retained in the groove by means of suction (not shown)
arranged inside the roller I if the groove has perforations 2.
The fibers are separated by combing and fed by the breaker device 9 from a suitable fibrous material 10 in the form of sliver, web, roving, floss, etc. The fibers are opened in the breaker device, then brought into the groove of the drum) by blowing means 11.
The aforementioned components are twisted in the groove, at approximately point 14, by the false-twist spindle 12 disposed after the drum 1 at an appropriate angle. From this spindle, the twist is transmitted through the yarn 15 already formed to point 14 inside the groove of the drum. In point 14, the three components of the yarn are held firmly against the bottom of the groove under the effect of tension and it is important that the spindle 12 and the regulating rollers 7 and 8 provide an appropriate tension for the twisting to take place. in point 14.
The file 15 thus obtained is drawn by a suitable roll 16 and wound up by a winding device 17 on a receiving roll 18 in a continuous and linear manner. Between point 14 and pin 12, the yarn is cooled to ensure coagulation of the viscous polymer.
As illustrated in sections A-A, the groove of the drum) preferably has a triangular or pointed section. A variant of the groove comprises an air nozzle 20 which projects a jet of compressed air on the yarn 15 at the point where the latter leaves the groove of the drum 1. This air jet contributes to the consolidation of the fibers and improves the committing. It also provides faster cooling and coagulation of the viscous polymer in the yarn 15.
Example 2:
We use the device in fig. 2 in elevation and partially in section. The fibrous material 10 is fed directly by the feeder 19 onto the surface of the grooved drum 21 which comprises needles 22 projecting outwardly and arranged in a peripheral path 24, helical and converging on either side of the tube. groove 23. The fibrous material 10 can thus be supplied from one or two sources to the needle surface of the drum 21, from one or both sides of the groove 23.
Fibers from supply 10 will be combed by the needles and continuously routed to and into central groove 23 due to the peripheral, heticoidal and converging path of the needles. The fibers are then drawn into the groove 23 by air suction from the inside and brought into contact with the support strand coated with viscous polymer, which is also introduced into the groove from the extrusion head 3.
The device may also include a central pressure roller 26 intended to tighten the fibers deposited in the groove 23.
This pressure roller 26 may also include a peripheral groove in its middle so as not to come into contact with the viscous polymer, deposited on the support strand, before this polymer is coated by the stranded fibers. Thus, the presser roller 26 serves to impart tension to the strand in order to improve the consolidation and formation of the rite 15 at the same time as the twisting twist is applied by the spindle 12.
The apparatus comprises a breaker and consolidation drum 21, the combing effect of the breaker being provided by the needles 22. One or both sides of the needle breaker drum 21 may also have cutting blades 27 projecting towards the end. 'outside. These small, razor blade-like blades are staggered between the needles and are intended to cut the fibrous material 10 when introduced as a continuous filament wick, etc., for processing. in fibers in strands.
Section B-B represents, on a larger scale, the upper part of the breaker and consolidation drum 21 and a protective casing 25 which ensures the good transport of the fibers extracted by combing by the needles 22 towards the central groove 23 of the drum 21.
In a variant not shown, the fibers are produced from a thin, narrow ribbon of oriented polymer which is divided and chopped into suitable fibers.
It is understood that, instead of a single groove, several grooves can be arranged on the same drum or even several narrow drums each comprising a groove can be arranged axially side by side. A machine is thus obtained for the simultaneous production of several mixed queues.
Examples 3 8ì 7.
One proceeds by means of the apparatus described in Examples I and 2 using various raw materials and varying the fiber feed rate, the groove drum speed and the applied twist. The conditions and properties of the queues obtained are summarized in the table (see next page).
The fibers can be supplied in the form of strands and support filament. Strand fibers of any nature and of any type can be used. Likewise, any support strand in the form of a filament, a ribbon or any other form can be used as well as any extrudable resin capable of conferring on the strand the desired properties. Thus, the nature of the fibers, the support and the resin and their proportions may vary considerably depending on the properties that the yarn must have and according to the requirements of the user of the yarn. The. Machine settings will generally be similar but may depend on the desired production speed and the properties of the components used. Likewise, the arrangement of the apparatus can be modified.
Thus, disc or door devices or any other device known to specialists could be used in place of rollers to adjust the tension of the support strand. The false torsion device can also be replaced by a device of the crank type or any other known device.