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BREVET D'INVENTION PERFECTIONNEMENTS A LA FABRICATION DES FILAMENTS ARTIFICIELS
Dans les emplois des fibres artificielles dans l'industrie textile, il est généralement considéré comme avantageux d'utiliser des fibres dont l'allongement de rupture à sec n'excède pas certaines limites, par exemple 20 % à 22 %. En effet, de deux fils qui ont la même résistance de rupture, celui des deux qui possède l'allongement de rupture le plus élevé est aussi généralement celui qui, sous les efforts qui lui seraient appliqués dans les diverses opérations de sa fabrication et de son tissage et qui dépasseraient la limite élas- tique, subirait le plus facilement des déformations permanentes, qui se traduiraient par des différences d'aspect dans le tissu (fils brillants, rayures de teinture, etc..).
Dans.la fabrication des fibres d'acétate de cellulose par
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filature à sec, les allongements usuels de rupture à sec sont com- pris entre 18 et 25 %, et dans ces conditions, pour les emplois en chaîne et en trame, ainsi que dans les tissus tricotés, on obtient des résultats réguliers, au point de vue aspect des articles ter- minés.
La demanderesse a trouvé précédemment un procédé de fa- brication de fibres à base d'esters de cellulose, par filature à sec, en atmosphère riche en vapeurs de solvants, permettant d'obte- nir des fils à section ronde, ou se rapprochant d'une section ronde (brevet français ? 598. 081 du 22 Août 1924), et elle a observé que, dans des conditions de filature appropriées, les fils obtenus par cette méthode présentent la caractéristique d'avoir des allongements de rupture très élevés, allant jusqu'à 50 % à sec ou plus.
Elle a fait l'observation importante que les fils d'acéta- te de cellulose, pourvus ainsi d'un fort allongement, se prêtaient à certains emplois, pour lesquels les fils usuels, dont l'allonge- ment ne dépasse pas 25 %, ne convenaient pas. Par exemple, ces fils sont très intéressants pour les applications d'étirage subséquent, leur fort allongement permettant d'obtenir, après étirage par les di- verses méthodes connues, des fibres résistantes, et possèdent encore un pouvoir d'allongement qui les rend utilisables dans la fabrica- tion des articles tissés. Au contraire, les fils usuels d'acétate de uellulose, soumis aux mêmes conditions d'étirage, ne possèdent plus qu'un allongement de rupture trop faible, et sont brisants.
De même, ces fils à grand allongement peuvent être soumis à des torsions élevées, et posséder encore, après cette opération de torsion, un allongement correct de 18 à 20 % par exemple, tandis qu'un fil usuel à 20-25 % d'allongement, soumis à la même torsion dans les mêmes conditions, ne possède plus qu'un allongement très réduit.
La demanderesse a trouvé qu'il était possible, par filatu- re à sec d'acétate de cellulose, et sans qu'il soit besoin de recou- rir à une filature ou l'atmosphère de la cellule est tout entière riche en vapeurs de solvants, d'obtenir régulièrement des'fibres-
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dont l'allongement de rupture à, sec est supérieur à 30 %, et peut atteindre 40 % par exemple, l'allongement de rupture humide étant augmenté dans des proportions semblables et atteignant 45 à 60 %.
La présente invention vise un procédé pour la fabrication, par filature à sec, dans une atmosphère d'évaporation diluée, de fibres artificielles à base d'acétate de cellulose, ayant un allon- gement de rupture supérieur à 30 %, caractérisé par le fait que les solutions usuelles de filature sont soumises à un chauffage préala- ble, avant leur sortie des filières, à une température telle que leur viscosité dans ces conditions soit au plus égale à 100 Unités C.G.S., et que les filaments ne sont soumis au cours des opérations de filature qu'à un étirage ne dépassant pas le rapport 2.
Ce rapport d'étirage est le rapport entre la longueur du fil fini et la longueur du fil résultant de l'évaporation sans éti- rage du filet de collodion, en admettant que le filet de collodion se contracte de la même.manière dans les trois dimensions.
Dans la fabrication usuelle, on file des collodions dont la viscosité à la filière est de l'ordre de 200 à 300 Unités C.G.S, ou plus, et les étirages couramment employés atteignent 3 à 4.
Les propriétés d'allongement des fils produits selon l'in- vention ne sont pas obtenues au détriment des qualités de résistance à sec, par rapport à celles des fibres fabriquées dans les condi- tions normales de filature à sec; au contraire on observe que, d'une façon générale, les fibres produites selon l'invention ont des résis- tances de rupture plus élevées, alors que leurs résistances élasti- ques sont également meilleures, comme cela résulte de l'examen de la courbe des allongements, en fonction de la résistance.
Sur le diagramme ci-joint, les courbes I et II représen- tent les courbes des allongements en fonction de la résistance, res- pectivement dans le cas d'un fil fabriqué selon la présente invention et d'un fil usuel, 100 deniers, 18 brins, examinés dans les mêmes conditions d'état hygrométrique (47 ) et de température (21 C); les ordonnées indiquent les allongements en %, et les abscisses les ré- sistances en grammes.
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De ce fait, les fils de la présente invention, tout en ayant un allongement de rupture considérable, sont néanmoins aptes aux opérations de tissage et tricotage habituelles, puisque, sous un même effort, ils ne s'allongent pas plus que les fils usuels.
Il n'était pas à prévoir, et l'observation ainsi faite est surprenante, que des collodions, d'une viscosité aussi faible que ceux utilisés dans la présente invention, puissent être encore soumis, dans des conditions correctes, à des opérations de filature, et donner des fils ayant les qualités de résistance et d'allongement observées.
EXEMPLE.- On prépare un collodion contenant en poids 22,7 d'acétate de cellulose et 77,3 % d'un solvant composé en volume de 85 parties d'acétone pour 15 parties d'alcool éthylique; ce collodion est soumis à un chauffage préalable à une température de 67 C. Il possède dans ces conditions une viscosité de 70 Unités C.G.S., déter- minée par la méthode de la bille en tube scellé. Il est expulsé sous pression à travers une filière, comportant 18 orifices de 6/100 de mm, et est recueilli à la sortie de la cellule de filature, sous forme d'un fil titrant 100 deniers, les filaments élémentaires de ce fil ayant par conséquent un titre unitaire de 100 - 5,5.
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L'étirage tel que défini ci-dessus est de 1,75. Les condi- tions de température dans la cellule et de circulation d'air pour l'évaporation du solvant sont celles usuellement employées ; en par- ticulier, on peut travailler dans les conditions de l'addition ? 34. 884 du 21 Janvier 1928 au brevet français ? 587.222 du 21 Décem- bre 1923, avec un chauffage de la cellule à une température de 85 C, une admission d'air de 3.500 litres à l'heure, et une vitesse de fi- lature de 100 mètres/minute.
Le fil obtenu présente un allongement moyen de 34 % et une résistance à sec de 1,58 par denier, pour un état hygrométrique de 47 . et une température de 21 C. Les résistance et allongement humi- des correspondants sont de 0,82 et 48 %.
Naturellement le collodion peut contenir toute addition convenable de pigments, colorants, ou toute matière-d'addition .
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convenable Il est cependant bien entendu que les qualités ci-dessus décrites peuvent être obtenues sans aucune addition de plastifiant, cette addition pouvant toutefois être réalisée au même titre qu'el- le peut l'être dans n'importe quel fil usuel.
Ces fils, comme il a été dit plus haut, se révèlent parti- culièrement aptes aux opérations de moulinage à hautes torsions, en particulier en vue de l'obtention des crêpes artificiels à base d'a- cétate de cellulose.
Grâce aux qualités de ces fils, on peut, pour obtenir en tissu un effet crêpe satisfaisant, limiter au minimum l'opération de gonflement sans peptisation, décrite dans le brevet français de la demanderesse N 696. 865 du 10 Juin 1930, relatif à la production des tissus tramés en crêpe d'acétate de cellulose, et même, pour certai- nes armures, on peut éviter complètement cette opération.
Lorsqu'on soumet ces fils à des opérations d'étirage, on constate également que, pour un même taux d'étirage, ils conservent des qualités textiles notablement supérieures à celles des fils usuels d'acétate de cellulose soumis aux mêmes opérations.
Ces fils peu.vent également être utilisés subséquemment pour la fabrication de crins ou pailles, ayant un grand allongement et des qualités exceptionnelles de pliabilité.
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