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Procédé pour l'obtention de produits filamenteux.
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La présente invention se rapporte à des produits nouveaux, et,perfectionnés tels que filaments, fils, cordes, etc., composés d'un polymère synthétique linéaire. Plus particulièrement, cette j invention se rapporte à la production, en partant d'un polymère 1 synthétique linéaire, de filaments, fils, cordes etc. présen - tant un facteur de IIthermo-extensibllitéu très réduit et une faible"croissance au gonflage".
L'invention sera décrite ci-a,rès en se référant par- ticulièrement aux filaments, fils, cordes etc. en nylon. Le terme nylon est employé ici pour désigner, d'une façon généri- que, les polyamides synthétiques linéaires particulières décri- tes dans les brevets américains Carothers Nos: 2.130.948 et '2.071e253. Toutefois, et vu que les autres polymères synthétiques linéaires décrits dans le brevet américain Carothers N- 2.071.250 présentent des caractéristiques analogues â celles du nylon, et comme ces polymères peuvent être traités avantageusement suivant la présente invention, celle-ci s'applique, d'une façon générale, au traitement de tous les polymères synthétiques linéaires étirés i ,....rr.r [\f'.:-'R!-
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à froid, décrits dans le brevet N 2.071.250 précité.
Le terme "polymère synthétique linéaire", tel qu'employé dans la présente description et dans les revendications annexées est limité, quant à sa portée, aux polymères synthétiques linéaires particuliers décritdans ledit brevet ? 2.071.250.
On a proposé récemment d'utiliser des fils, cordes et monfile en nylon, étirés à froid, comme éléments de renforcement ou armature résistant aux tensions, dans des articles en caout- cnouc vulcanisé, tels pneus, courroies, tuyaux et articles ana- logues, en caoutchouc (voir le brevet américain Heff N 2.273.200).
Les produits de nylon qui ont été étirés à froid jusqu'à un allon- gement résiduel ou permanent de 14 % ou moins sont considérés comme complètement étirés à froid, étant donné qu'une opération ultérieure d'étirage à froid ne parviendrait pas à les étirer sensiblement, c'est-a-dire leur donner un allongement permanent, avec un degré supérieur d'orientation permanente - ans une mesu- re sensflement plus élevée. Vu la résistance extrèment élevés à la traction qu'offrent des produits filamentaux en nylon, com- plètement étirés à froid, on s'attendait à ce que des articles en caoutchouc vulcanisé, contenant de tels produits, soient no- tublement supérieurs aux articles en caoutchouc similaires con- nus précédemment et armés de coton ou de cellulose régénérée de haute ténacité.
Tout en offrant certains avantages, les articles en caoutchouc vulcanisé, armés de fils, cordes etc., en nylon, éti- rés à froid, ne possédaient pas, jusqu'à présent, la grande supé- riorité qu'on en attendait.
Lorsque les filaments, fils ou cordes de nylon, ou autres polypes synthétiques linéaires connus jusqu'à présent, étaient incorporés comme éléments d'armateure ou de renforcement dans un pneu en caoutchouc, on constatait qu'ils subissaient
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un allongement important et indésirable lors du gonflage du pneu.
Cet allongement élevé et indésirable des éléments de renforcement était souvent la cause directe d'une défaillance du pneu. L'al- longement des éléments de renforcement du pneu, dû au gonflage de ce dernier, sera désigné dans la, suite par le terme de "crois- sance au gonflage".
On a constaté en outre que les filaments, fils et cor- des en nylon, ainsi que d'autres polymères synthétiques linéaires, sont sujets à une croissance permanente, ou présentent une exten- sibilité permanente lorsqu'ils sont soumis à une tension à des températures élevées, niais sensiblement inférieures à leur point de fusion, par exemple, des températures supérieures à 1000 C.
Cette caractéristique du nylon, qui apparaît, sous certaine rap- ports, comme étant différente de la croissance des fils mention- née ci-dessus à propos des cordes de coton et de rayonne utili- sées dans les pneus, sera désignée dans la suite par le terme de "thermo-extensibilité". La thermo-extensibilité du nylon joue un rôle particulièrement important dans les pneus pour camions.
Lorsqu'un pneu de camion, établi avec des éléments de renforcement en nylon, travaille sous des(charges élevées, les hautes températu- res développées, conjointement avec les tensions appliquées, ont pour effet un certain degré d'extensibilité permanente des éléments de renforcement en nylon.
La "thermo-extensibilité" de filaments, fils, cordes, etc. en nylon n'est pas à confondre avec la "croissance au gon- flage" de ces mêmes produits. Lorsqu'un pneu renforcé par des éléments en nylon est gonflé et soumis à une charge, il se pro- duira d'abord un allongement ou étirage initial des éléments de renforcement, lequel constitue la croissance au gonflage de ces éléments. Dans la suite, et sous l'effet de tensions qui s'exer- cent sous des températures élevées continues, les cordes s'éten- dent, ou s'allongent, progressivement et d'une manière permanente.
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Ceci représente la thermo-extensiblité des cordes. Dans des cas extrêmes, le pneu deviendra trop lâche pour la roue et tendra à se déjanter* Cette extension des cordes peut également provoquer un fendillement de la bande de roulement du pneu, ce qui diminue considérablement la longévité de ce dernier.
La présente invention a pour buts : de créer un procédé et un appareil pour produire des filaments, fils et cordes, composés de polymères synthétiques linéaires et étirés à froid, éléments qui possèdent une faible thermo-extensioilité et une faible croissance au gonflage; de traiter des filaments, fils ou cordes, composés de polymères synthétiques linéaires,et étirés à froid, de manière à leur imprimer une faible thermo-extensibilité et une faible croissance au gonflage;
de produire des produits industriels soumis à une tem- pérature et à une tension élevées, ces produits contenant des filaments, fils ou cordes étirés à froid et établis à partir d'un polymère synthétique linéaire, et présentant une faible thermo- extensibilité; de produire des pneus en caoutchouc vulcanisé, compor- tant des'filaments, fils ou cordes synthétiques linéaires, étirés à froid et présentant un,-, faible croissance au gonflage;
de produire des pneus en caoutchouc vulcanisé et d'au- tres articles en caoutchouc vulcanisé renforcés d'une manière analogue, ces articles contenant comme éléments de renforcement et de résistance aux efforts, des filaments, fils ou cordes en nylon, étirés à froid et présentant une faible thermo-extensibili- té etune faible croissance au gonflage;
d'établir des filaments ou cordes, en un polymère syn- thétique linéaire, étirés à froidet présentant une faible thermo- extensibilité et une faible crossemenc au gonflée, et ayant un faible allongement lorsqu'ils sont tendus jusqu'au point de
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rupture ; de produire des filaments, fils ou cordes établis en un polymère synthétique linéaire, étirés à froid et possédant un module délasticité élevé.
D'autres buts de l'invention ressortiront de la descrip- tion ci-après
D'une manière générale, les buts de l'invention peuvent être réalisés, en soumettant un filament, fil ou corde en nylon ou autre polymère synthétique linéaire à un traitement thermique à sec à une température élevée, c'est-à-dire, une température com- prise entre 100 C. et un.e température inférieure de 5 C. envi- ron au point de fusion du polymère, tout en soumettant le filament, le fil ou la corde à un étirage d'au moins 0,5% de sa longueur d'étirage à froid complet. Ce traitement thermique à sec du fil ou de la corde est exécuté en un temps compris entre 0,1 seconde et 8 heures.
Avant d'être détendu ou relâché, le filament, fil ou corde est ensuite refroidi à une température au moins 5% inférieu- re à celle de la température du traitement thermique. Le produit filamenteux (filament, fil ou corde) peut désormais être ihcor- poré comme élément de renforcement et résistant aux tensions dans un pneu ou autre objet qui, en usage, est soumis à des temsions et à une température élevées.
Le traitement thermique avec étirage d'éléments filamen- teux en nylon est généralement appliqué à des produits qui ont été au préalable complètement étirés à froid, c'est-à-dire, étirés à froid jusque un allongement permanent ou de rupture, de 14 % ou moins. Toutefois, il entre dans le cadre de la présente invention d'appliquer le traitement thermique aux produits en nylon non éti- rés, tout en les. étirant complètement à froid, ce traitement ther- mique devant toutefois être appliqué pendant que le produit est soumis à un étirage d'au moins 0,5% de sa longueur d'étirage com- plet à froid.
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On conçoit aisément que l'allongement de rupture d'un fil relativement mince, ayant un faible degré de retordage, sera inférieur à celui d'un élément composite épais, retors et câble.
Ceci est évidemment dû à l'allongement imprimé à l'élément retors et câblé en raison du retordage. Par conséquent et afin d'obtenir une comparaison exacte dans toute la description et les revendica- tions, toute mention d'un allongement de rupture, se rapportant à un élément en nylon vise rallongement de rupture des filaments qui composent cet élément* Sauf Indication contraire, l'allon- gement de rupture signifia l'allongement au point de rupture, mesu- ré à la température ambiante ou de laboratoire (approximativement 70 F).
Là où il s'agit de produire d'abord des fils d'un denier relativement petit, et de combiner ensuite de tels fils par re- tordage, en vue de former l'élément de renforcement final pour pneus, il est préférable d'appliquer le traitement d'étirage à chaud et de refroidissement décrit ci-dessus au fil à denier re- lativement faiole,
à former ensuite l'élément retors de renforce- ment pour pneus et à appliquer ensuite à cet élément retor-. de renforcement pour pneus le traitement d'étirage à chaud et de refroidissement.
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, houx la facilité de la comparaison, la thermo-extensibi- lité d'un élément :Cilc,Í,18ntC'1.J.X an nylon est mesurée à une tempéra- ture ùe 1)5 0 C (température des pneu-j dan? des conditions le ser- ;.i,, , ji Ij:ù.1:''S) sous une oha-rge de 1 ,c:mm.3 pdr .i± iii->i'. La thermo- raxt.w'isibilit d'un 01érú,'nt filamenteux en nylon, soumis à rie telles conditions sera désignée dans la suite, aux fins de comparaison, par i , =ez.,,i de "facteur de thermo-extensibilité".
Ce facteur peut être calculé comme suit:
Des longueurs données d'un élément filamenteux en nylon, étiré à froid, sont soumises à uns charge de 1 gramme par délier
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et exposées à une température de 1350 C. dans un local maintenu
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à 25,5 C. et ayant une numidité relative de 50 . La longueur de isolement est mesurée après 30 minutes d'exposition et ensuite, après 1000 minutes d'exposition.
La thermo-extensibilité est cal- culées à l'aide de l'équation:
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1 1000 - L30 100 Lo Tx -----.- .... -'--*--'--- 1.523 où
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Tx = facteur de thermo-extensibilité L1000- longueur de l'élément après une exposition de
1000 minutes
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0 = ong,1.leUr de l'élément " 13 30 rainute clt cz x 0 ition Lo = longueur de l'élément immédiatement après application de la charge (.523 = log 1000 - log 30)
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La valeur numérique du facteur de t11t::rùlo-extcl1ailJilité pour un fil ou une corde dépendra dans une large mesure du retor - dage, ainsi que de la structure de la corde.
D'une manière générale, un fil ou une borde, fortement retordue auront un facteur de
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thermo-extensibilité plus élevé qu'un fil ou une corde similaires, non retordus. Pour faciliter la comparaison entre filaments, fils et cordes traités et éléments similaires non-traités,les valeurs
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du facteur de thermo-extensibilité, telles que données dans la description et les revendications, sont basées sur des constata- tions faites avec des filaments simples ou fils et cordes non retordus. Une telle base de comparaison élimine l'effet de la re-
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torsion sur le facteur de thermo-extensibilité. Pour déterminer le facteur de thermo-extensibilité de fils retors, on élimine la rye. - torsion avant de soumettre le fil a la charge.
Le facteur de tnerao-extensibilité d'un fil non-traité, ainsi que celui d'un fil traité suivant l'invention, peuvent être
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ai?3m?nt (.10t\:r lin::r, les deux indications servant à mesurer l'a- mélioration de la ÜlerJo-?xt:o-nsibllit3. Une méthode facile pour exprimer cette amélioration consiste à indiquer le pourcentage de la réduction du facteur de t:18r.llo-ext-:-:l,Sioilita, c'est-a-.l.ire, la différence s'être 1'-:: facteur de tü(:;r,,1O-ext8nsi'oilité d., un élé- 1le'1t ilWlÛ:J.teuh étiré a. froid et non t;
aité, et le facteur de thermo-extensi'oilité d'un élément étire à froid d'une manière ana- logue et ensuite traité conformèrent à la présente invention, cet- te différence étant exprimée en pourcent du facteur de thermo-
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ext.=in3t"nilité de l'élément non t: ait.
Lea "valeur>s EUJ,ll08l'iqups de la "croissance au gonflage" d'éléments de L:0111O:rCi.?lil,nt pour pneu3, tells que mentionnée dans la suite, sont déteriitiëea coi'me suit: Un élément de refo:rc811lent ,tour j;)I,l8UB, par exemple une corde ayant une longueur de b pieds sous une tension de 0,01 gr, par denier est soumise à une cllarS8 de tension de 1 gre par de- nier ,endant une durée de 30 ialxmit;:s , en conserveuit la retors ion présente dans l'élément en question. La mise sous tension de
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l'élément est réalisée hune température de 700 F et à une numi- dité relative de ?0lay l'élément étant en équilibre dans ces conditions.
La "croissance d'il ,-o,,.flci.11 de l'élément est représentée par la différence, exprimée en pieds, entre la longueur de 6 . pieds et celle quaure l'élément après avoir été soumis pendant
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30 minutes à une charge (18 1 gr. par dénier. La "croissance au gonflage" exprimée ,en pouroent des 6 pieds est la "valeur de croissance au gonflage".
Quelques modes de réalisation préférés d'appareils con- venant à la mise en oeuvre de la présente invention sont repré- sentés aux dessins annexée auxquels on se référera dans la descrip tion détaillée qui suit.
Dans ces dessins :
Fig. 1 est une vue en perspective d'un mode d'exécution
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simple d'un appareil pour chauffer un élément filamenteux tout en le maintenant sous tension.
Fig. 2 est une vue en plan d'un dispositif de chauf- fage destiné à appliquer de la chaleur à un fil.
Fig. 3 est une vue en élévation latérale du disposi- tif de chauffage montré dans la Fig. 2.
Fig. 4 est une vue brisée en élévation de face, mon- trant un dispositif de chauffage et d'étirage pour fils, per- mettant de traiter plusieurs fils simultanément.
. Fige 5 est une vue en élévation latérale, montrant une partie du dispositif représenté dans la Fige 4.'
Fig. 6 est une vue en plan, montrant une partie du dispositif représenté dans la Fig. 4.
Fig. ? est une vue en coupe et à plus grande échelle, suivant la ligne ?-? de la Fig. 4.
Fig. 8 est une vue en coupe et plus grande échelle suivant la ligne 8-8 de laFig 4.
Fig. 9 est une vue en élévation de face, avec certai- nes parties montrées en coupe, d'une variante de l'appareil établi suivant l'invention.
Fig. 10 est une vue en élévation latérale de l'appa- reil suivant la 'Fige 9, montrant également les moyens de ren- vidage pour le fil traité.
Sur la Fig. 1 le chiffre 11 désigne un fil venant d'une source quelconque et passant successivement sur des jeux de rouleaux d'étriage 13-15, 17-19, et 21-23. Chaque deu de rouleaux d'étirage comprend un rouleau d'étirage proprement dit, d'un diamètre relativement important et un rouleau de sé- paration, d'un diamètre relativement réduit. Dans chaque jeu de rouleaux les axes des deux rouleaux forment un léger angle en- tre eux, afin d'apurer la séparation des spires de fil et un avancent de ce fil le long des rouleaux. Le fil forme autour
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de chaque jeu de rouleaux un nombre de tours suffisant pour em- pêcher le glissement du fil sur les rouleaux.
Le fil ayant pas- sé sur les rouleaux 21-23 est recueilli de toute manière vou- lue, par exemple par renvidage sur une booine.
Un dispositif de chauffage 25 pourvu d'une rainure à fil 27 est placé entre les jeux de rouleaux 13-15 et 17-19, tandis qu'un dispositif de chauffage 29 est prévu entre les jeux de rou- leaux 17-19 et 21-23. Le dispositif 25 est chauffé au moyen d'un élémentde résistance électrique prévu dans le corps de ce dispo- sitif,élément auquel aboutissent des fils électriques 31.
Le dispositif 29 est chauffé au moyen d'un serpentin à vapeur qui reçoit de la vapeur par les tuyaux 33 et 35
Le fil 11 peut être un fil de nylon non étiré qui est étiré, jusqu'à la limite de l'étirage complet à froid, sous l'in- fluence de la chaleur appliquée entre les rouleaux 13-15 et les rouleaux 17-19. Le fil étiré est ensuite maintenu à l'état de ten- sion permanente entre les rouleaux 17-19 et 21-23, où il est chauf- fé à une température comprise entre 1000 C. et la température à laquelle a lieu la fusion du nylon. D'autre part, le fil 11 peut consister en un fil complètement étiréfroide que l'on chauffe, tout en le maintenant sous tension, en deux opérations successi- ves.
Le fil traité pal la chaleur doit être maintenu à l'état tendu, jusqu'à ce qu'il ait été refroidi à une température infé- rieure d'au moins 5 % à la température du traitement. A cet effet, le fil doit passer sur las rouleaux d'étirage 21-23 avec un nom- bre d'enroulements suffisant pour lui permettre de se refroidir jusque la température voulue, cela avant qu'il ne soit relâché.
Le dispositif de chauffage 25 est représenté e ; détail dans les Fige* 2 et 3. Il comporte des plaques isolantes 41 et 43 sur ses faces opposées, un élément de résistance électrique 47 et un logement à thermomètre 45, dans lequel est disposé un thermomètre 49.
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Bien que la description de l'appareil se rapporte plus particulièrement au traitement de fils, on conçoit que l'opéra- tion peut tout aussi bien être exécutée sur des cordes confec- tionnées en partant de fils. Comme il apparaîtra dans la suite, le traitement des cordes présente une importance particulière lorsqu'on désire établir une corde ayant une faible croissance au gonflage.
Les Figs. 4 à 8 inclus montrent un dispositif de chauf- fage et d'étirage pour fils, dans lequel un certain nombre de fils peuvent être traités simultanément. Dans ce dispositif,une série de fils 11, venant des fuseaux 51, passent sur des guide- fil 53 et 55, ensuite par un tendeur 57, puis autour d'un jeu de rouleaux étireurs 59-61. Les fils venant d'une série de dis- positifs ainsi composés passent autour de rouleaux de guidage à rainures 63 et 65; ils passent ensuite à travers les rainures 73 du dispositif de chauffage 6? à rainures multiples (Fig. 8).
Venant de ce dernier, les fils passent, en ordre écarté, à tra- vers une chambre de chauffage à air chaud, généralement désignée par 88. A la sortie de cette dernière, les fils individuels pas- sent sur des rouleaux de guidage rainurés 107 et, de là, sur des jeux individuels de rouleaux étireurs 109-111. De là, le fil est dirigé sur un rouleau de guidage 113, et puis, sur un guide-fil baladeur 115 et, finalement, enroulé sur une bobine 117, qui peut être entraînée au moyen d'un rouleau agissant par friction.
Le dispositif de chauffage 67 à raines multiples mentionné ci-dessus peut être chauffé au moyen d'un fluide chaud, tel que de l'huile chaude.. Le fluide pénètre dans ce dispositif par un conduit d'arrivée 69. Le dispositif de chauffage 67 pré- sente un alésage 71 que traverse le fluide chaud en vue de chauf- fer les rainures 73. Leluide quitte le dispositif 67 par le conduit de sortie 75. De ce dernier, le fluide passe à travers des conduits parallèles écartés 79 et 83, à travers des conduits
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de raccordement ?? et 81. Le fluide quitte ensuite le dispositif à travers le conduitde sortie 85.
Les conduite parallèles 79 et 33, conjointement avec une plaque fixe 87 et une plaque 89 montée à pivotement, délimi- tent la chambre de chauffage 88 mentionnée ci-dessus. La plaque 87 peut être soudée aux conduite, comme motré en 86 -La plaque 89 est fixée à pivot au conduit 83 en 91, cette plaque étant pressée. contre le conduit 79 au moyen du bras 93 et du contre- poids 95. La plaque 89 présente, a proximité du conduit 79, une cornière 97 formant bourrage calorifuge - Une barre de manoeuvre 99 est fixée à la plaque 89 à proximité du conduit 79.
Des pla- ques d'extrémité 101 et 103 sont prévues entre les conduits et les plaques comme montré dans la Fgi. 7, Les plaques d'extrémité contribuent à retenir la chaleur dans la chambre. Ces plaques présentent, sur leur ligne de jonction, des découpages qui dé- terminent une fente 105 que traversent les fils à leur entrée et à leur sortie de la chambre 3 .
Comme indiqué ci-dessus, on prévoit, pour chaque brin ou fil, un jeu individuel de rouleaux étireurs 59-61 et 109-111.
Les vitesses périphériques de ces jeux de rouleaux étireurs sont réglées de manière à appliquer aux fils et à maintenir la tension d'étirage'voulue, pendant que ceux-ci sont chauffés.
Les Fig.s 9 et 10 montrent une variante de cet appareil, destinée particulièremnet à étirer à froid un fil non étiré ou partiellement étiré, et - pendant que es fil est soumis à l'éti- rage complet et, par conséqent, se trouve sous tension, - à le soumettre à une température élevée (supérieure à 100 C.) en vue de réduire la thermo-extensipillité de celui-ci.
Le fil 11 passe du fuseau 123, à travers les guide-fil
125 et 127 et le tendeur 129 et forme ensuite une série de tours sur un jeu de rouleaux étireurs 133-135. De ces derniers, le fil passe par des gulde-fil 137 et 141. Le rouleau guide-fil 141
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est disposé dans un liquide chaud, tel que le métal de Wood en fusion, contenu dans une cavité 139 d'un dispositif de chauffage 143. Le guide-fil 141 est monté sur l'extrémité d'une tige de support 145 à longueur réglable. Le métal de Wood peut être maintenu à température uniforme au moyen d'un liquide 142 qui bout à température constante dans une chemise qui entoure la ca- vité 139.
Le liquide est maintenu à la température d'ébullition à l'aide d'un élément de résistance électrique 149, incorporé dans un dispositif de chauffage 147. Le liquide 142 volatilisé se di- rige par un conduit 144 vers un condenseur 146, où il est conden- sé et d'où il retourne vers la chemise.
Le fil venant du rouleau guide-fil 141 passe¯vers le guide-fil 151, et ensuite, sur un deuxième jeu de rouleaux éti- reurs 133-135. Ce deuxième jeu de rouleaux étireurs est entraîné à une vitesse périphérique supérieure, d'une quantité suffisante, à la vitesse périphérique des rouleaux étireurs 133-135, de ma- nière à imprimer au fil une tension d'étirage supérieure d'au moins 0,5 % à celle nécessaire pour produire un fil complètement étiré. Le fil étiré et traité passe sur un rouleau de guidage 157 et est ensuite enroulé sur une bobine 161 à l'aide du guide- fil baladeur 159. La bobine 161 est entraînée à l'aide du rou- leau de commande à friction 163.
Dans les modes de réalisation de l'invention montrés dans les Figs. 4 à 8, et 9 et-10, il importe également que le fil, avant d'être détendu, soit refroidi jusque une températu- re au moins de 5% inférieure à celle du traitement thermique.
Ceci peut être obtenu en faisant passer le fil sur un dernier jeu de rouleaux étireurs avec un nombre de tours de fil suffisant pour permettre un tel refroidissement.
Le chauffage du fil peut être obtenu à l'aide de n'im- porte quel dispositif. En outre, pour le chauffage, on peut em- ployer n'importe quel agent, par exemple: eau chaude, vapeur,
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électricité, éther biphénylique, Dowtherm, para-cymène etc.
Les exemples ci-arès Illustrent un mode de traite- ment profère selon l'invention, mais ne doivent pas être con- sidérés comme limitatifs.
EXEMPLE 1
Un fil d'adipamide de polyhexaméthylène de 275 deniers filés, à 23 filaments filés en partant d'un polymère de naute viscosité (3.000 - 4.000 poises), séché jusqu'à une teneur d'humi- dité de 0,08 %la, a été étire a froid jusqu'à la limite maximum, sans qu'il y ait eu un grand nombre de filaments cassés, à savoir, jusque 422 % (rapport de la longueur finale à la longueur initia- le 4,22 : 1,0). Apres l'étirage-, les deux extrémités ont été ame- nées l'une contre l'autre, en appliquant deux tours de retordage en "S". Ensuite, trois bouts ainsi doublés ont été juxtaposés, avec application de deux tours de retordage en "Z".
Le fil ainsi obtenu avait une valeur de croissance au gonflage de 5,3 %, un module d'élasticité de 0,28 gr. par denier pour un étirage de 1 % et un facteur de thermo-extensibilité sans torsion de 0,35 en moyenne. Le facteur ue thermo-extensiblité a été déterminé après avoir débarrassé le fil de la rétorsion. Ce fil était en- suite conduit à travers d.u métal de Wood en fusion, avec un trajet de 12 pouces dans le bain en appliquant un étirage de 10 %. L'ap- pareil employé était analogue à celui montré dans les Figs. 9 et 10 des dessins.
Avant de relâchel la tension d'étirage on a laissé refroidir le fil jusqu'à une température inférieure de plus de 5% a le\. température du tiaitement thermique. Le bain de métal de Wood était chauffé à diversestempérautres et le fil était conduit à travers ce bain à deux vitesses différentes. Les va- leures du facteur de thermo-etensiblité et du module d'élasti- cité pour le fil traité clan') ces conditions variables sont don- nées au tableau 1 ci-après.
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Pour une vitesse de passage du fil dans l'appareil ci- dessus, égale à 40 pieds par minute, une température optimum du
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métal de Wood en vue de la réduction du facteur de therl1lO-extensi- bilité,'de l'augmentation du module d'élasticité et d'une ténia- cité élevée, se situe en un point compris entre les limitée de 2050 c.. à 4q.-!5 C., environ,' A des teinLWxatures de 22Do 0. ou plus , la ténacité diminue à un degré plus important qu'il n'est géné- ralement souhaitable. Le tableau 1 donne également les valeurs de croissance au gonflage pour trois passes à la vitesse de passage de 40 pieds par minute. La diminution de la croissance au gonflage du fil rend ce dernier particulièrement propre à être utilisé pour la préparation de cordes pour pneus en caoutchouc.
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<tb> TABLEAU <SEP> 1
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<tb> Fil <SEP> traité <SEP> à <SEP> chaud <SEP> à <SEP> 40 <SEP> pieds <SEP> par <SEP> minute.
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T euip àra- t 3 ac t eur po de ré-'Module ' % d t àGg- ' T énac 1 .t é t f C d'al-'Allon- Vale.= ture du 'de ter duction d élas-' menta- graaimes 'longe- 1 gement ' de métal de imo-ex- du fac- 'ticit.é ' tion du par 'ment de,'-,% 1,86 'crois- Wood Itensibi-1 teur de 'en g/d ' module 'denier rupture 1 grariiie s 1 a a-ace 'lité 1 tllerl1l0- 'pour u-ni ' 'par de-'au gom 1 extensi-'étirae' 1nier % Iglage t 'bilité 'de 1 % ' ' ' ' - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -1- - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - --7- - - - - - - - 2000 C ¯¯¯2 66 % ' 0,34 ' 21 jo ¯!¯¯-3 9,3% 4e5 cilo 1 2,6% 1 1 , , t , , ¯-2110^-¯¯g ¯¯¯4 ,o¯¯¯-t38r¯¯¯3 /J¯¯1¯¯¯!4 i t 9 , 4$o 1 i 4 , 1 )É 1 2 , 1%É 220 o c ' 57 % ' 0,36' 29 9 lido i z0 , 1 9.9 %1 i t 4 , 2 , -- ¯¯2 C ¯¯¯;
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Fil traité a, uns vitS0 de 150 pieds par minute
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<tb>
<tb>
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2000 C. 0115 ' 5'1 (G '0,23' 0 7; t 6,4 , 9,6 c;
1 5,Ocjv , z¯¯¯¯¯¯ 200 0,15 ' 5'l )1 r ' o,28 6,4 i 1 9,6 1 ;,0$o 211 ^CP,¯¯?1¯¯¯¯¯63¯Q¯¯¯¯¯ 1 3 6 e4 9p3 413 2200 C, ,¯^0!1°¯¯ r 0,14 r t 60 0 1 1 oe37 t j2 % 1 1 , 8,7 % 1¯3¯%¯¯¯¯¯¯¯ r %1 ----------------------------------------------------------------------------- 2300 C.I t 0 , 1.4 t 60 µ 1 0,34' 2 1 ¯¯¯¯¯!6 ¯¯(jp¯¯p¯2 %,
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<tb> Il!
<tb>
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¯.¯ i ¯¯ v ¯¯ t ¯¯ t ¯¯ t ¯¯ t ¯¯ t ¯¯ 1 t 1 " 1 1 l ,
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Fil témoin pour comaya.ison l 'sans t:ra1 telrlent thermique)
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1 0,35 ' 0 $à 0,28 ' 0 6,7 ' '12,0 %1 5,1% ' 1 5,3 t , 1 1 lIt 1
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(Toutes L:'8 dét'3Y.1liuation,'3 de- valeurs t(.f1t 1>.Jlàx i;; corâe tTaiH' par la cÀéxi:>u:; que ,>ou.< la. corde 1-ioin ont sts exécutées dans des conditions ati<iox,>Àé>?lqù:.=.5 identiques).
Ei,ül.;>i?L;- 1 -il-, fil 1L 'tààl.>cù,;léi:#; 'la .J01YÜ0X,-",,1.jLJ.ylG1l0, ct.yant subi préala- bln:,ia.;it ¯.àn étirage complet a froid, a -t étiré à la jl et trai- té ,>:=ii' ia cj1d.1Í,mr. Le fil était conduit sur u-'L picmier jeu de rouleaux tireurs, sur un àii>1:jo3iti± de cr1auffage fàlà type à a rcti :i;J.r,e , coriL.i:.; cel.L1l montra dans 1#1 1< ig, 1, a;.tour d'un <1?u=<lé.ùe jeu 5,<# rouleaux .Lt 1 :>. <#.v.i s .t oi>;1.,; <iJ t 1,1 un <e rr 1 t P s u e supérieure a celle (lu 1)yellli(i' J.-,u rl'un2 q\.1,a1"t:L t suffisante pou:' obtenir 1 t .àt 1 r a>é du fil ,1:, 10 , 1).:,'1' un ,àwa;,>.xi% .;iP dispositif d? cila:i ±taje du ty--, a rainure, s,àr Un t' iie).:-. j'?u de e r =i'àl ;i ;iiii; stiieuxs tournait a la .iil:,iJ;
Vit,:8,22 qu& 1:--' '.u..ie..r; j:.:.à, . 30.!'t.:; qu.' 1.- fil tait maintenu l'état tti Ôtli'a,à. 10 '/ lors de son p;is.i.#.age par le deuxième dispositif de ciiauffage, ce fil étant ensuite enroulé
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sur le renvideur. Le fil était conduit sur le troisième jeu de rouleaux étireurs avec un nombre de tours de fil suffisant pour obtenir le refroidissement de ce fil jusqu'à une température in-
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férieure de plus de ? % à celle du traitement t tller11lique Les deux dispositifs de chauffage ou réchauffeurs avaient une longueur d'en- viron trois pouces.
Un autre échantillon du même fil a subi un traitement thermique analogue, sauf que le premier réchauffeur a été suppri- mé et que la température du second réchauffeur a été augmentée de 20 C. Le tableau II donne les résultats concernant ces deux fils, ainsi que ceux relatifs à un fil non traité.
On remarque qu'un traitement prolongé à une température moins élevée a été plus avantageux qu'un traitement de courte durée à une température plus élevée
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<tb> TABLEAU <SEP> II
<tb>
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'Premi0!' rê- , .DBLta.i21t1' r--tVite,,3- 'J:éna- 'jG al- ,1'acteu:J:' ,% réduc- % 'chauffeur à t cnauffeur à 'se d'en1 cité Ilonge- 'de tl1er-'tion du rainure rainure roule- xaa- 1ment Ü, ïtl0-eX.tel7.factPU' rage 1 T e rilp t e rlo é - tÚl..?s'ment '.11e:s 'rupturelsibilité'de tner- Iratu.re, td'ex-'ra.ture dt8X.JO p 1 ; àB ' ld trio ex:ten- t.L) OZ 1- !zi'ion'i?ar [Il-' de ¯liex't Isibilité ition 1 1 'nute' ¯¯¯¯¯¯ ¯.¯¯¯¯¯ i ¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯ 1 ¯¯¯¯---;
¯¯---- t ,0 o t2j0 Ù , tOy:LS^C' 230 Gi0y1:9 Ct¯¯-5¯¯t¯ ¯'¯¯i¯¯y¯¯¯ 16¯¯ 1 1 5 8 ¯¯¯¯¯ ------------------------------------------------------------------------------ 10 Ji :i1'lai- j 1 1 nul t 250 CtOylsc.'.c t 1?5 5e3 7-1y ot25 1 34 7'0 ,. , ' t ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯.¯¯ ¯¯¯¯¯ a ( 1 n}P1 t:rai 1 t-é lIt l . g '14? 1 1 2, 0,38 0 jb ---------------------------------------------------------------------------- EXEMPLE III
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Un fil dadi,aide de 1)olyhea,létnyi Ic 'èT -le de 45? deniers, 156 filaments, tirA à froid à 440 yô (con;
lteraent étiré à froid) a été étiré à chaud à 15 % à une temj?ërature de 210o C. pendant 14 secondes environ, en le conduisant, à une vitesse de 50 pieds
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par minute, à travers une chambre à air chaud, la longueur du tra- jetdans la chambre étant d'envi:''on 12 pieds. Le fil a été main-
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tenu à l'état étiré jusqu '8, ca qu'il soit t r ;T i'r J 1 ù 1 à une tempe- ratura inférieure de ,>lui de 5 Q, celle du traitement thermique.
Le facteur de thermo-extensibilité a été réduit de 0,35 0,14, cleQ,,-8.-dLre, une réduction de 60 ),1* L'allongement de rupture a été ramené (le 12,4 6 b, '?9 0, c'est-à-dire, une réduction de 36 ;.
L'allongement sous une char g-? de bzz, l,.86 gr. par denier a été XCUl(3nÉ: de 5 g ,' a 3 0;;' \ C a!"'t "e7.-.r.yi,":,'. un.? réduction d'environ 32 ,1 Le module d'élasticité '.'1 que C.:at."¯ii1( .J8..;: la oouroo montrant la tmsion en fonction de l'effort appliqua 'et tracée d'après des mesures effectuées à l'aide d'un appareil d'essai de Scotm
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a 'été porte de 0,21 è, 0,3') i..ÇCclJtJ.:il',,3 par denier, pour un étirage de 1 6.( -J i e z t - k.- ù 1 r e une '-)""'1" '''-a.tl'Oll du module de 86' cf.
EXEMPLE IV.
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Un fil dtariipu1iÀà¯e (lA .J:Üyl1."<Xa.;iltDyl'ènG (.Le 900 déniera, 345 filaments, qui a été prépara en partant d'un polymère ayant une viacosite de fusion de ?00 poises et qui a été étiré à 410 j'a environ (rapport de la 1O'L161J..'?1:,'( finale à. la longueur initiale - 4,1 : 1,0) (complètement 't é t 1 z. â froid), a été retordu à 1 z2 tours par pouce et enroulé ù.<1- une -.:,1'03,38 '00'Ù1113 en aluminium sous une'lésion de 2,5 gramme pal denier (..;ti.!:a;8 (l'environ 10 'j) Tout en étant maintenu 3ou? cette tß 10i., le fil a été soumis 1, une 17.'c"io.n de va;,;'..¯ - - d'2 60 livres par pouce carré pendant 3/4 .1'.Ll:^ et ensuite refroidi a la température s.1.a110:LcLlit' avant r. t:¯'. tT:' dévidé.
Comme montré au tableau III le fil traité est notablement
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supérieur au fil non traité, en ce qui concerne les caractérisai- ques de thermo-extensibilité. Lorsqu'il est retordu pour former une corde et appliqué dans un pneu à six nappes, il permet de ré- aliser un pneu d'un poids très réduit, en tenant compte de la
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charge que ce pneu est appelé à supporter. Ce dexniex roulera avec un faible échauffement et sera caractérisé par une thermo- extensibilité remarquablement faible.
La ténacité légèrement plus faible du fil traité exerce un très faible effet sur la longévité et Inaction favorable du fil dans le pneu ; d'autre part, l'amé- lioration remarquable du facteur de thermo-extensibilité, allon- ge considérablement la durée utile du pneu.
On peut utiliser de la vapeur à une pression inférieure à 60 livres anglaises. De la vapeur à une pression plus élevée peut être utilisée pour traiter des fils destinés à-certains usa- ges spéciaux. Toutefois, comme un tel traitement est susceptible de porter préjudice au fil, notamment lorsque la durée du traite- ment est prolongée, il est préférable de ne pas appliquer une pression de vapeur plus élevée lorsqu'il s'agit de traiter des fils destinés aux cordes pour-pneus.
TABLEAU III ----------
Fil traité ----------
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----------------------------------------------------------------------------- Téna- 1 µ allon-' A110n,e- 1 Module 1 é- 1 d'aug- 1 Facteur 1 % do x, cité t gerilent ment a lasticité 1 mcntation 1 de tJ:lermo-1 duction du gram- , de :u,p¯ ' 1 t 86 grarù-1 en ba/'dc 1 du module' extensi- 'facteur de nes ture ' nies par pour 1. % bili té thermo-ex- par del denier d'étirage tans ib il-î t-1 nier' 5,5 , --^ 5¯ ¯¯¯4' 3 ¯¯ 1 ¯¯¯¯¯' 3¯¯¯ ¯¯¯¯34¯/0¯¯¯ q ¯¯¯¯ î ¯¯ ¯¯¯¯ ¯¯¯ ¯¯¯.¯.¯1-.-.¯¯¯¯.-.¯¯t-..¯¯¯¯¯¯.¯¯¯¯t-,¯¯.¯¯.¯-.¯¯.¯¯¯.l.¯¯¯¯-¯¯....¯.¯¯..4.¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯1¯.¯¯.¯¯¯¯¯¯¯¯..
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<tb> Fil <SEP> non <SEP> traité
<tb>
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5,7 ' 15to % 3,8 µ 0,28 0 0,45 ---------------------------------------------------------------------------- EXEMPLE V.
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Un fil mono fil de 14 mils en adipaiude de polyhexamétny- lène, ayant une ténacité de 5,4 gr. par denier, un allongement
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de rupture de 15 et un facteui de thermo-extensibilité de 0,53, a été préparé en partant d'un polymère qui avait une viscosité de
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fusion de 3..000 a 4.030 poises. J.J0 monofil fut étire à 500 5S 8.1 présence de vapeur SU:rC"l1.J.'U..::r..;" .
Le monoi'il fut étiré à Clldilcl avec 'un taux d'étirage d 1,20 ( àtiàjd à 20 jo) en lé faisant L)ciS±,91 par une fente de 40 pouces pratiquée dans du cuivra et chauffée au 1><1z.a-ayiikne ,à 2150C., la vitesse de passée étant de 180 pieds par minute. Le
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monofil ainsi conditiO::'Jlê avait alors une ténacité de 5,5 grammes par denier, un allongement de rupture (Le, 8,8% et un facteur d'extensibilité de 0,34, EXEMPLE VI
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non Un fil/étiré de 220 deniers, 20 filaments en adi.aui- dehe polyÀexa1ùàtÀyléne de naute vicoeit3 (3.000 à 4000 poleea) a été complètement étiré à froid.. Pendant l'opération dt,air.e, le fil a été soumis à, un t; ait:,aît t:r12r"û.iqu,).
Le fil était con- duit sur un jeu de rouleaux étireurs et ensuite par un récnauf- feuï du type à e-ite, CO;ltI12 celui :aortx daJ.1s la ]'16. l, puia était conduit sur un second jeu de rouleaux étireurs, par un second ré- cl1auffeur à fente et sur un tl0LJièl1l,.; jeu de rouleaux étireurs tournant à la même vitesse que le second jeu, de sorte que le fil étaitmaintenu sous tension pendant le traitement thermique.
Avant le relâchement de la tension du traitement thermique, le fil a été refroidi jusqu'à unetempérature Inférieure de plus de 5 % à celle du traitement thermique. Le réchauffeur disposé entre le premier et le second jeu de rouleaux étireurs était dénommé réchauffeur d'étirage, vu que l'étirage s'effectuait pendant que le fil tra- versait ce réchauffeur, tandis que le réchauffeur disposé entre le deuxième et le troisième jeu de rouleaux étireurs était dénom- mé réchauffeur de conditionnement, vu que le conditionnement ther- mique était effectué lors du passage du fil dans ce dernier ré- chauffeur.
Lorsqu'un fil est soumis à l'opération d'étirage, il se contiacte généralement d'une quantité correspondant à un faible pourcentage si on lui permet de se relâcher après l'étira-
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ge, sans le soumettre à un traitement ultérieur. Si l'étirage est exécuté avec application de chaleur, cette tension élastique doit
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être maintenue dans le fil .,endant le traitement thermique ul té-' rieur, pendant le conditionnement à' chaud à l'état étiré, si l'on désire obtenir les meilleurs résultats en ce qui
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concerne une faible thermo-extensibilité, un faible allongement et un module d'élasticité élevé.
Le réchauffeur d'étirage avait une longueur d'environ trois pouces, et le réchauffeur de condi- tionnement une longueur d'environ 5 pouces. La largeur de la rainure était d'environ 1/16 pouce dans les deux cas. Le tableau IV montre les conditions typiques du traitement, ainsi que les résultats obtenus.
TABLEAU IV
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T aux i R éanauf feur d i éà ' Tr ai tenent tne r- i v ite s s e t T énaa i- t %1 al- tFac- '% de q!éti-1 tirage' nique - ' de ren-'té gram'longe-lteur 'réduc- f àge t ----------------1---------------- ' v i dage 'roes par'ment 'de ' t 1 on t t euip é- Durée 'tempe- ' Durée ie ds i deni er 'de rup'ther- 'dufac- 'rature' dexpo- 'rature t d'expo'r'p mi t 'Ulo-ex-'teur c.e t 1 sition 1 sition Inute' 1 t t ens 1- ' tne nno ''bilitétexten- 'slbi- t i ' t 1 'lité ' ###-#-###########'"""""'" 0 < q.5 ' 0,10 ' 74 4,62 ' , 25001 z2 sec,,' i 2µ8 c .' i 0,4 sec .85 ' à,9 ' t , 9,3% ' t ,1 ' t ?4õ -¯ ¯ ¯¯1¯ ¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯C ' 4 SeC¯¯¯5 4 44 z 251 Ot bzz2 sec.;
238 1 ' 0,4 sec 85 ' 7,1 ' t 0,14 ' , 63% ' - #########'##'"'"""""""""""'""'"T'O 9 0.38 ' 0 -:Z2-t1r-i-Pé;t-;1;;,t;--------6:9--ï9%-- 38-7---
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<tb> 4,22 <SEP> étirage <SEP> à <SEP> température <SEP> ambiante
<tb>
Le fil ainsi traité est employé avantageusement à la confection de pneus-, courroies, tuyaux et analogues.
EXEMPLE VII -----------
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Un fil en adipamide de p01YhexéthYlène, filé en iJarta1xt dtun polyiure de haute viscosité (3.000 - 4.000 poises), a été étiré à une température d'environ 2100 0. juequ'à la limite iuaxi- mum possible, sans provoquer la rupture d'un nombre aréciable de filar[18nts, à savoir, un étirage à 580 10, le fil ayant été
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maintenu.. sous la tension d'étirage jussu'à ce que la température ait baissé de 10 %. Après l'étirage, le fil avait un denier de 465 et un nombre de filaments de 46. Il reçut 10,2 tours de retorsion en Z. Trois de ces fils retors furent commis de manière à former une corde, en appliquant un retordage de 10,6 en S.
La corde avait un denier de 1490, une ténacité de 7,5 gr. par denier, un allongement de rupture de 17,5 %, un facteur de thermo-extensibilité inférieur à 0,3 et une valeur de croissance au gonflage de 5,4 %. La corde fut stabilisée par étirage à chaud en la faisant passer par une rainure dans du laiton, longue de 40 pouces à une vitesse de 140 pieds par minute,, à une température de 210-215 C. et avec un étirage de 24 %. La corde fut maintenue sous la tension de l'éti- rage de stabilisation jusqu'à ce que la température de la corde soit tombée de 10%. La corde ainsi obtenue avait un denier de 1336, une ténacité de 8,0 gr. par denier, un allongement de 12,3 % un facteur de thermo-extensibilité inférieur à 0,3 et une crois- snce au gonflage de 3,6 %.
Bien que le facteur de thermo-exten- sibilité de la corde ait été avantageux avant l'étirage de sta- bilisation à chaud, cette dernière opération était nécessaire afin de réduire la croissance au gonflage de la corde à une va- leur suffisamment faible.
EXEMPLE VIII ------------ ,Un fil en adipamide de polyhexaméthylène, filé en par- tant d'un polymère à haute viscosité, a été complètement étiré sans application de chaleur. Quatre de ces fils étirés, à 210 deniers, 34 filaments, furent commis en appliquant une retor- sion en Z de 15,6 et trois de ces torons furent câblés en appliquant un retordage en S de 7,4. La corde avait un denier de 2795, une ténacité de 5,9 gr. par denier, un allongement de 25,4 %. un facteur de thermo-extensibilité d'environ 0,6 et une valeur de croissance au gonflage de 7,9 %.
La corde fut stabilisée par étirage en la faisant passer par une rainure chauffée de 30 pouces, à une vitesse de 45 pieds par minute, --
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une température de 210-215 C. etavec un étirage de 36 % La corde fut maintenue sous la tension d'étirage de stabilisation jusqu'à ce que sa température ait baissé de 10 %. La corde ainsi obtenue avait un denier de 2400 une ténacité de 7,5 gr. par denier, un allongement de 16,7 %, un facteur de thermo-extensi- bilité inférieur à 0,3 et une croissance au gonflage de 3,7 %.
Par conséquent, l'étirage de stabilisation à chaud avait réduit notablement la thermo-extensibilité et la croissance au gonflage, de la corde.
Dans ce qui précède, on a mentionne à plusieurs repri- ses le fait que le fil ou la corde étirés et traités par la chaleur doivent être maintenus sous la tension d'étirage jusqu'à ce qu'ils soient refroidis à une température au moins de 5 % inférieure à celle du traitement thermique, Si la tension d'un fil étiré et traité à chaud était relâchée endant que celui-ci est encore à la température du traitement thermique, la réduc- tion voulue du facteur de thermo-extensibilité ne serait pas réalisée.
Ceci est clairement démontré par le tableau V, qui représente un exemple dans lequel un fil ou adipamide de poly- hexaméthylène, complètement étiré à froid, a été étiré et traité à chaud à des températures comprises entre 2100 C. et 2150 C., la tension d'étirage ayant été relâchée à diverses températures.
De ces résultats il apparaît que lorsque la tension app pliquée au fil est relâchée' aux environs de la température du traitement, l'abaissement voulu, jusqu'à 0,3, du facteur de ther- mo-extensibilité n'est pas obtenu, mais que si la température est d'abord abaissée jusqu'à 1800 C. avant le relâchement de la ten- sion, le facteur de thermo-extensibilité se trouve abaissé très notablement, à savoir, jusqu'à 0,24 Pour abaisser le facteur de thermo-extensibilité jusqu'à la valeur voulue de 0,3, le fil doit être refroidi à une température inférieure au moins de 5 % à celle du traitement thermique.
Pour assurer une marge de sécurité
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convenable, le fil est de pléférence refroidi jusqu'à, une tempé- rature au moins de 10 l inférieure à celle de .son. traitement
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thermique.
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Dans les divers traitements de conditonnement à chaud
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décrite ci-dessus, il importe que le) fil soit conditionné à chaud,
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et ensuite refroidi ,jusqu ià une tempe ature au moins de 5 zoo in- férieure à celle du condii..on.neamnt , chaud, pendant qu'il est
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maintenu sous tension. Ceci a pour effet d'apporter à la struc- ture des modifications qui permettant de réaliser un fil caracté-
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risé par une faible thermo-extensibilits.
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TABLEAU 5.
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--------------------------------------------------------------------------- Taux 'Température du Tempe- 'ViteS-'Den-iertTérla- 'Allongement du'Facteur à'a1-'txaiteit:ent ter- rature 'se du' du 'cité '. fil. -' de t11el'- longe' nique lors 'trai- ' fil 'du 'il 1 '11l0-exten- xicnt , du re- 'te.llcmt' 'xde-râ la ' l,8b 'sibilité lâche- 'piedsy 'nier 1 ru.0;ik4 girl ' ' 1;iG>nt '#;ii:
.i. ' .'' tre ' ' de la ' t 1 1 ruz 1 . i t tension' 1 ' ' ' l.l6 ' 210 - àls 200 0-' 144 ' 393 ' t0 ' 8,8 ' 5,8 0,12 ---------------------------------------------------------------------------- , t 1 1 t 1 1 1,16 210 - 2150 Ce ' GO ¯C.!¯¯1dc^'^30¯¯¯¯ t9¯¯¯1¯¯¯4y¯¯¯t¯¯l14¯ ----------------------------------------------------------------------------- 1 1 1 t 1 1 1 1 1,1G ' 210 - 2150 C, 800 Cet id. ' 1 585 6,0 1 9.9 4,0 ' 0,14 ---------------------------------------------------------------------------- 1 1 t 1 t, 1 1 1,1G ' 210 - 2150 C. ' 100 C.' idp '¯393¯'t¯¯b¯'¯11.0-'-¯5¯¯¯t¯¯12¯ ¯ 1 t 1 lit 11G 210 - 2150 c , 120 ¯C¯¯¯i¯¯>>14¯¯¯t11,3v'¯¯5¯¯¯¯¯J?14¯¯ ¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ¯ 1 r t t 1 1 16 210 - 215 0. 15U A"¯¯i¯¯¯t¯J¯¯1¯¯¯'L.¯'1',2¯'¯3:
¯¯¯t¯¯¯'l¯ ¯ 1 lIt 1 1 l 1,16 ' 210 - 2150 C ' t 1800 ù. i>i. 1 t9> ' 5 ,à '13 ,j ' 6,6 ' ,24 t t 1 lIt t i à , z.,j - 21jo u, 1 210 Up ¯¯f¯ ¯¯1¯¯-,¯¯5.¯1¯¯¯p¯¯¯!¯¯Ur ¯¯ -----------------------------------------
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L,;S '':Llu..:lt9? ilis jb C03:Oc:, tc.J.,ùli8 ladl' 1"3 ,L).t'OC 1l:3b fai.sant i iD"o jct .:le 1a111#:nitl.0.'.1 ,):L,w.',a127t un facteur moyen de tù..;r- mO-2xt';1;,ioilit de 0,3 ou .,10Ll"' Avant 1'c.jjition de la ,;râ.3EJ11-
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te Invention, on ne connaissait aucun procédé pour la production
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d'un élément filamenteux, en partant d'un polymère synthétique linéaire ..élément qui aurait eu un facteur moyen de thermo-exten- sibilité aussi bas.
Pour pouvoir être avantageusement utilisés comme éléments de renforcement et résistant aux efforts, dans les pneus, cour- roies, tuyaux et produits analogues soumis à des tensions sous des températures relativement élevées, les filaments, fils ou cordes devraient posséder un facteur moyen de thrmo-extensibi- lité de 0,3 ou moins.
Les fils et cordes de nylon, connus jusqu'à ce jour, étaient, vu laur résistance et leur élasticité élevées, très avantageux comme éléments de renforement dans les pheus et ana- logues. Toutefois, étant doné leur thermo-extensibilité relati- vement élevée, ils ne pouvaient pas concurrencer directement les autres éléments de renforcement connus pour pheux,
Il y a lieu d'admetre que la supériorité des filaments, fils et cordes conformes à la.présente invention amènera leur u- tilisation comme éléments de renforcement pour pneus et analogues, en concurrence directe avec des cordes et fils en coton et en cellulose régénérée.
pour donner pleine satisfaction comme élément de renfor- cement pour pheus, un filament, fil ou corde doit posséder une faible valeur de croissance au gonflage, ainsi qu'un falote fac- teur de thermo-extensibilité. Un fil ou une cords n'ayant pra- tiquement aucune retorsion, c'est-à-dire, ayant une retorsion inférieure à environ un ou deux tours par pouce, auront une va- leur de croissance au gonflage suffisamment faible (6 % ou moins) en vuè de leur utilisation dans les pneus, si un tel fil ou cor-" de posède yb facteur de thermo-extensiblité inférieur à 0,3.
Dtautxe part, un fil ou une corde à forte retors ion peut, ou non présenter une vaeur de corissance au gonflage suffisamment fai- ble, et cela tut en ayant un facteur de thermo-extensibilté
A inférieur à 0,3.
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Afin que des fils ou cordes à forte rétorsion, par exem- ple, une retorsion de trois tours ou plus par pouce (en se basant sur un fil de 1100 deniers), puisse posséder une valeur favorable de croissance au gonflage, il est nécessaire que l'élément retors final soit stabilisa par étirage à enaud et qu'il soit refroidi avilie relâchement de la tension, ceci conformément à la présente invention.
Il ne suffit pas que la corde soit composée de fils qui ont été stabilisés par étirage à chaud conformément au pro- cède selon la présente invention. En commettant et en :..::.:
tordant les fils individuels, on détruit pratiquement la caractéristi- que de faible valeur de croissance au gonflage qui a été confé- rée à ces fils individuels par las procédée selon la présente in- vention. Par conséquent, il estnécessaire que la corde soit sou- mise à son tour aux opérations suivant l'invention, consistant en
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un, stabilisation par étirai a chaud et en un refrOiài3aeiiie ij préalable au relâchement. Afin de produira les cordes retorses les plus avantageuses,
il est donc préférable que les fils indi- viduels soient-: stabilisés par étirage à endnas et qu'ils soient re-
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froides avant le Y21Ü"1L1.?"t, confoirnément au piocéné selon l'in- vent ion et qu'enduite il.;!'!.),x ou >iusi;#uiB de ces fils soient jux- taposés et retordus de '::ld,ni '9:;".- h ±Di.,i;>1 1a corde voulue, laquelle sera finalement à son tour q t a > 1 1 1 .i i,;i par ,YvÜ''b: a oiiaud, et ê:l'Y'OiiP.
Toutefois, on ut t 1) J t,,-':J i:l- une corde #Vcsitctjç:'-1s<B ,-';1 ;OUaî. t':,cllît la C(Y'I..l.;; finale a une t b t a ,J i l 1 1 coÉ 1 DD ,,),a étirage as C:lct? ; , a -,.'.'.il.'J1.7..;; :;1 ¯'C:.t ::;'.:L':J: Cjtk 1..''1 'il..;. individuels aient été ,,'!"'.î ¯i,.. :¯i.'.,' 7 stabilisés "!u.7; 5tirdf'::.O' a cnaud, 9t refroidis Il va de toi qu.. nia;;1^ 1:8 l,n'ÙC:3;J.,j,:i décrits ci-dessus la temion appliquée pendant 1 traitement thermique sera, da.ri8 tous 128 cas, inÎàri2V.'"" . à call". qui pourrait provoquer la rup- ture du fil ou d'un nombre important 1),0,;) ses iilcLùint:
Coifime indiqué ci-dessus, les .Li l,') comple bernant étu :)'3, c 1 est-3,-ciir'3, les fils qui ont été étirés jusque un point où leur allongement
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résiduel est de 14 %-ou moine, ou les cordes établies avec de tels fils, sont soumis à un traitement thermique pendant que le fil est étiré de 0,5% à 60% de sa longueur étirée.
A ce propos, il y a lieu de remarquer que, sous des températures élevées, un fil ou une corde en polymère synthétique linéaire peut être étiré d'une quantité supérieure à son "allongement de rupture". ii
Importe que 1'élément en question soit allongé ou étendu d'au moins 0,5% de sa longueur complètement étirée, indépendamment du fait, a savoir, si le fil étiré est traité à chaud ultérieure- ment ou s'il est traité à chaud au cours de son étirage.
Le proeé- dé préféré selon la présente Invention consiste à étendre à chaud le fil ou la corde (c'est-à-dire, l'élément à incorporer au pneu), cette extension étant pratiquée jusqu'à la limite réalisa- ble sans rupture, et à maintenir ce fil sous tension pendant qu'il se refroidit jusqu'à une température au moins de 5% inférieure à celle du traitement thermique, 11 va de soi que l'extension qui peut être appliquée dépend dans une large mesure du type de po- lymère synthétique linéaire dont le fil ou la corde est composé, des conditions de filage dans lesquelles l'élément a été produit,
de la quantité dont il a été préalablement étiré à froid, de le(. structure de la corde (2 brins, 3 brins, etc.), de la teneur en humidité du fil ou de la corde, etc. Dans le cas de fils, cordes etc.
en adipamide de polyhexaméthylène, complètement étirés, à froid, il est préférable qu'ils soient étendus d'une quantité allant de 0,5% à 60% de leur longueur complètement étirée, pendant qu'ils sont soumis au traitement thermique. Pour obtenir des résultats favorables, les cordes retorses roui, pneus doivent être étendues, lors du procédé d'étendage a chaud,
d'une quari- tité égale à 10% au moins de leur allongement de rupture à la haute tempéraure appliquée. Des degrés d'étendage plus élevés assureront des caractéristiques meilleures et, dans certains cas, il peut être avantageux d'étnedre les cordes jusqu'à 90% de
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leur ai l O=1 jei'ii.p n de 1"1.:i t ;:'i > a la Haut'; i t ::i, i,> J#. atui;?,5 aç a i 1 q u às il va de soi tout '10?Lil.¯ d? ::lvti'i" i.<ou:'i'.# déterminer Isa condi- tions ¯! 'GV;6;Û.Jt': 5,;ti;ii'Éii pour 0-0 un fil ou un.3 corde 'cLß,:;..it n.'i.t0j;t. ga1 facteur ; i.i=: % L ..i .i: 1 1 ::. z..à>:# .t à i : z., :i > -.; ><t -: ; i#> 1 ù 1 1 1 il 1 t ii i 1 :;1>;
Jr t ;. q i:1;> 1 1= c:;oi.:.'.''anc3 au o.ifl.- A ; i J,; >J d3 l.I, Tjserrc!.: ;ù 1 :1 - e s ± 1 on , on a constt que 3i un fil ou '11C1'; corde <#.it t.'..:)du jusqu. 1.x 3 ds sa longueur colt.''r.i.:.'t .t .à t 1 1 1 .; , il ..1 a:. :l =' ,al t .:. ,aW1 .i ;. j fiia a .t 1 .5n t..s s f av ,J z. a"o 1 fiie 1 t .110:C1::ï1':?1t do :.utu': 3t u<1;; ;a;J :l;*1 tc'ti0'x1 du module à > :àli:3- t 1 c 1 t C II ,'... , :0.': t ;àL 2 .jxe.1.:-'; 0:1t:: qu'un à t -i 1.ià ag d;?lVi7C0:1 1 J $ confère au fil ces C CC""Ccl.Ct :'::7.:7 ti',"111.'.'','â a.vantag>3.iis:es..Ciune f..i- g s ài i. à i ;;1 z , 1 ;: :> 1 o =a à u. suivait t 1 1 1 n <>- e ii t i o.a vise ,; ;; n ,iu i r d3p fil: ayazi, un tlloii <±,;
.:.1t:>.t.ux'é in i:'Éi:'1>a>r à 14 et '.-'itu.d ji ".r,àJ. :?iY;3 '<1t?1" ji .t 14 )In ConuriC indique L1.1- :1¯ï.i.l,! il 1 .= # t 11 à #s D 'i .;;;>i établi C].Àt'11.!a. fil ou c o r <1 ..9 .#. ; y01-::i 3::.". .": u ;j-. < t l i à t 1 ::j '>. i 1 1 ; ; 1 ,#i i r = , ,::j- ii : t ;J.Y1 .C t.l'11.:' de t ii -..>" " à>J- i? ;;- t ? ;i :.i 1 1 1 î 1 t C'.:w 0, ou i o i n :s #; U.!1:; va.l.u:'. de e - r a 1 ,. :/ a... o au ozla.: â (Du hi.oi.-. i .- i: d'un 1 1 :> ar 't 1 c .iLl 1 % ;: ;5.ii.3 ; 1 Vci.nta'ux <j .j, , i ;i - e,J.":1.' ; o.. < .;:. .:.7'tl C 5> c 1 >= t 't :> x ,ic t q 1 : qu:; :; .J .J 1 1 ¯,.u..i 01.1 ';;1 t: d; utu.;..; .i-1 fils ,fl:.; Ju,1'';. ,'. .. r ? 1 à't:à à't;>1olli qu.
,àL-i fils TQ p o l j .1 , 1' Fa 3 y .i t l:i à .t ï .., .i,;; 1 i à .l ai l. <; , dont 1 ' ;:l l onôo<>1 ?;.; ..'.. ...i.h¯ n." aoit ;;.3 .3 :î 1 => ,1 5 .t e :>:. 12 µ j , .3e:;ont ;xlß)10;r: tout t'a:.j. d.V,:'.t'2.,,;'",.::Îh'::''t, t c a j ,i>=; ;à i ,à 1"# >1, t d- 1: ,9 1'< t:J.1.' - <E'.. , 1 5 #; t , 1 . " 5 L à t ai?. aux ffo'its, g ..W.::1:: 1;..'') > , #1.- u¯ i< ,ù oojt3 .3 ,1,.i : ; 1 s>ii.. :> , .., Î ;;i .; l o?:. S qu 1 ac d3 i .jn ,=# ; < , j ; ;j - :a x t .i .< .; ;s 1 .; i L 1 .v é : ; 1 > à l Î3 .ir ,ü.:l;',7 :L 0,,4.
On =1 1,;:¯ii i :..; ,=; <.; .u.-';"!tion':i3 é Tr lq ià.s,;L,i."; ili 1 ' àl l Dn je.<iià=i , 1,36 =>a: ,> ,,=" ,=j.p iq 1 :.: .. , Cci 1 z s t uii =j,>, r <, 1 qu'on, d. constat j que :9 1 .ù >. i >. ; i- ?0iti.':nt d'un pnau -?(1 .i >i 1 ..J 1 c >9 n ; < 1 .à ,1 .; i i :± ;,7,.4: S <5. l'allongement 3. la ':.uptu:''' du fil qui i é ;> .,.i li t 1 t& . ,: l Î .l 1 à.>.>;<: n . >i à .> i & t c1;1 Y ? aux ef- forts, ., in plutôt d.2 ..i ], ' 1<,1 1, <> j.i -< ,.;. e .: ,i t > i 3ou la tension de aervicc, laqu'ell? .'.=-ra gën.ale..i.''nt .t ,i 1,36 environ pour le nylon. Ceci C,O. f i.0y011C! J. 1 llan,¯;e-.;:vo 1.5u":. 1ül:a Cxlélt;0 .
Pa.TiOYl 10 livres
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anglaises pour une corde de 2.500 deniers, ce qui représente un essai souvent appliqué dans la fabrication des pneus. L'Allon- gement à 1,86 gr. par denier est parfois dénommé "faculté d'ex- tension" ou "facilité d'extension", vu qu'il représente la quan- tité dont un fil peut être étendu sous une charge donnée. Les produits filiformes suivant l'invention possèdent une faible ca- pacité d'extension comparativement aux fils en nylon connus.
Une faible valeur d'allongement sous une charge donnée, par exemple, de 1,86 gr. par denier signifie que le fil possède un module d'élasticité élevé, vu que ce dernier est Inversement proportionnel à l'allongement sous une charge donnée. Le module d'élasticité exprimé en gr. par clan aire, pour produire un étendage de 1% peut être aisément calculé de la courbe "ten- sion en fonction de l'effort" relative à un fil donné, ou il peut être calculé grossièrement en divisant 1,86 gr. par denier, par l'allongement à cette charge. Les mesures relatives aux tensions en fonction des efforts, qui ont fourni les valeurs de module d'élasticité citées dans la présente description ont été effectuées . sur un appareil dressais de Scott.
Le module d'élasticité en gr/ denier nécessaire pour produire une extension (le 1% a été cal- culé en partant d'une charge requise pour produire une extension de 3 %; cependant les courbes tension-effort pour de tels fils sont, d'une manière générale, sensiblement linéaires depuis une extension zéro jusque une extension de 3% et quelque peu au- dessus.
En général, on a constaté qu'il était avantageux de trai- ter des fils suivant l'invention jusqu'à ce'que le module d'élas- ticité ait augmenté d'au moins 5 %, jusqu'à 100 % et même davan- tage Comme indiqué plus haut, le fil ou la corde peut subir un traitement thermique à sec pendant qu'il est en contact avec une surface solide chaude, un liquide chaud, et inerte (non réac- tif, non solvant, et non gonflant) vis-à-vis du fil ou de la cor-
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de, par exemple, le métal de ';
'oorl \'1 fusion, ou un agent de c11auf- fage gazeux
La température de l'agent de chauffage dépendra du type de l'appareillage de chauffage. employé, des conditions de trans-
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.ilif.J2ion ùe chaleur, da 1!éJ?ai')"i8u:r :t de la vit '8se au fil, de la dUl :J'., du contact du fil avec l'agent thermique et de la nature chimique d2S P01Y111?::.r:38 synthétiques lL1.:sa.i.r ,";8. Par exemple, un vii. ou Un- COXQ,? pe;.t ctyp co-idait autour d'un ::Ol,ll'.'.aL1 dlavanC8jllent, ensuite à, travers un .v,-cha;J.ff,:.1;n, à rainure cnaufie, puis à tra- vers un 1 chau:Z'f(;ur tùoulai, à aire cnaud, r?4 12 pieds, COI1.Ytl8 montra dans les .D'i,s.. 4 8, 3.
Suivant une va:ciantA, le fil peut tJ"averspr du métal de Wood, conformément aux .'ids 9 et 10. Le niëtal de Wood assure U:(J contact plus intb18 avec le fil et a pour effeb une transmission :plus"'ra.Jide de la ciié±leur. Par conséquent, le métal de Wood implique une durée de ,}d.E1 3a.6c au bain plus cour- te que l'air chaud. Il va de soi qu'on peut employer d'autres
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métaux ou alliages à faible y707. t (le .LtZ:;10Z1' tels que ceux desti- née à la soudure.
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La uue# de chauffage nécessaire pour assurer une l'a L- ble theri;lo-- xtwzmipilit ou une: faible croissance au gonflage dapend du type du polymère, a4 la quantité dont le fil a été préa- lablement .étiré, du degré d'extension imprime au fil pendant le traitement de conditionnement à chaud, du type d'appareillage de chauffage utilisé, aes conditions de transmission de chaleur, et de la température de l'agert thermique. En général, et dans un ensemble de conditions donné, plus la température de l'agent ther- mique sera élevée, plus le temps nécessaire pour obtenir une fai-
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ble thermo-extensibilité donnée sera court.
Les limites supérieu- res du temps et de la température do chauffage dépendent des ef- fets préjudiciables du chauffage sur la ténacité du fil.
Les filaments, fils, cordes etc. à faible facteur de
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tl1.ermo-extensi'bilité, réalisés suivant linvention sont parti-
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culièrement avantageux comme éléments de renforcement, résistant aux efforts, dans les articles en caoutchouc tels que pneus, cour- roies, tuyaux, et analogues. Ils sont utiles d'une manière géné- rale partout où. un allongement permanent dû à la chaleur et aux tensions serait préjudiciable. La faible croissance à l'allonge- ment est particulièrement avantageuse dans les pneus, mais est é- galement utile dans d'autres articles, tels que les tuyaux, où. il n'est pas désirable que les dimensions de l'article augmentent lorsque celui-ci est soumis à un effort en l'absence de chaleur.
Les produits filamenteux suivant l'invention peuvent être enduits d'un revêtement voulu quelconque permettant d'obtenir des articles résistant à la thermo-extensibilité. Par exemple, ils peuvent être enduits de néoprène, de résines à base de phénol-formaldéhyde, de résines vinylique;, d'alcool polyvinylique, de co-polymères de chlo- rure de vinyle - acétate de vinyle, de polymères de chlorure de vinylidène et de ses co-polymères avec le chlorure de vinyle, de résines de méthacrylate de méthyle, de pyroxyline, d'acétate de cellulose, et d'autres matières plastiques.
L'adhérence des produits filamenteux au caoutchouc peut être obtenue à l'aide d'un adhésif connu quelconque, par exemple, des adhésifs à base de latex-résine utilisés pour coller la rayon- ne au caoutchouc. Ce collage peut également être assuré au moyen de biisocyanate da de biisothiocyanate, comme décrit dans la de- mande de brevet américain Hernden, N de série 403.765 déposée le 23 juillet 1941.
Les polymères synthétiques linéaires utilisés dans la fabrication de fils, cordes et éléments analogues suivant la pré- sente invention peuvent contenir des additions telles que des an- ti-oxydants, des agents de stabilisation à la lumière et à la chaleur, comme les composés phénoliques ou leurs dérivés, par exem- ple:
le catéchol, le catéchol butylique p-tertiaire, les produits de la condensation de formalaéhyde ou de cétone avec ces catéchols,
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l'acide o-hydroxyphénoxyacétique, 1-1 IIP0l'i1è;\.luxH (sel bi-ortl1o1yl- gaanidine de l'acide bicatéchol-boriqus), l'acide balliqu, des résines â base de phénol-formalaéhyde, notauliilimt la résine Bakélite 403, des agents anti-fragilité comme la phénylalphanaphtyle- éUlline, la beta-na.J?11tyle-.c.iD0, la di.tli.1llyle-guanidine et la phéno- ti'lia7,ill-e aes changes, des plastifiants, etc.
La thermo-extensibilité d'éléments à base de polyamide synthétique linéaire peut être plus fortement réduite par le pro- cédé de stabilisation par étirage à chaud suivant, l'invention, si, préalablement à leur stabilisation par étirage à chaud, les fila- ments, fils ou cordes contiennent certaines matières connues com-
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me capables d'accentuer la. réduction de la thermo-extensibilité par les traitements de stabilisation par étirage à chaud. A titre d'exemples de substances ayant cette propriété on peut citer: les.phénols et les produits de condensation des phénols avec des
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aldéhydes ou des cétones, par exemple, la résine butyl-phénol-for- J1laldéhyde tertiaire, les résines de phénol-formaldéhyde et le para-hydroxybiphényle.
Ces matières peuvent être incorporées au polyamide synthétique linéaire avant le filage de ce dernier, ou, éventuellement, le fil peut être imprégné d'une solution dans la- quelle les matières spécifiées ci-dessus sont solubles. L'acide stéarique incorporé au fil à base de polyamide synthétique liné- aire, parle véhicule d'une solution, procure également cette
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réduction accentuée de thermo-extensibilité va la suite d'une stabilisation par étirage à chaud. D'une façon générale, le fil en polyamide synthétique linéaire peut contenir une proportion de
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0,01 ,o - 10 10 des matières citées plus haut. De préférence, cette proportion se situe entre 1 % et 5 Ces pourcentages s'enten- dent en poids du fil sec.
Vu la souplesse et l'élasticité remarquables de ces fi- laments, on peut utiliser des filaments relativement épais, et le fait de savoir si tous les filaments sont intimement liés au ca-
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outchouc, n'a pas d'importance. En effet, on peut utiliser, comme éléments de renforcement pour pneus et articles analogues, des tissus constitués par des filaments individuels, séparés, très épais, dits monofils, au lieu d'être composés de cordes à filaments multiples. Les monofils peuvent être de 10 deniers, et même moins et aller jusqu'à 1000 deniers et davantage.
Bien que les produits obtenus suivant l'invention aient été décrits du point de vue des caractéristiques qu'ils présentent avant leur incorporation dans un pneu ou autre article, il va de soi que ces caractéristiques subsistent dans les filaments, fils ou cordes après que ces derniers aient été enlevés avec soin d'un pneu ou autre objet.
L'emploi des filaments et fils obtenus suivant l'inven- tion, en combinaison avec d'autres fils textiles, tels que des fils en coton, en cellulose régénérés etc n'est pas contre-in- diqué, bien que les meilleurs résultats soient obtenus avec du nylon seul.
Bien que les exemples cités plus haut se rapportent aux filaments et fils de nylon préparés en partant d'adipamide de po- lyhexaméthylène, il n'y sont cependant pas limités. Par exemple, des filaments et fils de nylon préparés en partant de sébacamide de polyhexaméthylêne, de sébacamide de polydécaiuéthylènet d'un po- lymère de l'acide 6-aminocaproïque, et d'autres polyamides et in- ter-polyamides, comme exposé dans les brevets américains NOS: 2.130.948; 2.214,405; 2.298.868 et 2.071.253, peuvent également être; traités conformément à l'invention.
Il y a lieu de remar- quer que des filaments préparés en partant d'autres polymères synthétiques linéaires que les polyamides synthétiques linéaires 1 peuvent également être traités selon la présente invention. Ces polymères synthétiques linéaires comprennent, en plus des poly- amides, les polyesters, les polyethers les polyacétais, les polyesters-polyamides mélangés, etc., qui par exemple, peuvent
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être préparés par un procédé de polymérisation par condensation,
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comme celui àécrit(4¯a.ns le brevet a-tnéricain T 2.071.230. Comme indiqué plus haut-,.. le traitement d'éléments établis conformément à la présente invention doit être conduit sans atteindre le point de fusion du fil.
Par conséquent, on devra observer diverses li- mites de température' pour le traitement thermique des différente polymères, suivant leur point de fusion,
Grâce à la présente invention, on peut produire des pneus d'une résistance et d'une durée remarquables. Vu la grande résis- tance et la grande élasticité au pliage et à la traction de tels filaments de polyamide synthétique, on peut employer des cordes d'un denier sensiblement Inférieur et d'une retorsion plus faible que ce n'est généralement le cas pour les cordes de coton et de rayonne. Etant donné cette réduction du denier, on peut fabriquer des pneus sensiblement plus légers et plus minces, qui par consé- quent, peuvent contenir moins de caoutchouc.
De même, en employant des cordes d'un même denier, on peut, en utilisant moins de nap- pes, produire des pneus plus légers et plus minces, ayant la même résistance que les pneus connus à ce jour.
Un résultat inattendu du procédé suivant l'invention ré- aide dans le fait que, lorsque l'invention est appliquée à une corde ou à l'élément amené au stade final dans lequel il est incor- poré au pneu, et que cetélé,emt est soumis à l'étirage au voisina- ge de la limite supérieure de celui-ci, les filaments ou les groupée
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.éauezitair;û de filcwlcnts aont forcés 1,:;;8 uns contre les autres, ";1 :l8.Ilikc:' " pré wt.:r un;= juxtdo$ibion à p3U .1.)1."8.3 hexagonale, ce qui ci pou:( effet de fournil une corde ou autm élément dont la des site est accrue àtuii.: :nani?:z: zur.!.);.:::. a te.
Ceci e.3t avantageux, vu qu'une corde de l'é,Ü::Jtanc0 àorm3e, qua, résistance constante, occupe un volume moindre, permet de réduire devantage l'épaisseur
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des pneus et d'employer moins rle caoutchouc .2ar .J,Jeu.
En outre,et vu que, lors du processus de vulcanisation,
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les filaments de nylon, tendent à s'adapter aux tensions non-unifor- mes, leur résistance aux tensions dans le pneu achevé sera uniforme.
Le facteur de sécurité habituel communément employé peut être sen- siblement réduit, ce qui permet de réduire davantage la quantité de nylon nécessaire par unité de caoutchouc pour une charge donnée.
Cette réduction de l'épaisseur et du poids du pneu a pour effet non seulement de réduire les forces centrifuges qui agissent sur ce der- nier, mais aussi d'abaisser son coût de fabrication; d'autre part, elle réduit la chaleur produite en raison de la flexion du pneu et, par contre, augmente la rapidité de dissipation de la chaleur.
.La présente invention permet d'obtenir des cordes pour pneus présentant un faible allongement, tant à 1. 'effort de rupture qu'à la tension de travail, laquelle représente, d'une manière gé- nérale environ 1,86 gradée par denier. Ceci est hautement avanga- geux dans une corde pour pneus, comme mentionné plus haut. L'inven- tion permet de réaliser des fils de nylon pour cordes à pneus, ayant pour une charge de 1,86 grammes par denier, des allongements infé- rieurs de 25 % à ceux des meilleurs fils de nylon connus précédem- ment et destinés aux cordes pour pneus (voir tableau III).
En outre, l'invention permet de réaliser un allongement de rupture inférieur de 30 o à celui des meilleurs fils de nylon connus précédemment (voir Exemple II, Tableau II et Exemple III).
L'invention permet en outre d'établir des filaments, des fils et des cordes en nylon, ayant une haute ténacité, ce qui est une caractéristique très avantageuse pour les cordes destinées aux pneus, et à divers autres usages.
Vu la résistance élevée à la déformation permanente, et les limites d'élasticité étendues de tels fils de polyamides, ainsi que leur tendance à présenter un très faible "fluage plastique", on peut réaliser des pneus en caoutchouc et d'au- tres produits analogues selon l'invention, qui présentent une croissance due à la thermo-extensibilité de l'élément de ren-
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forcement, remarquablement réduits.
Il va de soi que le ternis "caoutchouc" utilisé dans la description et dans les revendications désigne tant le caout- chouc naturel que le caoutchouc .synthétique.
D'autres produits perfectionnés qui comportent des filaments, fils et cordes traita suivant la présents invention,
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sont entre autres, p l.'9 :uiValt:3: courroies (le transmission, cor- des, tissus pour parachutes, tissus pour avions, tissus pour 'ballons, enveloppes de yéservoirs auto-cicatrisante pour car-
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burants, (ëstinés aux avion;:!, soies pour tous usages, lignes de pèche, fils à coudre, rideaux pour douches, parapluies, etc.
Bien entendu, de nombreux changements' et diverses modifications peuvent être apportés aux détails décrits ci-des- sus, sans s'écarter de l'invention.
'REVENDICATIONS
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1.- Procédé pour réduire la thermo-extensibilité et la croissance au gonflage d'un produit filamenteux constitué par un polymère synthétique linéaire, consistant à soumettre le dit roudit, à l'état complètement 'étire, à un traitement thermique
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à sec, à une température comprise antre 1000 Cr et un-?,tempéra- tU!'2 inférieure de 5 Co environ au point de fusion du polyitiere considère, ce traitements tctl't i;..!¯;liquj alors que le produit 3e trouve à l'état rl'"Ü10il..:;2jT""l1; d'au moins > , 5 )1; 3t, à :cfro1- dir 1,, produit jusqu'à un.. ;;'.=,uj.ß'a.tuß :
(J,'ct.U ;lOin8 5 ; inférieure à celle du t.:. di t'.3iilullt thermique, tout en :,1ct.int211ctf.lt, le Z).L't7C1-ta.l. dans l'état d'allongement t :Lli li('aù 1013 du traitement thermiquo.
2.- Procédé suivant 1,:;1, reveuaioation 1, dans lequel le poly.re 8qt (lu nylon.
3.- Procédé :suivôl4it la 1=Yi:liàlCatiOl1 1, caractérisé en ce que le polymère est de l'..;,dil.)c.tl.1lrie de .I.)Olyl1(Xa;.!1étl1YlèJ1e.
4.- Procède pour réduire la thermo-extensibilité et la
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croissance au gonflaged'un produit filamenteux constitué par un polymère synthétique linéaire, consistant à soumettre ce produit, à l'état complètement étiré, à un traitement thermique à sec à une température comprise entre 1000 C. et une température infé- rieure de 5 C. environ au point de fusion du polymère considéré, cela pour une durée comprise entre 0,1 seconde et 8 heures, et pendant que le produit estsoumis à un allongement d'au moins 0,5 %; et, à refroidir ce produit jusqu'à une température infé- rieure d'au moins 5% à celle du dit traitement thermique tout en maintenant le produit dans. cet état d'allongement.
5.- Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le polymère est du nylon.
6.- Procédé suivant la revendication 4, dans lequel
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le polymère est de 11 adij?é!lllide de polynexaàùétnylèns. 7.- Procédé pour réduire la tiierao-extensi oilité, 1a croissance au gonflage et l'allongement de rupture d'un produit filamenteux constitué par un polymère synthétique linéaire, con- sistant à soumettre ce produit, à l'état complètement étiré à un traitement thermique à sec à une température comprise entre 1000 C. et une température inférieure de 5 C. environ au point de fusion du polymère considère, cela pendant que le produit se trouve à l'état d'allongement d'au moins 3 %,;
et, à refroidir le produit jusque une température d'au moins 5 % inférieure à celle du traitement thermique, tout en maintenant le produit dans cet état d' allongement.
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8.- Procédé pour réduire la thermo-extensiüilité, la croissance au gonflage et l'allongement de rupture d'un pioduit filamenteux constitué par un polymère synthétique linéaire, con- sistant 3. soumettre ce produit, à l'état complètement étiré, à un
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traitement' thermique à sec. à uns teùlPél7atUre C lll9tiS entre 1000 C. et une température inférieure d'environ 5 C. au point de fu- sion du polymère considéré, cela pour une durée comprise entre
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0,1 seconde et 8 heures et pendant que le produit se trouve
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allonge d'au moins 3 % ;
et, à refroidir ce produit jusqu'à une température dta1!'noins 5 510 inférieur? à celle du ti. aitsi-ùent tner-
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tout en maintenant le produit dans cet état d'allongement.
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9.- Procède pour réduira la thermo-extenaibllité et la croissance au gonflage d'un produit filamenteux constitué par un polymère synthétique linéaire a nn .J 1 s t :mt à étirer le produit à froid jusqu'à un allongent i)o';Li'lc;\.I10nt ne Ú'Dcl.S8a{).t pas 14 0; à ,30umettrc ce produit étiré a froid à un traitement thermique à sec à une température comprime entrj 100 c. et une température 0,(] S Cl environ i:1fJ"i:3me '.,U point de fusion du polymère con- sidère, pendant qu.' le produit se Houve à l'état cllallon:.;8;t113nt d'au moins .5 5; et, a i"'':).'wW c proauit jusque une tempé- rature d'au moins 5 jb inférieuro 'a celle du traitement Miermique, tout en maintenant le produit dans cet état d'allongement.
10.- Procédé pour réduire la tlvèl,10-ext.:')13i'oilit; 0t la croyance au bJnfld,(:!;' d'un produit filamenteux constitué -".LI' un j)olY;ii.8::::: ::';Y]1 Ü1:jt iqu, i in ± =1i j¯ , con.;) L:ta;1 a étirer ce produit a : oid jusqu un allongement l!;'1"ll k:lt ne déparant pae 14 )1; à soumettre ce produit étiré a froid à un traitement thermique a sec à une température comprise entre 1000 c. .et une température inférieur cl!c::vi::.on 50 o c- au point de m.ion du polymère consi- d:ré, cela pour un. Ó' (lu ':3" C01il):'i;:;, , entre 0,1 seconde et 8 heures z. p ..1 ù,1' qu. ce x : ollll- 3.'. ...,UV''''' 13 l'état d'allongement d'au ,,loin Oyj 5; t1 a refroidir 1 produit jusqu'à une température ,11,"'(' ïRa(15 > û 11')',":':'1', '1 ' \ "'W1' du die tement ther..iT, tout n "i.c,int;;'ilcv,1t le di '; :< 1. > <-..ôi i 'i ..; ..-i<;
,->;t état d';cllOl1,5",l'c:;'.t, Ilft- Proche ?ou¯ ¯ i à <.=ià 1 ? 1.¯ tl. ¯,l)-8.{t'2 !Sloilit.3, la croyance au gonfL\.}3 t l'allonsement de = u.J llàr ,9 d'un produit filu.-,i.c";1't;.;:;UX constitué par un. polymère synthétique linéaire, consistant à;., étirer ce produit a froid jusqu '8, un allongement per- rainent ne dépassant pas 14 o; à ;30ume tre ce produit étiré à froid
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à un traitement thermique à sec à une température comprise entre
100 C. et une température de 5 C. environ inférieure au point de fusion du polymère considéré, pendant que ce produit se trouve à l'état d'allongement d'au moins 3 %;
et, à refroidir le produit jusque une température d'au moins 5% inférieure celle du trai- tement thermique, tout en maintenant le produit dans cet état d'allongements
12; Procédé pour réduire la thermo-extensibilité, la croissance au gonflage et l'allongement de rupture d'un produit filamenteux constitué par un polymère synthétique linéaire, con- sistant à étirer le dit produit à froid jusqu'à un allongement permanent ne dépassant pas 14 %;
à soumettre le dit produit étiré à froid à un traitement thermique à sec à une température comprise entre 100 0. et une température inférieure d'environ 5 Ce au point de fusion du polymère considéré, cela pour une durée com- prise entre 0,1 seconde et 8 heures et pendant que ce produit se trouve à l'état d'allongement d'au moins 3%; et, à refroidir ce produit Jusque une température d'au/moins 5% inférieur; à celle du traitement thermique, tout en maintenant le produit dans cet état d'allongement.
13.- Procédé pour réduire la thermo-extensibilité et la croissance au gonflage d'un produit filamenteux constitué par un polymère synthétique linéaire, consistant à soumettra le dit produit, à l'état complètement étiré, à un traitement par la vapeur à une température comprise entre 100 C. et une tempéra- ture de 5 C. environ inférieure au point de fusion du polymère considéré, pendant que le produit se trouve à 1'état allongé d'au moins 0,5 %;
et à refroidir ce produit jusque une température d'au moins 5 % Inférieure à celle du traitement par la vapeur, tout en/mainteant le produit dans cet état d'allongement.
14.- Procédé pour réduira la thermo-extensiilité et la croissance au gonflage d'un produit filamenteux constitué par un
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polymère synthétique linéaire, consistant soumettre le produit, l'état complètement étiré, à un traitement par la vapeur à une température comprime entre 100 C. et une température inférieure d'environ 5 C.
au point de fusion du polymère considère, pour une durée comprise entre 0,1 seconde et 3 heur;3, pendant que
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a# p .,"n à;,i 1 t a e .t " Juv<r- l'état 'P.J.1Ioü';?"':uj't ,I,I2.U ..iOin8 0 , 5 'jl j et refroidi" i dit p..o.'Luit t J ";. 3 q 'ù. ' i?, l'cl un'-' -, .l m , #p à; a.t à.i' dLU 1>io I n e fi /1 infiiou7e. a cellf du trait i:;;':;t pax. la vapu tout M maint?- '(Jan7- t c 'produit da-.s l 'état <1 ' iol 1 oii je.."i'? m t 13- TTocëd pou'" ." .r .É à:J 1 r? la t:1C':"..j,Q-'xt(1:Js10i1ité et la c i # 1 Y g an c e au g; o.<;
i?l #1=# d'un p?.ûduit t î i l a oi.# ii t e .aX constitua par un ,, o i j;;% .:" n synthstique .1 1 1 > à a i r a con3ita.nt pouniettre C0 ;-¯.,jǯùit µ, i;,q f=l'aà'triiiflilt '11±11J1'..<iiol)i; Îj sec un3 Îeiiipàîà'flîie CDIÎI- j =.. i a entra ,9 1 o o O c .. à w? #p t ?. , <i13 à <' a'tU.,) ? 50 C - environ infrisu- :'-' au. point de fusion du fQ1 j'ili%1"9 con';id.'s, pour un' dure 0'),,1- p-'i"? entr3 ,j ,i seconde t 3 muo3, qu., ce produit est =µ tij-à jusqu'à, un allon,jej/';.'.t ;.=.:r.,;;j,no;:<it qui n:-.' doit pas àùpas;#.JJ= 14 ; et refroidir ce produit jusqu'à une température d'au :noL13 5 ,j;
inférieure ci zie du t'.ai Lent tiieri;àque, tout en maintenant le produit dans cet état d'allongement*
16.- Procède pour obtenir une corde retorse constituée en un polymère synthétique linéaire, et caractérisée par une fai-
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ble thermo-exten3i'oilit3 nt une faible croiseance au gonflage, consistant soumettre un fil établi en un polymère synthétique linéaire un traitement thermique une température comprise en-
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tre 1000 C.
p.i une température lnf.5r,i::myp d8 5 0. environ au point de fusion du polymère constidéré,pendant que. ce fil est
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maintenu a l'état d'allongement d'au moins 0 15 s; à refroidir ce fil jusque une température d'au moins 5 % inférieure à celle du traitement thermique, tout en maintenant le fil dans cet état d'alongemnt;
à commettre et retordre au moine deux des fils ainsi traités, pour en fonder une corder à soumettre cette corde
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à un traitement thermique à une termpéfature comprise entre 100 C. et une température de 5 C. environ inférieure au point de fusion du polymère considère, pendant que la corde se trouve à l'état d'allongement d'au moins 0,5 %; et, à refroidir la corde jusque une température d'au moins 5 % inférieure à celle du traitement thermique de la corde, tout en maintenant cette corde dans l'état d'allongement.
17.- Procédé pour obtenir une corde retorse constituée en un polymère synthétique linéaire et caractérisée par une fai- ble tehrmo-extensibilité et une faible croissance au gonflage, consistant à soumettre un, fil en polymère synthétique linéaire à un traitement thermique à une température comprise entre 100 C, et une température de 5 C, environ Inférieure au point de fusion du polymère considéré, pendant que le fil se trouve allongé dtau moins 0,5 %; à refroidir ce fil jusqu'à une température d'au moins 5% inférieure à celle du traitement thermique tout en maintenat le fil dans cet état d'allongement; à commettre et retordre au moins deux fils ainsi traités, de manière à réaliser une corde;
à soumettre cette corde à un traitement thermique à une température comprise entre 1000 C. et une température de 5 c. environ inférieure au point de fusion du polymère, alors que la corde se trouve à l'état d'allongement d'au moins 10% de son allongement de rupture à la haute température appliquée; et à, refroidir la corde à une température d'au moins 5 % inférieure à celle du traitement thermique de la corde, tout en maintenant cette corde dans l'état rallongement.