Etat de la technique à la base de l'invention [0002] On prépare habituellement les voiles destinés à tre travaillés pour obtenir des produits tuffetés, maillés, tricotés ou autres, par cardage suivi d'un étirage selon une direction orthogonale à la sortie de la carde. On observe habituellement que l'angle moyen d'orientation des fibres dans un voile sortant de la carde est d'environ 5 degrés par rapport à la direction d'avance.

[0003] Pour modifier la valeur de l'angle, on pourrait proposer d'étirer ledit voile. Dans ce cas, la valeur de l'angle après étirage correspondant à la nouvelle orientation a, qui est définie orthogonalement par rapport à la direction d'avance du voile, est donnée par : tg (a) =e tg (5°), où e est le rapport des largeurs du voile avant et après étirage transversal.

[0004] Une autre possibilité consiste à proposer d'effectuer un passage dans un taleur-nappeur en vue de réaliser une nappe comprenant plusieurs plis, comme par exemple décrit dans le document EP-A-0520911. De

préférence, cette étape de nappage est effectuée préalablement au passage dans un étireur.

[0005] D'autre part, la Demanderesse a mis au point une technique particulière appelée"technique de verticalisation"qui permet la réalisation de produits textiles au départ d'un voile de fibres et/ou de filaments individuels. Cette technique a déjà fait l'objet de nombreuses publications depuis 1991, et a été décrite en particulier dans les documents W091/00382, W096/10667, W097/05315 et W098/36119. Elle consiste à proposer la réalisation d'un produit textile directement au départ de fibres et/ou filaments circulant dans la direction d'avance sous la forme d'un voile, ce procédé comprenant au moins une étape appelée"étape de bouclage"dans laquelle les fibres et/ou filaments subissent individuellement un bouclage transversalement par rapport à la direction d'avance du voile, éventuellement accompagné d'un étirage transversal.

[0006] Cette technique permet la réalisation de produits textiles destinés à la réalisation de revtements de sol se présentant sous la forme de tuft comme décrit dans le document W091/00382, la réalisation de produits maillés comme décrit dans le document W096/10667 ou la réalisation de produits nappés comme décrit dans le document W098/36119.

[0007] Néanmoins, pour faire fonctionner cette technique de verticalisation, il est important que le voile de fibres et/ou filaments de départ présente un faible poids par unité de surface (de préférence compris entre 10 et 50 g/m2). D'autre part, il est nécessaire que la majorité des éléments constitutifs du voile, c'est-à-dire les fibres et/ou filaments, présentent un angle d'orientation par rapport à la direction d'avance du voile compris entre 5 et 45 degrés, et de préférence entre 15 et 25 degrés.

[0008] Dans ce but, et en particulier dans le document W091/00382, une étape de pré-étirement a été prévue afin que les éléments constitutifs du voile (les fibres et/ou filaments) présentent le bon angle d'entrée avant de subir l'étape dite de verticalisation qui consiste à imprimer individuellement aux éléments constitutifs du voile un bouclage transversal accompagné d'un étirage et suivi d'une accumulation desdits fibres et/ou filaments particulièrement bien parallélisés sous forme de boucles en vue de constituer un pseudo-fil.

[0009] L'étape de pré-étirage consiste à faire passer un voile de faible densité surfacique dans un jeu de disques interpénétrants qui obligent le voile, éventuellement issu de la carde, à subir un bouclage sur une largeur supérieure à celle du produit à réaliser. On laisse ensuite les fibres retrouver par résilience une position plane qu'elles obtiennent par extension dans le sens de la largeur, en permettant aux fibres de pivoter vers une nouvelle orientation.

[0010] Ainsi que décrit dans le document W091/00382, cette étape de pré-étirement consiste à soumettre le voile à un ensemble de disques espacés d'une distance j (jauge) disposés sur deux arbres. Les disques des deux arbres sont positionnés en quinconce les uns par rapport aux autres et s'interpénétrent sur une distance d qui permet de définir l'amplitude du bouclage et donc la valeur d'étirage, soit e-2 j/d et donc de définir a.

[0011] Le dispositif décrit dans l'art antérieur a fait ses preuves et prouvé son efficacité dans un contexte industriel. Néanmoins, un certain nombre d'inconvénients subsistent, en particulier : -Dans le cas d'une valeur élevée de e : dans ce cas, la résilience des fibres atteint sa limite. Au-delà de e=2, les ondulations ont tendance à se transformer en

plis et à persister dans le voile étiré en créant ainsi des irrégularités.

Dans le cas de largeurs de travail importantes : pour des largeurs supérieures à 4 mètres, une ondulation générée au centre du voile ne peut se"détendre"qu'en poussant ses voisines. Dans ce cas, la résilience intrinsèque des fibres contenues dans une seule ondulation sera insuffisante pour pousser toute la largeur du voile. Elle dépend en outre fortement du type et de la nature des fibres utilisées.

Dans le cas où l'on désire obtenir une valeur de e modulable sur la largeur du voile, ce qui peut s'avérer très utile dans le cas où l'on désire corriger les courbes de poids du voile : en effet, le voile a tendance à tre légèrement plus lourd au centre que sur les côtés.

Dans le cas où l'on désire générer des voiles en partant d'éléments de très faible largeur tels que des rubans, des filaments ou câbles.

Buts de l'invention [0012] La présente invention vise tout d'abord à proposer une solution qui permet de modifier la largeur du voile, éventuellement issu de la carde.

[0013] Plus particulièrement, la présente invention vise à proposer un voile qui va subir le procédé de verticalisation et dans lequel les fibres et/ou filaments individuels présentent l'orientation adéquate.

[0014] La présente invention vise également à permettre, outre une orientation adéquate des fibres au sein dudit voile, une orientation isotrope desdites fibres.

[0015] Enfin, la présente invention vise à titre complémentaire à permettre la réalisation d'un voile présentant une condensation des fibres, en particulier dans le cas d'une préparation d'un produit dense.

Description des principaux éléments caractéristiques de l'invention [0016] La présente invention se rapporte à un procédé permettant d'obtenir une orientation adéquate d'éléments constitutifs d'un voile, tels que des fibres et/ou filaments, par exemple issu d'une carde, caractérisé en ce que : -l'on fait subir aux fibres et/ou filaments une étape de prébouclage effectuée grâce à l'interpénétration d'un premier jeu de disques boucleurs portés sur un axe commun transversal et entraînés en rotation continue à une première vitesse, et d'un premier jeu d'éléments boucleurs fixes, le jeu de disques boucleurs et le jeu d'éléments boucleurs présentant une jauge j définie de manière à préboucler les fibres et/ou filaments avec une valeur d'ondulation ou période j, -l'on retient à l'aide de moyens de blocage lesdits fibres et/ou filaments à intervalles réguliers d'une longueur de (n x j) où n est un entier compris entre 2 et 20, -l'on permet l'expansion des fibres et/ou filaments prébouclés de manière à réaliser de grandes ondulations présentant une valeur d'ondulation ou période (n x j), et -l'on étale par un simple étirage transversal les fibres et/ou filaments prébouclés sur une valeur d'ondulation ou période (n x j).

[0017] La présente invention se rapporte également au dispositif destiné à la mise en oeuvre de ce procédé, caractérisé en ce qu'il comprend : -un premier jeu de disques boucleurs portés sur un axe commun transversal et entraînés en rotation continue à une première vitesse, -un premier jeu d'éléments boucleurs fixes, le jeu de disques boucleurs et le jeu d'éléments boucleurs présentant une jauge définie (j) en vue de préboucler les

fibres et/ou filaments avec une valeur d'ondulation ou période (j), -des éléments de blocage disposés régulièrement avec une jauge (n x j) où n est un entier compris entre 2 et 20 et destinés à bloquer les fibres et/ou filaments prébouclés sur une valeur d'ondulation ou période (j) à intervalles réguliers d'une longueur (n x j), et -un tapis valeur permettant la mise à plat des fibres et/ou filaments.

[0018] De préférence, lesdits éléments boucleurs du dispositif sont des doigts boucleurs.

[0019] Selon une première forme d'exécution, lesdits éléments de blocage sont constitués par des doigts boucleurs plus longs que les autres doigts boucleurs et présents tous les 2 à 20 doigts boucleurs consécutifs.

[0020] Selon une deuxième forme d'exécution, ces éléments de blocage sont constitués par un autre jeu de disques détacheurs portés sur un axe commun transversal et entraînés en rotation continue à une vitesse correspondant à la vitesse de rotation des disques boucleurs.

[0021] Avantageusement, dans cette forme d'exécution, les disques détacheurs sont disposés dans le prolongement de certains des doigts boucleurs.

[0022] De manière avantageuse, le tapis étaleur est constitué par un ensemble de courroies individuelles disposées de manière divergente, et de préférence, le nombre de ces courroies individuelles correspond essentiellement au nombre d'éléments de blocage.

[0023] Avantageusement, les éléments de blocage pénètrent légèrement entre les différentes courroies individuelles.

[0024] De préférence, des moyens mécaniques sont prévus pour faire varier légèrement les vitesses longitudinales des courroies de sorte que la vitesse

d'avance en tout point transversal du voile soit équivalente pour toutes les courroies.

[0025] De manière avantageuse, le dispositif de l'invention comprend en outre des moyens de condensation des fibres et/ou filaments disposés en amont du premier jeu de disques boucleurs et du premier jeu d'éléments boucleurs fixes.

[0026] Ces moyens de condensation des fibres sont constitués de préférence par un deuxième jeu de disques boucleurs portés sur un second axe commun transversal et entraînés en rotation continue à une vitesse et entre lesquels sont disposés des éléments boucleurs fixes formant un deuxième jeu d'éléments boucleurs. Le deuxième jeu de disques boucleurs et le deuxième jeu d'éléments boucleurs fixes présentent la mme jauge que le premier jeu de disques boucleurs et le premier jeu d'éléments boucleurs fixes, et la vitesse de rotation du deuxième jeu de disques boucleurs est supérieure à celle du premier jeu de disques boucleurs.

Description des figures [0027] La figure 1 représente une vue en coupe du dispositif selon une première forme d'exécution permettant la mise en oeuvre du procédé selon la présente invention.

[0028] La figure 2 représente une vue par le dessus du dispositif tel que représenté à la figure 1.

[0029] La figure 3 représente une vue par le dessus du dispositif tel que représenté à la figure 1 et dans lequel on a représenté les fibres et/ou filaments qui ont subi les étapes de prébouclage.

[0030] La figure 4 représente une vue par le dessus du tapis valeur permettant l'étirage des fibres et/ou filaments et présent dans les dispositifs représentés aux figures 1,2 et 3.

[0031] La figure 5 représente une vue en coupe dispositif selon une seconde forme d'exécution permettant la mise en oeuvre du procédé selon la présente invention.

[0032] La figure 6 représente des vues par le dessus du dispositif tel que représenté à la figure 5 et dans lequel on a représenté les fibres et/ou filaments qui ont subi les étapes de prébouclage.

[0033] La figure 7 représente une vue en coupe d'un dispositif particulier permettant la mise en oeuvre avantageuse du procédé selon la présente invention, destiné à la réalisation de produits dits condensés.

[0034] La figure 8 représente un dispositif complet qui permet la réalisation d'un produit spécifique à base de rubans permettant la réalisation d'un produit de type nappé-collé.

Description détaillée de plusieurs formes d'exécution de l'invention [0035] On a décrit la présente invention en se référant aux techniques de verticalisation décrites plus particulièrement dans les publications antérieures de la Demanderesse, et en particulier dans les publications W091/00382 et W098/36119.

[0036] Le principe à la base de la présente invention vise donc à préparer le voile de fibres et/ou filaments, et plus particulièrement à ajuster l'angle desdits fibres et/ou filaments individuels du voile qui seront soumis à l'étape de bouclage-étirage telle que décrite en détail dans les diverses publications antérieures.

[0037] Toutefois, le procédé décrit dans la présente invention peut également servir à la constitution de voiles destinés aux techniques classiques d'aiguilletage, calandrage, de consolidation chimique ou de consolidation

ultrasons telles que décrites abondamment dans l'état de l'art.

[0038] Plus particulièrement, le procédé à la base de la présente invention pourra permettre la réalisation de voiles présentant un poids variant de la gamme classique de 10 à 50 g/m2 jusqu'à des valeurs de 100 à 300 g/m2, et ceci sans difficultés.

[0039] De mme, le procédé à la base de la présente invention pourra permettre la réalisation de voiles présentant une largeur variable allant de 0,5 à plusieurs mètres sans difficultés.

[0040] Contrairement à ce qui a été décrit dans la publication W091/00382, où l'on proposait de réaliser le pré-bouclage grâce à un enchevtrement d'un premier jeu de disques disposés sur un premier arbre et d'un second jeu de disques disposés sur un second arbre, la présente invention propose de réaliser une orientation adéquate des éléments constitutifs du voile par prébouclage grâce à un jeu de disques boucleurs disposés sur un premier arbre et entraînés en rotation à vitesse continue, qui coopèrent avec des doigts boucleurs qui sont fixes et dont le profil permet l'engagement et puis l'entraînement de la matière. A l'issue de ce prebouclage, on retient par des moyens de blocage les éléments constitutifs du voile que sont les fibres et/ou filaments de manière régulière et on permet l'expansion de ces fibres et/ou filaments préboucls de manière à obtenir des fibres et/ou filaments présentant de plus grandes ondulations. On étale ensuite ces grandes ondulations.

[0041] Les figures 1 et 2 représentent des vues en coupe et par le dessus d'une première forme d'exécution d'un dispositif destiné à mettre en oeuvre le procédé de prébouclage selon la présente invention permettant l'orientation des fibres et/ou filaments individuels présents dans un voile. Ce dispositif comprend un premier

jeu de disques boucleurs 11 disposés selon une jauge j sur un premier arbre commun transversal 10 et entre lesquels sont disposés des doigts boucleurs 12 fixes constituant un premier jeu d'éléments boucleurs. Les disques boucleurs 11 sont entraînés en rotation à vitesse continue et de préférence constante tandis que les doigts boucleurs 12 sont fixes.

[0042] Avantageusement, selon cette première forme d'exécution, on se propose de disposer régulièrement un doigt boucleur fixe 15 plus long que les autres doigts boucleurs 12 tous les 2 à 20 doigts boucleurs 12, de préférence tous les 3 à 10 doigts boucleurs 12, soit avec une jauge (n x j) où 2 < (entier) (entier) : 5 20.

[0043] De cette manière, la présence du doigt boucleur 15 plus long apparaîtra à intervalles réguliers soit tous les (2 x j) à (20 x j). Ces doigts boucleurs plus longs 15 constituent donc les éléments de blocage définis ci-dessus.

[0044] La figure 3 décrit trois fibres successives fl, f2 et f3 entraînées par le dispositif selon cette première forme d'exécution. On observe clairement les différentes étapes successives auxquelles sont soumises ces trois fibres fl, f2 et f3 à différents moments dans la progression du voile dans le dispositif.

[0045] On remarque en effet que les fibres fl qui viennent d'tre (pré) bouclées par le système doigts boucleurs courts 12/disques boucleurs 11 sont encore maintenues tendues entre les doigts boucleurs courts 12 et les disques boucleurs 11 sous la forme de petites ondulations présentant une valeur d'ondulation ou période j. Les disques boucleurs 11 continuent à pousser les fibres fl jusqu'au moment où elles vont quitter l'extrémité des doigts boucleurs courts 12. A cet instant, les fibres fl n'étant plus sous tension vont chercher de par leur résilience à s'expanser et à prendre la forme des

fibres telles que représentées par f2 sans toutefois quitter les disques boucleurs 11. La période des fibres f2 reste j.

[0046] Grâce à la cohésion inter-fibres du voile, les fibres telles que les fibres f2 vont tre extirpées des disques boucleurs 11 par les fibres disposées en aval et pouvoir s'expanser pleinement tout en étant maintenues dans les limites des doigts boucleurs longs 15 servant de moyens de blocage comme cela est représenté pour les fibres f3. A ce stade, on a réalisé de grandes ondulations avec une valeur d'ondulation ou période (n x j), où n est la fréquence à laquelle les doigts boucleurs longs 15 sont disposés entre les doigts boucleurs courts 12. n est donc un nombre entier compris entre 2 et 20.

[0047] La jauge j, c'est-à-dire la distance entre deux disques boucleurs 11 ou deux doigts boucleurs courts 12 consécutifs, est de préférence faible, c'est-à-dire comprise entre 2 et 15 mm, et plus particulièrement entre 5 et 10 mm. Ceci permet de garantir un étirage plus régulier.

Le fait d'tre parti d'une jauge j relativement faible a permis d'étirer le voile de façon très régulière et homogène, ce qui n'aurait pas été possible si on avait utilisé comme jauge de bouclage la jauge correspondant aux doigts boucleurs longs 15, soit la jauge (n x j).

[0048] Les grandes ondulations de période (n x j) sont conduites vers le tapis étaleur 100 qui se présente sous la forme de plusieurs lanières ou courroies 101,102,103,... de section quelconque, et qui permettent de recueillir les fibres par gravité ou mme grâce à une légère aspiration, à la sortie des doigts les plus longs 15. Ces lanières ou courroies 101,102,103,... sont disposées de manière divergente, comme représenté à la figure 4, et vont donc en s'évasant dans le plan du voile et permettent ainsi d'accompagner les ondulations tout en contrôlant leur mise à plat.

[0049] Judicieusement, les doigts boucleurs longs 15 se prolongent entre les courroies ou lanières 101,102,103,...

[0050] De préférence, le nombre de doigts boucleurs longs 15 est équivalent au nombre de lanières.

[0051] Le fait de proposer un tapis valeur se présentant sous forme de courroies permet avantageusement d'aplanir totalement le voile et donc de l'élargir.

[0052] De manière particulièrement avantageuse, il conviendra de prévoir des moyens mécaniques adéquats permettant que la composante longitudinale (c'est-à-dire dans le sens d'avance de la courroie) de chaque courroie soit légèrement différente, de manière que la vitesse d'avance en chaque point transversal du voile soit équivalente.

[0053] Grâce à la cohésion intrinsèque du voile, les fibres en aval déjà présentes entre les courroies vont entraîner les fibres situées sur les doigts boucleurs longs 15. Ce dispositif présente l'avantage de simplifier le dispositif général mais nécessite toutefois la présence d'un voile suffisamment cohésif (et donc suffisamment lourd).

[0054] Selon une autre forme d'exécution préférée, le procédé selon la présente invention peut tre mis en oeuvre avec le dispositif décrit aux figures 5 et 6. Ce dispositif comprend d'une part un premier jeu de disques boucleurs 11 portés sur un premier axe commun transversal 10 et entraînés en rotation continue à une première vitesse V1, entre lesquels sont disposes un jeu de doigts boucleurs courts 12. Ce premier jeu de disques 11 et ce jeu de doigts boucleurs 12 présentent une jauge j. En aval de ce jeu de disques boucleurs 11 et dans le prolongement de certains des doigts boucleurs 12 est disposé un autre jeu de disques 25 portés également sur un axe commun transversal 20 parallèle au premier axe 10.

[0055] Cet autre jeu de disques 25 est appelé jeu de "disques dtacheurs"et présente une jauge (n x j) où n est un nombre entier compris entre 2 et 20. En effet, on a disposé un disque détacheur 25 à intervalles réguliers dans le prolongement de certains des doigts boucleurs 12 tous les (n x j) doigts boucleurs 12.

[0056] Les disques détacheurs 25 sont également entraînés en rotation continue à une vitesse V2 équivalente à la vitesse V1 des premiers disques boucleurs 11 et ceci dans le mme sens.

[0057] La formation des ondulations des fibres est décrite à la figure 6 et correspond exactement à ce qui a été décrit précédemment en relation avec la figure 3, à la différence que le rôle joué par les doigts boucleurs longs 15 est cette fois joué par les disques détacheurs 25.

[0058] Dans ce cas de figure, les disques détacheurs 25 tournant dans le mme sens que les disques boucleurs 11 vont détacher les ondulations du premier jeu de disques boucleurs 11 et les conduire positivement jusqu'au tapis étaleur 100 qui est composé de plusieurs courroies 101,102,103,... légèrement divergentes, comme représenté à la figure 4.

[0059] Avantageusement, les disques détacheurs 25 pénètrent légèrement entre les courroies 101,102,103....

[0060] Les grandes ondulations sont simplement aplanies par les courroies divergentes en mme temps que le voile trouve sa nouvelle largeur.

[0061] A nouveau, le nombre de disques détacheurs correspond au nombre de courroies.

[0062] En utilisant de tels dispositifs, on comprend que l'on peut compenser le manque de résilience des fibres disposées dans le voile à la sortie de la carde après leur bouclage en réalisant un étirage plus élevé, et ceci en une seule étape. Par un réglage individuel de la pénétration des doigts à l'intérieur des disques ainsi que par

l'ajustement variable des angles d'évasement des courroies, on peut moduler la valeur de l'étirage par tranches et corriger ainsi les courbes de poids du voile.

[0063] De plus, en jouant sur la jauge et en suggérant une jauge plus fine ainsi qu'en proposant des courroies particulières, on peut étirer des éléments constitutifs du voile qui peuvent tre des fibres, des filaments et mme des rubans ou de gros fils présentant une faible largeur.

[0064] En choisissant volontairement une jauge très fine, on peut étirer des rubans de filaments continus en les cassant afin d'obtenir des fibres dont la longueur moyenne sera fonction de la jauge.

[0065] La figure 7 représente une variante du dispositif décrit à la figure 5 et qui permet de réaliser la condensation de fibres et/ou filaments en vue de réaliser un matelas plus épais. En particulier, un tel dispositif permet d'obtenir un taux de condensation pouvant atteindre 500% alors que les dispositifs classiques atteignent au maximum des valeurs de l'ordre de 80%.

[0066] Selon la présente invention, et comme représenté à la figure 7, le dispositif comprend, en amont du premier jeu de disques boucleurs 11 portés sur un premier axe commun transversal 10, entraînés en rotation continue à une vitesse V1, et entre lesquels sont disposés des doigts boucleurs 12 formant un premier jeu d'éléments boucleurs 12, un deuxième jeu de disques boucleurs 51 portés sur un second axe commun transversal 50, entraînés en rotation continue à une vitesse V5, et entre lesquels sont disposés des éléments boucleurs fixes 52 qui forment un deuxième jeu d'éléments boucleurs.

[0067] Ces deux jeux de disques boucleurs 11 et 51 présentent une jauge j. Comme décrit précédemment, à ce premier jeu de disques boucleurs 11 est associé un jeu de disques détacheurs 25 mais présentant une jauge (n x j).

[0068] En vue d'effectuer la condensation des fibres, la vitesse d'entraînement V5 du second jeu de disques boucleurs 51 est supérieure à la vitesse d'entraînement V1 du premier jeu de disques boucleurs 11.

Ceci permet de"condenser"les fibres et donc de les accumuler avant qu'elles ne soient entraînées par l'ensemble disques boucleurs 11/doigts boucleurs 12.

[0069] De cette manière, on peut réaliser un matelas d'un poids quelconque, allant jusqu'à des valeurs de 300 g/m2, et qui peut tre utilisé dans les techniques de calandrage, nappage, consolidation chimique, consolidation par ultrasons, etc.

[0070] Il est à noter que le dispositif de condensation représenté à la figure 7 pourrait également tre utilisé avec la première forme d'exécution préférée de l'invention décrite plus haut, c'est-à-dire celle utilisant les doigts boucleurs longs 15 comme éléments de blocage.

[0071] A titre d'exemple d'exécution, il est décrit à la figure 8 un dispositif permettant la réalisation d'un exemple particulier de produit de type"nappé-collé"obtenu à partir de six rubans de 25 kTex qui permettent de générer directement un voile de fibres de 23 g/m2 sur une largeur de 1,80 m. Ce voile sera ensuite directement soumis au dispositif tel que décrit dans les demandes antérieures et appelé dispositif de"verticalisation". Etapes Nb.deEtirage Etirage Grammage Largeur Angle rubanslongit.transv. A 1 1 1 250 g/m2 0,1m 50 AàB 1 1 3 83 g/m2 0,3m 150 B à C 1 28 g/m2 0,3m 50 CàD 6 1 1 167 g/m2 0,3m 50 DàE61357 g/m0, 9 m50 EàF 6 1 2 23 g/m2 1, 8 m 28°