Procédé et dispositif de fabrication d'un fil à base de mica, fils obtenus et produits réalisés à partir dudit fil

Abstract

 Le procédé de fabrication d'un fil (1) à base de mica consiste à dérouler un ruban plat (2) constitué d'un support souple sur lequel sont fixées des lamelles de mica et à enrouler, lors de son déroulement sous torsion, le ruban sur lui-même en sorte que les lamelles soient au moins partiellement disposées à l'intérieur du fil (1) tandis que le support souple est disposé principalement sur l'extérieur du fil (1). De préférence la torsion est de l'ordre de 26 t/m, pour un ruban faisant de l'ordre de 6 mm de largeur.
Le dispositif comprend :

a) un poste d'alimentation (7) d'un ruban plat (2) constitué d'un support souple sur lequel sont fixées des lamelles de mica,

b) un poste de réception et de mise en torsion (10),

c) et, interposé entre les deux postes précités (7, 10) un guide de présentation présentant un ensemble de surfaces de guidage conformé pour initier l'enroulement continu et régulier du ruban sur lui-même.

Description

[0001] La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un fil comportant une certaine proportion de mica, ce fil ayant une régularité et une résistance mécanique suffisante pour pouvoir être mis en oeuvre sur des machines traditionnelles de transformation textile telles que métier à tisser, métier à tricoter, tresseuse, machine de retordage, de toronnage.

[0002] En raison de la toxicité de l'amiante et de l'interdiction d'utilisation qui en résulte, différents matériaux de substitution ont été mis en oeuvre en fonction des propriétés recherchées. On sait que le mica est bien connu pour permettre la réalisation de produits tels que des feuilles ou des plaques d'isolation thermique ou électrique. Par contre, sa structure lamellaire particulière n'a, jusqu'à ce jour, pas permis son utilisation dans les produits réalisés selon les process de fabrication de l'industrie textile.

[0003] Certes de nombreux produits à base de mica, de type muscovite ou phlogopite, sont proposés sur le marché. Ces produits, se présentant sous la forme de feuilles éventuellement découpées en bandes étroites, sont constituées par des lamelles de mica déposées et fixées sur un support destiné à améliorer la résistance mécanique du produit fini.

[0004] Même s'ils présentent une résistance mécanique améliorée et une structure homogène, ces produits ne peuvent être utilisés selon les procédés conventionnels de l'industrie textile du fait des phénomènes d'abrasion et donc de destruction partielle des lamelles de mica qui se produisent lors des contacts dudit produit avec les organes de travail des machines correspondantes.

[0005] Le but que s'est fixé le demandeur est de proposer un procédé de fabrication d'un fil à base de mica, ce fil ayant une régularité et une résistance mécanique suffisantes pour pouvoir être mis en oeuvre lors des étapes de transformation conventionnelles dans l'industrie textile que sont le tissage, le tricotage, le tressage, le toronnage, le retordage, ... sans perte substantielle de mica.

[0006] De manière caractéristique, ce procédé consiste à dérouler un ruban plat constitué d'un support souple sur lequel sont fixées des lamelles de mica et à enrouler, lors de son déroulement sous torsion, le ruban sur lui-même en sorte que les lamelles soient au moins partiellement disposées à l'intérieur du fil tandis que le support souple est disposé principalement vers l'extérieur du fil.

[0007] Selon le principe du procédé de l'invention, les lamelles de mica sont protégées des phénomènes d'abrasion par le gainage extérieur que constitue le support souple. C'est donc celui-ci qui est principalement en contact avec les différents organes susceptibles de provoquer l'éraillage des lamelles de mica d'une part lors du procédé lui-même à l'occasion de l'enroulement du fil et d'autre part lors de l'utilisation du fil sur les métiers à tisser, à tricoter, les machines à retordre, toronner ou tresser.

[0008] De préférence, lors de son déroulement, le ruban passe sur un ensemble de surfaces de guidage conformées pour initier l'enroulement continu et régulier du ruban sur lui-même.

[0009] Par exemple, le ruban au cours de son déroulement, passe sur une première surface courbe de guidage, le support étant en contact, à plat, avec ladite surface, puis passe sur une seconde surface courbe de guidage, sensiblement cylindrique, disposée à proximité de la première surface et dirigée vers la réception sous torsion du fil. Les deux surfaces forment un embarrage qui bloque la remontée de torsion ; la première surface permet une présentation régulière du ruban à plat qui s'enroule ensuite partiellement et en oblique autour de la seconde surface, les lamelles de mica étant en contact avec ladite surface.

[0010] C'est un autre objet de l'invention que de proposer un guide de présentation spécialement conçu pour constituer l'ensemble de surfaces de guidage en question. De manière caractéristique, ce guide se présente sous la forme d'une tige deux fois coudée en Z, dont l'extrémité libre constitue la première surface courbe de guidage et dont la portion entre le premier et le second coude, y compris ce dernier, constitue la seconde surface courbe de guidage.

[0011] C'est un autre objet de l'invention que de proposer un dispositif de fabrication d'un fil à base de mica comprenant un poste d'alimentation et un poste de réception et de mise en torsion et, interposé entre les deux dits postes, le guide de présentation précité. La torsion qui est donnée remonte jusqu'au guide de présentation. Lors de cette mise en torsion, du fait de la présentation qui est conférée au ruban plat dans le guide, il y a un enroulement continu et régulier du ruban sur lui-même dans lequel enroulement le support souple qui se trouve tourné vers l'extérieur de l'enroulement enveloppe les lamelles de mica, pour constituer une gaine extérieure protectrice.

[0012] La torsion donnée est déterminée en fonction de la largeur du ruban selon que l'on souhaite qu'il y ait un recouvrement total ou partiel des lamelles de mica par le support souple.

[0013] S'agissant d'un ruban ayant une largeur d'environ 6 mm, on a pu obtenir un fil ayant un titrage de 900 tex en mettant en oeuvre, une torsion de 26 tours/mètre. Ce fil s'est avéré parfaitement utilisable sur tresseuse pour la réalisation d'une tresse d'un diamètre de 8 mm.

[0014] Il peut parfois être utile d'améliorer la résistance mécanique du fil à base de mica obtenu selon le procédé de l'invention ou de lui conférer des propriétés complémentaires.

[0015] Dans ce cas, en même temps que le déroulement du ruban plat, on déroule un élément longiforme complémentaire et on assemble ledit élément au ruban plat prélablement à l'enroulement sur lui-même dudit ruban. Lorsque cet enroulement sur lui-même met en oeuvre le guide de présentation précité, l'assemblage de l'élément longiforme et du ruban est réalisé à l'entrée du guide de présentation.

[0016] La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va être faite d'un dispositif préféré de fabrication d'un fil à base de mica, illustré par le dessin annexé dans lequel :

La figure 1 est une vue très schématique dudit dispositif,

La figure 2 est une vue en perspective d'un tronçon de ruban plat alimentant ledit dispositif.

La figure 3 est une vue en perspective du fil à base de mica obtenu, et

La figure 4 est une vue en perspective d'un exemple de guide de présentation.

[0017] Pour réaliser le fil 1 à base de mica, selon le procédé de l'invention, on part d'un ruban plat 2 qui est constitué de lamelles 3 de mica qui sont disposées de manière continue et uniforme sur un support souple 4. L'adhésion entre les lamelles 3 de mica et le support 4 peut être obtenue par une couche d'adhésif 5.

[0018] Si les lamelles 3 sont déjà mélangées, lors de la production du ruban, avec un liant, cette adhésion peut être obtenue grâce à ce liant, sans adhésif supplémentaire.

[0019] Cette superposition de trois couches a été préparée initialement sous forme de feuilles de grande largeur, puis découpées en bandes de petite largeur, par exemple de l'ordre de 6 mm lors de l'enroulement en bobine. Ainsi, le ruban 2 se présente sous forme d'une galette 6 qui est disposée au poste d'alimentation 7 du dispositif 8. Le dispositif 8 comporte, outre ce poste d'alimentation 7, un guide de présentation 9 du ruban plat 2 et une broche 10 assurant à la fois la mise en torsion et le bobinage du fil 1.

[0020] Au poste d'alimentation 7, le ruban 2 est alimenté à la déroulée, la galette 6 étant entraînée en rotation par contact par deux galets délivreurs 21.

[0021] Dans l'exemple illustré à la figure 1, la broche 10 est une broche à anneau traditionnel, l'anneau 22 portant un curseur 23 sous lequel passe le fil 1 avant son enroulement sur la bobine 13 et étant supporté par une platine porte-anneaux qui est animée d'un mouvement de monte et baisse. L'axe 12 de la bobine est quant à lui entraîné en rotation par des moyens non représentés de manière synchronisée avec celle des galets délivreurs 21 de manière à avoir une vitesse de déplacement du fil 1 lors de son bobinage qui est conforme à celle du ruban 2 lors de son dévidage de la galette 6.

[0022] La torsion générée sur le fil 1 grâce à la rotation du curseur 23 remonte, par la queue de cochon 14, jusqu'au guide de présentation 9.

[0023] La configuration de ce guide de présentation 9 est conçue pour favoriser l'enroulement sur lui-même dudit ruban 2 pour obtenir la configuration du fil 1 tel qu'illustré à la figure 3.

[0024] Dans l'exemple illustré à la figure 4, ce guide est une tige métallique 15 à deux coudes successifs 16, 17. L'extrémité libre 18 de la tige 15, antérieure au premier coude 16 constitue une première surface de guidage pour le ruban plat 2 qui, provenant de la galette 6, se présente à plat sur ladite surface, le support 4 étant en contact avec celle-ci. La portion 19 de la tige 15, au-delà du premier coude 16 jusque et y compris le second coude 17 constitue une seconde surface de guidage pour le ruban 2. Cette portion 19 est dirigée dans la direction de la broche 10 de sorte que, du fait de la remontée de torsion, le ruban s'enroule partiellement autour de cette seconde portion, les lamelles 3 de mica étant en contact avec celle-ci.

[0025] Le fil 1 qui est obtenu a sa périphérie extérieure qui est constituée par le support souple 4, tandis que les lamelles de mica 3 sont disposées intérieurement au fil 1.

[0026] La torsion communiquée est déterminée pour obtenir un recouvrement total ou partiel des spires 20 constitutives de l'enroulement du ruban sur lui-même. Dans l'exemple illustré à la figure 3, les spires 20 étaient sensiblement jointives de telle sorte que le support souple 4 constituait un gainage quasiment continu autour des lamelles de mica disposées intérieurement au fil 1. La mise en torsion confère au fil obtenu 1 une résistance mécanique beaucoup plus importante que celle du ruban 2. Cette résistance mécanique ainsi que sa régularité et sa souplesse permettent généralement sa mise en oeuvre en l'état sur des métiers traditionnels à tisser, à tricoter, à retordre, à toronner, à tresser.

[0027] Dans un exemple précis de réalisation, on a mis en oeuvre un ruban plat 2, de largeur de 6 mm, connu sous la dénomination Firox, et commercialisé par la société COGEBI, dont les lamelles de mica 3 sont du type phlogopite (ou muscovite), dont le support souple 4 est une grille de verre, Son poids au mètre carré était de 130 g, se décomposant en 80 g de mica, 34 g de verre et 16 g de liant. Ce ruban a été traité sur le dispositif décrit ci-dessus, avec une torsion de 26 t/m, pour produire un fil de 900 tex.

[0028] On a alimenté une machine à tresser 44 fils avec le fil 1 ainsi produit et on a pu obtenir, sans difficultés, une tresse de 8 mm de diamètre (28 fils en âme et 16 fils en gaine).

[0029] Si on veut renforcer la résistance mécanique du fil ou conférer à celui-ci d'autres caractéristiques que celles apportées par le mica, il est possible, selon le procédé et avec le dispositif de l'invention d'introduire à l'intérieur du fil 1 un élément longiforme complémentaire, qui peut être par exemple un filament continu métallique, un filé de fibres ou autre. Dans ce cas, l'élément longiforme complémentaire est alimenté à l'entrée du guide de présentation 9 de telle sorte qu'il soit disposé à l'intérieur de l'enroulement du ruban 2 sur lui-même. Il constitue alors l'âme centrale du fil 1. Il est bien sûr possible de mettre en oeuvre d'autres modes de réalisation, notamment pour réaliser un guipage d'un ou plusieurs éléments longiformes autour du fil 1.

[0030] Le fil obtenu par le procédé et avec le dispositif de l'invention est un fil non toxique, résistant à des températures élevées et présentant des caractéristiques mécaniques suffisantes pour son utilisation dans les opérations ultérieures habituelles de l'industrie textile.

[0031] Dans l'exemple qui vient d'être décrit, le fil obtenu est un fil simple, il est bien sûr possible d'obtenir à partir de ce fil simple, par une opération classique de retordage, un fil retors homogène ou composite. Il s'agit d'un fil retors homogène si les différents consituants de ce fil retors sont des fils simples selon l'invention. Il s'agit d'un fil retors composite si, en plus d'un ou plusieurs fils simples de l'invention, on met en oeuvre comme autre constituant des filaments ou des filés de fibres minérales ou organiques.

[0032] Ce fil simple peut également servir de fil de guipage. Il peut aussi être mis en oeuvre, comme fil d'âme, dans la production de fils, selon les techniques de filature dénommées core-spun ou dref selon lesquelles un ou plusieurs fils d'âme sont entourés de fibres de couverture. Le fil simple de l'invention peut ainsi être mis en oeuvre avec des fibres présentant une bonne résistance mécanique et thermique, notamment des fibres d'acier inoxydable, des fibres de para-amide, des fibres de polybenzimidazole, ...

[0033] Tous ces fils peuvent être utilisés dans les opérations classiques de l'industrie textile, que ce soit le tressage, le gainage, le toronnage pour fabriquer des cordes, la production de bourrelets, le tissage y compris en trois dimensions, le tricotage rectiligne ou circulaire ou encore en trois dimensions. Ces fils ou les produits obtenus par les différentes opérations ci-dessus peuvent servir de support d'enduction ou en tant qu'éléments d'armatures à des produits composites.

[0034] Les produits finis ou semi-finis qui en résultent trouvent leurs applications dans les domaines traditionnels de l'isolation thermique et de l'étanchéité, y compris dans les milieux agressifs, notamment acides, que ce soit des joints à basse ou moyenne pression, des bourrelets d'étanchéité, des colliers et joints à brides, des joints de dilatation, des gainages pour protection de tuyauterie, de conduite de fluides chauds, pour protection de faisceaux de câbles électriques, pour la réalisation de manchons de protection, pour la protection de vannes.

[0035] Il peut également s'agir d'applications dans le domaine électrique, tel que les composants de résistance électrique, l'isolation de faisceaux de câbles.

[0036] Il sera bien compris que l'avantage présenté par le procédé de l'invention qui permet de réaliser un fil à base de mica, facilement utilisable dans les opérations habituelles de l'industrie textile, est de permettre la réalisation de produits (tresses, cordons, tissus, tricots,...) qui sont déformables dans les trois dimensions contrairement à ce qui pouvait être obtenu à l'aide des rubans déjà connus à base de mica dont la seule possibilité était d'être banderolés sans possibilité de déformation du fait des risques d'éraillage des lamelles de mica.

Revendications

1. Procédé de fabrication d'un fil (1) à base de mica caractérisé en ce qu'il consiste à dérouler un ruban plat (2) constitué d'un support souple (4) sur lequel sont fixées des lamelles de mica (3) et à enrouler, lors de son déroulement sous torsion, le ruban sur lui-même en sorte que les lamelles (3) soient au moins partiellement disposées à l'intérieur du fil (1) tandis que le support souple (4) est disposé principalement sur l'extérieur du fil (1).

2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le ruban, lors de son déroulement, passe sur un ensemble de surfaces de guidage conformé pour initier l'enroulement continu et régulier du ruban sur lui-même.

3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que le ruban (2) passe d'abord sur une première surface courbe de guidage (18), le support souple (4) étant en contact, à plat, avec ladite surface puis passe sur une seconde surface courbe de guidage (19), sensiblement cylindrique, disposée à proximité de la première surface (18) et dirigée vers la réception sous torsion du fil.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé par une torsion de l'ordre de 26 t/m, pour un ruban faisant de l'ordre de 6 mm de largeur.

5. Dispositif de fabrication d'un fil à base de mica caractérisé en ce qu'il comprend :

a) un poste d'alimentation (7) d'un ruban plat (2) constitué d'un support souple (4) sur lequel sont fixées des lamelles de mica (3),

b) un poste de réception et de mise en torsion (10),

c) et, interposé entre les deux postes précités (7, 10) un guide de présentation présentant un ensemble de surfaces de guidage conformé pour initier l'enroulement continu et régulier du ruban sur lui-même.

6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que le guide de présentation (9) se présente sous la forme d'une tige 16) deux fois coudées en Z, dont l'extrémité libre (18) constitue une première surface de guidage sur laquelle le support souple (4) du ruban (2) s'applique à plat et dont la portion (19) entre le premier (16) et le second coude (17), y compris celui-ci, constitue une seconde surface courbe de guidage, sur laquelle les lamelles de mica (3), s'appliquent en s'enroulant en oblique.

7. Fil (1) à base de mica obtenu par le procédé de l'une des revendications 1 à 4 ou grâce au dispositif de l'une des revendications 5 et 6, formé par l'enroulement sur lui-même d'un ruban plat (2) constitué d'un support souple (4) sur lequel sont fixées des lamelles de mica (3) sous forme de spires obliques sensiblement jointives, le support souple (4) étant disposé sur l'extérieur du fil (1).

8. Fil de la revendication 7 comportant un fil d'âme ou de guipage, notamment un filament continu métallique.

9. Fil retors obtenu par retordage de plusieurs fils parmi lesquels au moins un fil de l'une des revendications 7 ou 8.

10. Fil comportant des fibres de couverture, notamment fibres d'acier inoxydable, fibres de para-amide, fibres de polybenzimidazole, et un ou plusieurs fils d'âme selon l'une des revendications 7 à 9.

11. Utilisation du fil de l'une des revendications 7 à 10 pour la production de tresse, toron, tissu ou tricot.

Dessins