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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de BREVET D'INVENTION la société : H E B E R L E I N & Co AG , " Procédé et dispositif pour la fabrication d'une matière tex- tile de haute qualité à frisure stable ". Priorité d'une demande de brevet déposée en AlSuissece le 29 octobre 1945.
On sait que pour obtenir des fils de rayonne frisé$, on 'les tord d'une manière anormalement élevée sur des bobines, on les vaporise et ensuite on les détord à nouveau au delà du point zéro.
Il est connu aussi de produire dans un fil à l'aide d'un dispositif de fausse torsion, une forte torsion passagère et de fixer celle-ci par vaporisage ou à l'air chaud afin d'obtenir une frisure après le détordage.
On a aussi proposé d'imprégner les fils avant le tordage fort, de résines artificielles, des matières premières de cellesci ou de leurs produits de précondensation, et de lès sécher à l'état fortement soue tordu, le cas échéant à température supérieure à la température ordinaire.
De tuérne, des dispositifs de fausse torsion pour la production d'une torsion passagère ont été décrits en relation avec ,
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des procédés de ce genre (cf. brevet anglais 424.880, 442. 073, 464.981 et brevet français 884.965).
Or, selon la présente invention, on a constaté que l'on peut obtenir des effets de frisure de qualité et de stabilité particulièrement élevées si, de préférence avant le tordage fort, on sature le fil d'eau et si,alors qu'il est fortement tordu, on le sèche et le détord à des températures supérieures à 250 c, de préférence entre 300 et 400 C.
La frisure ainsi obtenue n'est pas seulement particulière- ment nette, mais encore absolument résistante à toutes les sollicitations possibles lors di la mise en oeuvre et de l'u- lors sage,par exemple/du port d'un '-'vêtement fabriqué de telles fibres.
Par rapport au traitement par les résines artificielles ou produits du même genre, un avantage consiste dans le bon marché et encore dans le fait qu'il ne reste dans la fibre aucun corps étranger qui influença' dans certaines circonstan- ces défavorablement le toucher et l'aspect.
Par rapport aux procédés connus, dans lesquels on opère le tordage fort à l'état sec et ensuite le vaporisage, on ob- tient des effets considérablement meilleurs et en un délai essentiellement plus court, de sorte que l'on réalise une remarquable économie de temps et simultanément d'espace,ce qui est un avantage particulièrement important dans le) procédé de travail continu par fort tordage passager à l'aide d'un dispo- sitif de fausse torsion.
Comme on le sait, on obtient les iaeilleurs frisures lorsque, après le tordage fort, on détord de nouveau légère- ment,, en sens opposé, au delà du point zéro . Selon un dévelop- peinent supplémentaire de la présente invention,on peut épargner l'opération de torsion jusqu'à présent nécessaire ette fin en supplément, dans le procédé de travail continu, grâce à ce que les fils tordus normalement ou faiblement sont passagèrement tordus fortement en opposition au sens de leur torsion et au
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Bêla du point zéro , à l'aide d'un dispositif pour fausse torsion.
ette façon de procéder présente encore, par rapport au travail sur bobines, le grand avantage que dans ce cas, on évite les défauts qui se produisaient lors du tordage fort à un très grand nombre de tours, par exemple sur un métier à retordre à anneau et lors du nouveau détordage jusqu'à un nombre de tours relativement faible dans le sens opposé, au delà du point zéro. On peut employer comme matière première tous les fils contenant de la cellulose, en premier lieu les fils de rayonne viscose ou au cuivre,en outre les fils de laine cellulo- ou sique (fibranne) /de coton, de même que les fils formes de fibres courtes libériennes éventuellement cotonisées par exemple de lin etc.
Pour pouvoir tordre des fils de fibres courtes au delà. du point zéro , on utilise un "accompagnateur" (objet se déplaçant avec les fils) qui soit résistant à la température par exemple un fil sans fin en fibre de cellulose ou une corde métallique sans fin.
Les avantages d'un tel accompagnateur sont les suivants:
1. La résistance mécanique est augmentée .
2. On n'a pas besoin de nombresde tours si élevés pour obtenir une frisure de force égale.
3. Les fils à fibres courtes peuvent, sans danger .d'un relâchement trop fort, être tordus au delà du point zéro.
Au lieu d'un accompagnateur , deux ou plusieurs fils à fibres courtes peuvent être employés ensemble et tordus fortement d'une manière passagère au delà du point zéro . Le retors qui se forme ainsi, empêche également la dissociation des fibres courtes lors du passage du point zéro . Des fils à fibres sans fin , par exemple des fils de rayonne viscose atteignent le même but. Comme ils sont frisés simultanément lors du traitement des fils à fibres courtes, leur emploi ne peut être qu'avanta- geux.
Il est nécessaire que les fils soient complètement imprégnés d'eau avant le tordage fort ou tout au moins pendant le , '
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tordage fort . Un simple mouillage ou vaporisage ne suffit pas pour cela . L'imprégnation et, le cas échéant, l'expression jusqu'à 80 à 100%d'humidité conviennent le mieux.
Pour le fort tordage passager, on peut par exemple utiliser un dispositif selon la figure 1, qui représente une vue en élé- vation et une coupe longitudinale . A représente un manohon pouvant être actionné et tournant dans un palier à billes. A l'intérieur de ce manchon, un petit rouleau B présentant une gorge de guidage est tourillonné sur un axe perpendiculaire à l'axe du manchon de façon telle que sa circonférence extérieure soit tangente à l'axe du manchon. G est un contrepoids par exemple une entretoise pour faire équilibre au petit rouleau tourillonné excentriquement dans le manchon.
Le fil D entre dans le dispositif approximativement au centre dans la direction de l'axe du mancnon, est enlacé autour du petit rouleau et quitte le dispositif dans la même direction approximativement au centre . Par suite de ce parcours central, tout déplacement centrifuge du fil est exclu.
La fig. 2 montre de façon schématique un arrangement du dispositif dans une application selon la présente invention;
Le fil passe sur les rouleaux-guides 1 au travers de la cuve à eau 4 et entre les points fixes 2 et 6,par exemple des paires de cylindres,il est fortement tordu passagèrement à l'aide du dispositif pour fausse torsion 5 (selon la fig. 1).
Comme on peut le voir facilement,le fil a de nouveau en 6 la même torsion primitive qu'en 2.
Le séchage du fil se fait au mieux, immédiatement avant 5, à des températures supérieures à 250 , de préférence entre 300 et 400 C.
Si on le désire, le séchage peut aussi être effectué entre deux dispositifs pour fausse torsion 1 et 2 tournant à la même vitesse, selon le croquis schématique de la figure 3.
Comme on le voit facilement, le fil conserve sa torsion entre1et 2.
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La figure 4 montre d'une façon schématique, le dispositif dans le cas où l'on emploie un accompagnateur.1 et 2 désignent ici les points fixes , 3 les rouleaux-guides pour l'accompagnateur sans fin, 4 le dispositif pour fausse torsion selon la fig. 1,
La figure 5 montre en coupe longitudinale et en élévation, une autre réalisation du dispositif, pour donner une torsion forte passagère à un fil passant entre deux points fixes.
A représente un manchon pouvant être actionné et tournant dans un palier à billes ; dans ce manchon sont tourillonnés perpendiculairement à l'axe deux petits rouleaux B et C parallèles entre eux et se touchant sur l'axe du manchon; l'un (B) est fixe, l'autre (u) est tourillonné de façon à pouvoir osciller dans le manchon ; ce dernier rouleau est relié rigidement à un poids centrifuge D de telle façon que lors de la rotation du manchon, les petits rouleaux sont pressés l'un contre l'autre. Ce dispositif permet aussi de guider le fil en ligne droite lors du tordage fort entre les points fixes, de sorte que tout centrifugeage est exclu . Ceci est important, car un centrifugeage, comme on se le figure facilement ,peut avoir des conséquences désagréables aux hautes vitesses de rotation lors du tordage fort et par suite de l'état humide du fil.
Pour le séchage du fil à l'état fortement tordu à des températures supérieures à 2500C, on peut par exemple employer de l'air chaud. Le fil peut aussi, comme dans les machines à flamber (gazer) les fils, être conduit à travers des flammes de gaz à nu ou par-dessus des plaques chauffées.
Après le traitement, les fils peuvent être le cas échéant découpés /fibres courtes de même longueur et filés comme tels .
Les fils cellulosiques frisés peuvent aussi, en vue de diminuer leur aptitude à gonfler , être traités selon des procédés convenables connus,par exemple par de la formaldéhyde à haute tempé- rature en présence d'un catalyseur acide. Le traitement dit à la, formaldéhyde produit une combinaison chimique de la cellulose avec la forwaldéhyde . Il se forum des doubles liaisons (ponts) dites méthyléniques qui conduisent à une mise sous forme de
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réseau des micromolécules filiformes et qui codifient profonde- ment les propriétés de la cellulose.
Par le procédé selon la présente invention, on crée , en partie, selon une méthode de travail continue épargnant du temps et de l'espace, des fibres qui , par leurs propriété s se dis- tinguent tellement radicalement de la matière première, qu'elles doivent être désignées comme des nouvelles matières premières pour l'industrie textile de transformation. Les nouvelles ma- tières textiles se distinguent par leur caractère laineux avec forte une/frisure permanente, de même que par leur haut pouvoir de retenue de la chaleur. On peut en faire des pullovcrs, des bras et des tricots , de même que les tisser sous forme d ' étoffes pour vêtements et manteaux.
Leur propriété de se teindre unifor- mément est également précieuse . Remarquable aussi est la dimi- nution de la capacité de gonflement des matières cellulosiques après un traitement adéquat , par exemple un traitement à la fornaldéhyde.
Les exemples suivants sont destinés à illustrer l' invention, sans en épuiser les possibilités de réalisation.
Exemples.
1. Du fil de rayonne viscose mate filer de 450 den. à 60 fibrilles et ayantune torsion initiale :le 100 tours/m S est retordu sur un/ métier à retordre à anneau à 1400 tours/m S.
Sur le parcours de la bobine de dévidage deux cylindres déli- vreurs du poste de rotordage, on fait passer le fil dans une cuve remplie l'eau ch@ude, de telle sorte que 1e fil se mouille complètement. Le fil;\ torsion forte et [, l'état humide est alors changé de bobine,et sur le parcours d'une bobine à l'autre, séché au-dessus de flammes de gaz . Le fil séché à haute température est ensuite détordu jusqu'à 70 tours/m Z, dévi- dé et vaporisé sous forme d'écheveaux lâches pondant 10 minutes sans pression effective. On obtient ainsi un/e textile fortement laineux fortement frisé qui présente une très grande résistance aux influences de l'humidité. 2.
On fait passer du fil de rayonne viscose de 900 den. à
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ayant 225 fibrilles et/une torsion initiale de 50 tours/m S, dans une petite cuveremplie d'eau; on chasse l'eau superflue par un léger pressage et on le tord ensuite passagèrement à 1000 T/m Z sur un dispositif pour fausse torsion dans lequel deux têtes de torsion fonctionnant au même nombre de tours sont montées l'une derrière l'autre. Dans l'intervalle entre les deux têtes de torsion, le fil est conduit par un canal de séchage dans le- quel on souffle de l'air préalablement chauffé à. 400 C. Après avoir quitté le dispositif pour fausse torsion, le fil est dé- coupé en brins ou soies de longueur quelconque, ouvert sur une ouvreuse et ensuite, utilement, encore légèrement vaporisé.
La matière floconneuse fortement frisée ainsi obtenue peut être ilée aussi bien seule qu'en combinaison avec d'autnes fibres courtes artificielles ou naturelles .
3. Deux fils de rayonne viscose de 500 den. à 44 fibrilles et ayant une torsion initiale de 50 tours/m S sont retordus en- semble passagèrement à 1300 tours/m S sur un dispositif de fausse torsdon. Avant la forte tension, les deux fils sont enroulés une fois autour du cylindre délivreur inférieur du système de retordage, cylindre qui plonge dans une cuvette remplie d'eau, grâce à quoi ils subissent un mouillage uniforme. par-dessus
Le fil à torsion forte est séché par passage sur des pla- ques métalliques chauffées à 300-400 C.
Après avoir, quitté le dispositif de fausse torsion, les deux fils sont retordus ensem- ble à 60 tours/m Z selon les méthodes habituelles, par exemple sur un métier à retordre à anneau,dévidés, et, à l'état détendu, pendus pendant 2 à 3 heures dans une atmosphère saturée d'humidi- e té .
On fait ensuite passer le retors, sous forme d'echevaux, pendant 10 min.dans une solution aqueuse contenant par litre
100 cm3 de formaldéhyde de concentration industrielle
40 cm3 de solution de sulfocyanate d'aluminium à 17 Bé, on l'essorepar centrifugeage , on le sèche préalablement à 60- 70 C et on le chauffe pendant 15 min. à 120 C. Finalement,on le vaporise encore pendant 10 min. environ sans pression effec- tive. Par cettesuccession de traitements, on obtient un retors
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souple et volumineux qui,aussi bien par/aspect que par le pou- voir de retenir la chaleur,se rapproche très fort d'un retors de laine correspondant .
De même. la capacité de gonflement dela matière fibreuse est diminuée; elle s'approche de la valeur pour la l'aine. La forte frisure de la. catière fioreuse est très résistante au lavage.
4. Un fil de rayonne au cuivre de 360 den. , dont chaque fibre a un titre d'environ 1,3 den. et qui est tordu à 120 tours/m S, est tordu à 1600 tours/m S sur un wétier à re- tordre à anneau; le fil est, comme on la décrit dans l'essai '1 , complètement imprégné d'eau avant la forte tors.on. Sur un second métier à retordre , le fil est séché a haute tempéra- ture et détordu au delà du point zéro à 70 tours/m Z.
Pour le séchage du fil, il est prévu entre les supports de bobines et les cylindres délivreurs du métier à retordre, deux plaques pouvant être chauffées électriquement placées l'une au-dessus de l'autre; le fil passe entre les deux plaques placées par 13.1- lèlement l'une à l'autre à l cm de distrance et cnauffées à en- viron 300 à 4000 C. Après la deuxième opération d. retordage, le fil est dévidé , ouvert légèrement et ensuite vaporisé pendant
10 minutes . On obtient ainsi un fil volumineux et d'aspect laineux, dont les fibrilles élémentaires présentent une frisure typique .
5. Un fil de 20/1 métr. tordu. à 40J tours/m Z en laine artificielle de viscose avec une frisure '-le fibre de 4 den. et par exemple une langueur de découpe de 120 mm ainsi qu'un fil de rayonne viscose de 450 den. , dont chaque fibre a un titre d'environ 4 den. et qui a une torsion initiale de 200 tours/m Z sont complètement imprégnés d'eau ensemble dans une cuve munie de cylindres dàliv@eurs et ensuite tordus passagèrement à 100 t/m S sur un dispositif de fausse torsion .
A l'état maximum de torsion, le fil est séché à haute température . On amploie untilement dans ce but, un dispositif de fausse torsion tel que celui décrit dans l'exemple 2 muni
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de deux têtes de retordage et un canal à air chaud situé entre elles. En quittant le dispositif de fausse torsion, les deux fils sont retardus ensemble à 150 t/m S suivant les métbo des
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habituellî;s, j dévidés et vaporisés sous forme d'échavâux à l'état détendu . On obtient ainsi un retors volumineux et ayant un aspect laineux typique.
6. Un retors de coton, formé de deux fils. bruts 20/1 angl. à 350 t/m Z et ayant une torsion de 100 t/m S est bien im- prégné d'eau chaude dont le pouvoir mouillant a, utilement, encore été augmenté par l'addition,par exemple,de sels d'acide alcoylnaphtaline-sulfoniques, et ensuite tordu passagèrement à 1200 t/m S sur un dispositif de fausse torsion.
Le retors est séché, à l'état fortement tordu , à des températures comprises entre 300 et 400 C.
Dans ce but, le retors est conduit dans un canal d'air chaud sur une certaine longueur immédiatement après la tête de retordage,, Le retors devient plus volumineux par ce traitement, il prend un aspect plus laineux; les fibres élémentaires retirées sensiblement de l'appareil fibreux présentent une frisure/plus forte et régulière que les fibres brutes correspondantes.
REVENDICATIONS.
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1. Procédé de fabrication d'une matière textile de bonne qualité à frisure stable à partir de fils cellulosiques,par tordage fort et redétordage , caractérisé en ce qu'on imprègne le fil complètement d'eau, de préférence avant le tordage fort, on le sèche, à l'état fortement tordu, à des températures supé- rieures à 250 C, de préférence comprises entre 3/et 400 C et on le détord .