Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
9 ~ ~ ~
~ a présente invention concerne un procéde pour la
~abrication de nappes non tissées en ~ils continus synthétiques
et un dispositif pour sa mise en oeuvre.
Il est connu de ïabriquer des nappes non tissées par
extrusion de filaments, étirage, déflexion de ceux-ci sur une
surface, puis réception du faisceau de filaments défléctés sur
un tapis transporteur mobile, les dispssitifs d'extrusion, d'e-
tixage, de dé~lexion étant fixes, seul le transporteur étant
mobile. De tels procédés et dispositi~s sont décrits dans le
10brevet canadien n 908 975 et les brevets français I 580 328
I 594 499, 2 128 21~ 2 134 206 et 2 166 2810 Suivant la lar
geur dé8irée de la nappe~ on utilise une ou plusieurs unités
; d~ ~ion, étirage~ d~lexion~ dans le dernier cas disposées
cate à c8te9 de façon décalée ou non, de telle façon que chaque
d~flecteur dévie sur le tapis transporteur un ~aisceau de fila-
ments ~ormant une portion élémentaire de la nappe.
Selon certains autreæ procedés, on n'utilise pas de
`~ déflecteur - ainsi dans le brevet français n I ~11 875 - pour
~; séparer les filaments, on confère à ces derniers une charge é-
leotro8tatique par contact triboélectrique dans une buse d~aspi-
ration; lorsque les filaments quittent la buse, ils sont tous
ohargés de m8me signe, donc se repoussent, le faisceau ~ormé se
d~posant ~ur un tablier transporteur mobile. Il peut ~tre aussi
néceesaire d'avoir plusieurs dispositifs d'extrusion, c~te
c~te, pour ~ormer une nappe de largeur désirée.
& a aussi songé ~ n'utiliser qulun seul appareillage
pour la ~abrication d'une nappe ~ la largeur désirée, en inter~
calant entre le dispositif d'extrusion et le tablier transporteur,
un moyen provoquant la formation de la nappe finale par croise-
ment d'au moins une nappe élémentaire. Ainsi, dans le brevetaméricain n 3 183 557, il est décrit un procédé selon lequel le
dép~t croisé de la napps élémentaire est e~fectué au moyen de
~ ~k
-1-
-
tablier~ situés sur le transporteur et ef~ectuant le dép~t de
la nappe élémentaire9 par déplacement d'un bord ~ l~autre dans
un sens perpendiculaire ~ l'avancée de celui-ci. Ce procédé est
g~néralement connu sous le nom de procédé camel-back; s'il donne
satisfaction dans la réalisaSion de nappes régulières, il néces-
site malheureusement un appareillage important tr~s encombrant.
~ elon un autre procédé décrit dans les brevets améri-
cains numéros 2 859 506 et 3 660 868, les filaments en provenance
d'un dispositi~ d'extrusion sont pris en charge directement à
; 10 l'air libre ~ une certaine distance de celui-ci par une buse a-
limentée en fluide~ solidaire d'un dispositif situé perpendicu-
lairement au tablier récepteur et au-dessus de celui-ci9 assurant
le déplacement de la buse par l'intermédiaire d'une cha~ne d~un
bord à l'autre du tablier, pendant que s'effectue la projection
; des filaments sur ce dernier. Dans de tels procédés, les fila-
ments sont à l'air li~re entre leur extrusion et le dépôt sur le
tablier, ce qui entra~ne des risques d'hétérogénéit~ de struc-
ture sans compter les risques de casses des brins dans l'atmos
phère de l'atelier, cette dernière n'étant pas non plus e~emple
de pollution.
D'autres procédés utilisent un moyen fixe situé au-
dessus du tablier le dépOt des filaments sur la largeur du tablier
étant ef~ectué ~ l'aide dtun fluide qui dévie en alternance le
~ens du déplacement du ~ais¢eau tombant sur le tablier De tels
points sont décrits dans le brevet français n l 551 846 et le
brevet américain n 3 460 731; néanmoins, le réglage des moyens
pneumatique~ est délicat; il s'ensuit des irrégularités de struc-
,:: .
ture des nappes dues aux variations de débit du fluide qui dévie
en alternance le sens de déplacement du ~aisceau de filaments.
3 ~a présente demande se propose d'éviter les inconvé-
nients sus-mentionnés. Elle concerne un procédé permettant d1ob-
tenir de8 nappes régulieres et un dispositif pour leur fabricationr
-2-
~,
," ~.
~Q~
~a présente invention a pour objet un procédé de *a- ;
brication de nappe~ non tissées en filaments continu~, par ex~
trusion, étirage9 déflexion et dépôt du faisceau de filaments
sur un tablier en mouvement, caractérisé en ce que les ~ilaments
snimés de leur vitesse d7étirage, sont guidés ~ l'intérieur d'un
tube fermé jusqu'au dispositif de dé~le~io~, celui-ci ét~nt
animé dlun mouvement de va-et-vient, dans une direction trans
versale ~ la direction d'avance du tablier récepteur en mouve-
ment et situé au-dessus de ce dernier~
~a présente demande a aussi pour objet un appareillage
destin~ ~ animer d~un mouvement de va-et-vient, le dispositif
de dé~lexion des ~ilaments au-dessus du tablier récepteur en mou-
v~ment et dans une direction tra~sversale à 1'avance de ce der-
nier, caractérisé en ce que cet appareillage est constitué d'une
part d'un tube en deux parties dans lequel circulent les fila-
ments, présentant une parti0 fixe destinée à accompagner lesdits
~ilaments après étirage~ et une partie mobile dispo~ée sensible-
ment parallèlement au tablier récepteur, dont une extrémité cou-
lisse dans la partie ~i~e et dont l~autre extrémité porte le dis~
positi* de déflexion des filaments, et, d'autre part, d~un moyen
d~entra~nement en mouvement de va-et-vient de la partie mobile du
tube et solidaire de cette derni~re.
~ a pr~ente demande a aussi pour objet une variante de
l'appareillage sus-revendiqué, dans laquelle la partie mobile du
tube coulisse æur la partie fixe, les au~res éléments restant
le~ m~me~
Ce procédé permet la réalisati~n de nappes non tissée
de tout poids au mètre carré et de toute largeur désirée.
Le mouvement de va-et-vient du dispositi~ de déflexion
permet une fabrication de nappe hbmog~ne avec un encombrement
matériel minimum.
Pour un nappage correct, il faut que9 pendant le va-et-
~3-
- loZgl84
vient, le tapis avance de pré:Eérence de la largeur désirée du
voile suivant les techniques traditionnelles de nappage, llavance
du.tapi~ de réception étant au plu~ égale ~ la largeur du dépôt
des filaments. Par largeur du voile ou largeur de dép~t des
filaments9 on entend la largeur maximum du faisceau de ~ilaments
dé~léchis.
~es filaments continus sont de préférence des ~ilaments
en polymères synthétiques tel~ que par exemple polyamides, po-
lyé~ter, polyoléfines, ainsi que leurs copolymères et mélange
de polymères; il peuvent aussi présenter une structure hétérog~ne
telle que ~me/gaine ou c8te à c8te~ de même que les ~ilaments
extrudés par une m8me filière ou des filières différentes peuvent
atre de propriétés différentas.
ha mise en oeuvre du procédé et le fonctionnement de
llappareillage ~eront mieux compris à llaide de la description
ci-aprè~ et des figures s'y rapportant données à titre illustra-
tif mais non limitati~. '
- ~a figure 1 est une vue générale d'un poste de fa- 1-
brication d'une nappe non tissée à l'aide de l'appareillage de
la présente demande.
- La figure 2 est une vue partielle du poste de ~abri-
oation illustrant le coulissage du tube mobile dans le tube fixe. ',
a figure 3 est une vue partielle du poste de fabri- i
cation illustrant le coulissage du tube mobile sur le tube fixeO
- ~a figure 4 est une vue partielle du moyen de cou-
l~sage du tube mobile sur le tube fixe, tel que représenté figu-
3. ,
a figure 5 est une vue du moyen d'entra~nement du
mouYement d~ va-et vient de la partie mobile du tube. I
Si llon se r~ère ~ la figure 1, on distingue le bloc ,
~ilière 1, le faisceau de filaments extrudés 2, la buse d'étirage
~i 3~ la partie fixe du tube 4, la partie coulissante du tube 5,
f
--4--
,':
~2~
la prédé~lexion par sifflet 6, le dé~lecteur 7, le tablier de
r~ception 8~ le chariot d~entra~nement pour mouvement de va-et-
vient 9~
~ ur la figure 5, on distingue le chariot d~entra~nement
9 ainsi que le dispositi~ assurant le mouYement de va-et-vient
. comprenant des cha~nes 10, un moteur 11~ un cadre suspendu 12
un élément extérieur non représenté et des amortisseurs laté-
raux 13.
: . Sur la figure 2, pour le coulissage du tube mobile 5,
- 10 dans la partie fixe 4 du tube, on distingue des paliers de main-
tien 14 du tube ~ixe, le collier d9accrochage 15 du tube mobile
au chariot 9.
- Sur la figure 3, pour le coulissage du tube mobile
5, autour et sur le tube fixe 4, on distingue des paliers fluides
16~
Sur la figure 4, on distingue la partie fixe 4 du tube,
la partie coulisæante 5 solidaire d'un second tube mobile 17
(gr~ce à des entretroises 18~ qui lui~meme est supporté et cou-
lisse ~ ltintérieur de paliers fluides 16 alimentés en air com-
primé par un moyen non représenté.
Si l'on se reporte aux figures sus-mentionnées, le~
~ilaments 2 en provenance de la t8te de la filière 1, passent
dans une buse dlétirage 3 telle que celle ~aisant l'objet du
brevet canadien n 908 975; ~ la sortie de cette buse, les
-~ ~ilaments étirés, anim~s de la vitesse d'~tirage, pénètrent dans
: la partie fixe 4 du tube présentant un coude, dont l'angle est
indif~ére~t; toujours ~nimés de la m~me vitesse, ils pénetrent
ensuite dan~ la partie mobile 5 du tube puis dans le prédé~lec-
teur ~ sif~let 6, tel que celui décrit da~s le brevet français
9 3o n 2 128 216; en sortant de ce prédé~lecteur, les filaments ren-
contrent le d~flecteur 7 dont la partie in~érieure est animée
.. . ~Yentuellement dlun mouvement de vibratio~ tel que décrit dans
i -5-
~,
~[)z9~134
le brevet fr~nçais n 2 166 ~81. La commallde du chariot oc-
casionne le va-et-vient de ce dernier qui 9 solidaire de la partie
mobile du tube, lui Pait décrire une course complète équivalente
un aller-retour pendant que le tapis avance de la largeur du
, Yoile.
Dans ce procédé, une seule source de traction, la buse
d'étirage, tracte les ~ils et leur donne la vitesse nécess~ire
pour les transporter jusqu'au point de dépôt sur le tablier.
Pour le coulissage de la partie mobile 5 du tube autour
et sur la partie fixe du tube7 on utilise de préfé~ence des pa-
liers fluides pour maintenir et guider les parties mobiles.
Pour le coulissage de la partie mobile 5 du tube dans
le tube ~ixe 4, on rev~t éventuellement l'intérieur de cette
partie fixe d~un produit permettant un Pro$tement doux et assurant
; l9étanchéité, comme le polytétra~luro-éthylène par exemple.
Selon le présent procedé, on n'accélère pas au point
de rebroussement entre l'aller et le retour, alors que, générale-
ment, on accélère au moment du rebroussement pour éviter le dep~t
~ cet endroit d'une quantité plus élev~e de matière~
Indépendamment de la possibilité de faire supporter
par le ohariot d'entra~nement un seul tube mobile, il est possible
que le dispositif assurant le mouvement de va-et-vient commande
plusieurs tubest ainsi qu'il est représente schématiquement ~
t ~ la figure 6 sur laquelle on peut voir deu~ dispositi~a commander
chacun l'aller-retour de deux tubes mobiles, les filame~ts étant
produits par deux positions d'extrusion par dispositif. Il est
aussi possible d'avoir plusieurs positions ~ a~ moins un tube
; déposant chacune une nappe sur le tablier en mouvement, les dis-
positifs étant commandés par un seul ou plusieurs moteurs. ~ors
du dép~t des voiles issus de plusieurs fil~ares, la nappe finale
obtenue est la superpositisn des voiles é~émentaires issus de
.
chaque position.
.
,:
,.
~.~Z9~
:3ien entendu~ il est possible de réaliser des nappes
par dépat ~ partir du dispositif mobile maintenu fixe, comme
connu, ou disposer c8te ~ cate ou de façon décalée, plusieurs
dispositifs pour obtenir la largeur désirée de la nappe.
.:~ Ies ~on tissés obtenus peuvent être soumis ~ tous
:, le~ traitements habituellement e~ectués tels que: aiguilletage,
calandrage, impression, liage par produits, etc..O et ~tre uti-
lisés sui~ant leur poids pour toutes applications, par exemple
dans le domaine de la lingerie de maison (nappes, serviettes,
10 etc), de la literie (draps, taies), de llameublement (voi-
lages, ride~ux, revatements muraux ou de sols), de la maroquinerie
~support d'enduotion) ainsi que pour toutes les applications
techniques telles qu'utilisation dans les travaux publicsO
~es exemples ci-après illustrent la présente demande
sans la limiter.
Exemples 1 ~ 7
~e~ exemples 1 à 7 illustrent la possibilité de ~abri-
¢ation au moyen du dispositi~ illustré aux figures 1, 2 et 5,
1 à ~avoir avec utilisation d'une seule position dtextrusion, de
; 20 nappes de différents poids en iilaments de natures di~érentes,
1!~
la partie mobile du tube coulissant dans la partie fixe.
~ e tableau 1 donne les conditions d ~ extrusion et d'é-
tirage des filaments; on utilise une buse d'étirage décrite
dans le brevetcanadien; numéro908 975, une prédéflexion par
flet décrite dans le brevet français numéro 2 128 216, et un
dé~leoteur ~ bavette vibrante décrit dans le brevet ~rançais n
2 166 281.
~ e tableau 2 donne les conditions de nappage.
.
~e tableau 3 donne les qualités de nappes obtenues.
~e tableau 4 donne les résultats du contrale de résis-
tance des nappes~
Dans ces tableaux, on désigne:
. --7--
,s,
~9~
o SL -- sens longueur de la nappe
. ST = sens travers ou sens largeur ~e la nappe
. S 30 - direction Iaisant un angle de 30 a~ec le
~ens largeur
. ~ 45 - direction ~aisant un a~gle de 45 a~ec le
~;ens largeur
. ST 60 = " 71 1l de 60
. S~ 120= " " " de 120
11 -
. ST 150- " It ~ de150~ "
Il tî
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-12--
.
LH~
~ e polyester mis en oeuvre dans les exemples 1 à 4
est u~polytéréphtalate d'éthylène glycol présentant une visco~
sité i~trinsèque de 0,66. ~a viscosité intrinsèque du polyester
est déterminée ~ partir de la viscosité relative mesurée dans
; l'orthochlorophenol ~ 25C et égale au rapport de la viscosité
d'une solution contenant 0,5 mg de l'échantillon dans 50 cm3 du
~olvant, ~ la viscosité du solvant pur.
~ e polyamide mis en oeuvre dans les exemples 5 et 6,
est un polyhexaméthylène adipamide présentant une viscosité re-
lative de 1,36. ~a viscosité relative du polyamide est le rap-
port de la viscosité d'une solution contenant 8,4 % en poids de
l'échantillon dans un solvant composé de 90 parties dlacide for-
mique et de 10 parties d'eau, à la viscosité du solv~nt; la me-
suxe est effectuée à 25C.
~e polypropylène mis en oeuvre dans l'exemple 7 a un
grade IF2 = 21. Ce grade est déterminé au moyen de l'appareil
PO~YT ~NE GRADER DAVENPORT, à une température de 230C, sous une
charge de 2,160 kg.
~a r~sistance et l'allongement à la rupture des nappes
sont mesuré~ au moyen du dynamomètre INS~RON, sur des éprou~ettes
de 5 x 10 cm (le résultat est la moyenne de 10 mesures).
~a résistance et l'allongement ~ la rupture des ~ils
sont mesurés sur le m8me appareil (le résultat est la moyenne de
10 mesures).
a régularité des nappes est déterminée en mesurant
le poids de 39 échantillons de dimensions 5 x 5 cm, pris suivant
une bande dirigée dans le sens longueur de la nappe (S~) ou dans
le sens travers de la nappe (S~) et en calculant dans chaque cas
^ le coe~icient de variation correspondant.
~a résistance ~ la déchirure amorc~e de la nappe est
mesurée au moyen du dynamomètre ~HOMARGY, suivant la méthode dé-
orite dans la norme française NF-G 070550
--13--
8 ~
~ es nappes des exemples 2,3, 4 et 6 sont aiguilletées
dans les conditions suivantes:
Aiguille-tage par une aiguilleteuse fabriquée par le~
~tablissements ASSELIN, 3850 aiguillés au m~tre linéaire de
planches? aiguilles de marque SINGER, 15 x 18 x 36, 3" Test 06/15
~ a densité de coups au centim~tre carré et la profon-
deur de pénétration sont les sui~nt:
empleDensité coups/cm2 Pén~tration cn mm
2 50 13
3 50 13
4 59 l~
. 6 100 17
1es nappes l, 5 et 7 sont calandrées après fabrication.
Comme on peut le constater, ~ la lecture des résultats
obtenus9 particuli~rement ceu~ concernant les dif~érants coeffi
cient~ de variation, les nappes obtenues sont très régulières,
:-: quel que soit leur poids.
'
Exemple 8
~e présent exemple a pour objet d'illustrer la fabri~
,~
~ 20 cation d~une nappe ~ partir de 4 postes d'extrusion di~érents,
: un moteur animant deux sections de tube mobile tel que représenté
: figure 59 chaqu~ poste d'extrusion des filaments étant constitué
~ . ~omme dans les exempl~s 1 ~ 7.
: Conditions de fabrication:
Nature du polym~re: polyester de viscosité intrinsè-
que 0,66
- 4 ~ilières de 70 orifices de 0,34 mm chacun
- Débit en grammes par minute: 1~6 par filière
- ~empérature de chaque filière: 280C
- Distance de chaque fili~re à c~aque bu~e d'étirage:
1,7 mètre
- Pression de l~air dans la buse d~étirage: 2, 6 bars
-14-
`~:
-- Vites~;e du ~il en mètres/minute: 50C)O
; Vitesse de la partie vibrante du dé~lecteur: 2300
Yibrations/m~,
- ~ongueur de chaque section mobile du tube: 3j50 mètres
- Vitesse du chariot: 0,8 m~tre/seconde,
- ~ongueur de course du va-et-vient: 2,26 mètres
Vitesse du tapis transporteur: 1,48 mètre/minute
Contr~le de la na~pe: -
J
- Poids théorique au mètre carré: 190 grammes
- Ténacité en grammes/tex des filaments: 31,7
- Coefficient de variation: 18
- Allongement a la rupture des filaments: 54%
- Coef~icient de variation: 26
- Poids moyen, sens travers: 181 grammes/m2
; - Poids moyen, sens longueur: 186 grammes/m2
- Résistance ~ la déchirure sous 50 kg de eharge: 10,3
: ~ Coe~ficient de ~ariation: ~
. Résistan¢e à la rupture de la nappe, en kilos:
S~ : 34,2
ST : 37
S~ 45 : 39,7
ST 30 : 37
ST 60 : 37
. . S~ 120 : 33
ST 150 : 37 J
~ Allongement ~ la rupture de la nappe, en ~:
`;`: SL : 66
r ~ ST 56
S~ 45 63
3 ST 30 : 62
ST 60 : 62
ST 120 : 68
S~ 150 : 61 .
. -15-
l~Z9~
~ a nappe ~inale est aiguilletée avec le m~me dis-
positif que dans les exemples précédents:
- Densité d'aiguilletage : 84 ~oup~/cm2
- Pén~tration des aiguilles: 14 mm.
~es contr81es sont e~fectués comme dans les exemples ,.
prjcedent~ les sDmboles ont meme signiiicatlon.
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-16-
