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Filage textileArticle de référence | Réf : AM3741 v1
Auteur(s) : Yves DEMAY
Date de publication : 10 oct. 2019
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Lors de la fabrication des fils et fibres synthétiques (voir pour une description détaillée des différents procédés de fabrication), le polymère fondu ou en solution est d’abord poussé à travers une plaque comportant jusqu’à une centaine de trous d’un diamètre proche du millimètre à travers lesquels le débit doit être le plus uniforme possible. Cette plaque et l’ensemble des lits filtrants placés avant cette plaque constituent le pack de filage. Après extrusion, ces filaments sont étirés simultanément et de manière plus ou moins importante selon le procédé. Deux procédés ayant des applications industrielles différentes sont considérés dans la suite :
le filage à l’état fondu. Ce procédé de filage à haute vitesse est largement utilisé pour la fabrication des fibres polyester ou polyamide. Le polymère est fondu puis, en général, simultanément fortement étiré dans l’air et refroidi par une soufflerie. On a dans ce cas des forts taux d’élongation et de refroidissement. La figure 1 représente le schéma d’un système de production de fils textiles à haute vitesse ;
le filage en solution. Ce procédé concerne des tonnages beaucoup moins importants (fibres de type acrylique ou polyamide aromatique). L’élimination du solvant (et cela pose un évident problème écologique) est obtenue soit par immersion dans un bain aqueux soit par évaporation du solvant à l’aide d’un jet d’air.
L’étude complète de la modélisation du procédé pouvant être très complexe, cet article détaille séparément l’influence d’un certain nombre de points clés comme le comportement du polymère et le refroidissement. Il commence par l’étude du cas le plus simple, c’est-à-dire par l’étude de l’étirage d’un filament sur une distance assez courte pour que les variations de température puissent être négligées. Cette situation,...
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TEXTILES INDUSTRIELS
(1) - TROUTON (F.T.) - * - Proc. Roy. Soc. London, A 77 (1906).
(2) - KALLEL (A.), HACHEM (E.), RAPETTI (F.), DEMAY (Y.), AGASSANT (J.-F.) - Stability analysis of a polymer film casting problem, - Int. J. Numer. Meth. Fluids 78: 436-454 (2015).
(3) - LAUN (H.M.), MÜNSTEDT (M.) - Elongational behaviour of a low density polymer melt, - Rheol Acta, 17, 415-425 (1978).
(4) - AGASSANT (J.F.), AVENAS (P.), CARREAU (P.J.), VERGNES (B.), VINCENT (M.) - Polymer Processing, Principles and Modeling, - Hanser (2017).
(5) - BIRD (R.B.), STEWART (W.E.), LIGHTFOOT (E.N.) - Transport phenomena, - Wiley, New York (2007).
(6) - KASE (S.), MATSUO (T.) - Studies on melt spinning. I. Fundamental equations on the dynamics of melt spinning, - J...
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