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PERFECTIONNEMENTS RELATIFS AU TRAITEMENT DE FILS, FILAMENTS, FIBRES
ARTIFICIELS ET ANALOGUES.
Cette invention se rapporte au traitement de fils, fibres, fila- ments, rubans artificiels et analogues, désignés ci-après, d'une manière générale, par "fils", et elle concerne, en particulier, le traitement de fils obtenus à partir de polythiourées synthétiques.
On a déjà suggéré divers modes de fabrication de polythiourées et de production de fils à partir de celles-ci. La spécification du brevet britannique n 534.699 décrit un. procédé de fabrication de polythiourées qui comprend le chauffage, pratiquement dans des proportions stoechiométri- ques, d'un mélange d'une ou de plusieurs diamines et d'un dérivé, formateur de thiourée, d'acide t.hiocarbonique, par exemple du sulfure de carbone; les polythiourées linéaires obtenues peuvent être filées au mouillé, à l'état sec ou à l'état fondu.
La spécification du brevet britannique n 524.795 décrit un procédé de préparation de produits de condensation par mise en réaction d'un anhydride d'un acide thiocarbonique, par exemple du sulfure de carbone, avec une diamine aliphatique dont les groupes amino sontsépa- rés par une chaîne de trois atomes de carbone au moins; le produit résultant peut alors être chauffé pour donner une substance thermoplas tique suscepti- ble d'être étirée en fils ou analogues.
La spécification de la demande de brevet belge déposée en même temps que la présente, pour "Perfectionnements relatifs à la production de polythiourée" décrit un procédé pour la produc- tion de polythiourées améliorées formatrices de fibres ou fils, par mise en réaction de sulfure de carbone avec une diamine dont les groupes amino sont séparés par une chaîne contenant au moins trois atomes de carbone, pour former un sel intermédiaire, et par chauffage de ce sel jusqu'à obtention d'une polythourée thermoplastique formatrice de fils, dans laquelle le sulfure de carbone est mis en réaction, sous la forme d'une émulsion aqueuse avec la diamine.
Les applications commerciales de fils de polythiourée ont, jus- qu'ici, été soumises à restriction du fait que les fils sont généralement de dimensions instable à la chaleur; ainsi, les fils commencent généralement
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à se contracter lorsqu'ils sont chauffés à environ 60 centigrade et un chauffage dans l'eau bouillante pendant une minute seulement suffit à endom- mager fortement les fils et à les rendre inutilisables à des fils textiles.
L'objet de la présente invention est d'améliorer la stabilité de dimension des fils de polythiourée au chauffage.
Conformément à la présente invention, la stabilité de dimension des fils de polythiourée au chauffage est améliorée par traitement des fils avec une aldéhyde,de préférence de la formaldéhyde ou une substance, telle que l'hexaméthylène-tétramine, donnant naissance à de la formaldéhyde dans les conditions du traitement. D'autres aldéhydes pouvant être utilisées sont l'acétaldéhyde et le glyoxal.
Le traitement selon l'invention peut être effectué par immersion des fils dans un bain aqueux d'aldéhyde, par exemple un bain aqueux de for- maldéhyde, contenant de préférence un petit pourcentage-allant, par exemple, jusqu'à 5 Pour cent - d'un acide tel que l'acide sulfurique. Un bain con- tenant environ de 8 à 20 pour cent en poids de formaldéhyde et environ 2 pour cent en poids d'acide sulfurique est un bain approprié.
Le traitement conforme à l'invention est de préférence appliqué à des températures élevées, par exemple de 30 à 50 centigrade, mais il peut; l'être, si on le désire, aux témpératures ordinaires. Après que les fils ont été partiellement durcis par l'aldéhyde à des températures inférieures à 50 centigrade, la température peut alors être élevée encore et elle peut éventuellement atteindre 100 centigrade; les fils peuvent, par,exemple., être traités dans une succession de bains de températures croissantes, par exemple avec utilisation d'une série de cylindres ou de bobines d'avancement du fil.
La durée du traitement dépend, dans une certaine mesure, de la quantité d'aldéhyde présente dans le bain et également de la température du bain mais avec des bains d'aldéhyde aqueuse, la durée du traitement sera nor- malement de 15 minutes au moins et des durées allant d'une demi-heure à deux heures, à des températures allant de 30 à 50 centigrade, sont généralement suffisantes pour produire une amélioration marquée de la stabilité. A des températures inférieures, par exemple de l'ordre de 20 centigrade, de plus longues durées sont désirables pour obtenir l'effet optimum. Le traitement peut être effectué, si on le désire, tandis que le fil avance, en un fil continu, sur des dispositifs ,d'avancement du fil, tels que des bobines ou des cylindres.
Les fils de polythiourée peuvent aussi être traités après avoir été tissés, tricotés ou autrement travaillés pour former une étoffe. Si on le désire, ils peuvent être traités en deux stades, l'un des traitements étant effectué avant la fabrication, de façon à rendre les fils suffisamment sta- bles pour la mise à dimension à effectuer, et le second traitement étant ef- fectué après la fabrication, de façon à améliorer encore davantage la stabi- lité de dimension et rendre les fils stables dans l'eau bouillante.
Les fils de polythiourée peuvent être étirés avant, pendant ou après le traitement par l'aldéhyde conforme à l'invention.
L'invention est illustrée à l'aide des exemples suivants, dans lesquels 'les pourcentages sont donnés en poids.
EXEMPLE 1
Des fils obtenus par filage de la polythiourée obtenue elle-même comme décrit dans l'exemple 1 de la demande de brevet belge déposée en même temps que la présente, pour Perfectionnements relatifs à la production de polythiourée", furent immergés pendant une heure dans une solution aqueuse à 50 centigrade, contenant 10 pour cent de formaldéhyde et 2 pour cent d'acide sulfurique. Les fils furent alors lavés à l'eau, jusqu'à ce qu'ils fussent exempts de formaldéhyde et d'acide, et ils furent ensuite séchés.
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Les fils obtenus furent chauffés pendant une heure dans de l'eau sous pression à 160 centigrade et ils étaient pratiquement indemnes, tandis que des fils non traités, par chauffage pendant une minute dans de l'eau à 1000 centigrade, furent fortement endommagés et rendus inutilisables à des fins textiles.
EXEMPLE 2
Des fils de polythiourée semblables à ceux qui furent utilisés dans le cas de l'exemple 1 furent immergés pendant une demi-heure dans un bain aqueux, à 40 centigrade, contenant 4 pour cent de formaldéhyde et 1 pour cent d'acide sulfurique; la température du bain fut alors élevée, en une période de cinq minutes, à 75 centigrade, et le bain fut maintenu à cette température pendant une demi-heure. Les fils furent alors lavés à l'eau jusqu'à ce qu'ils fussent exempts de formaldéhyde et d'acide, et ils furent ensuite séchés.
Des échantillons des fils obtenus ainsi que des échantillons de fils non traités furent mis en suspension, sous légère tension, dans de l'eau à 90 centigrade, pendant une demi-heure. A la fin de ce laps de temps, les fils traités à la formaldéhyde avaient rétréci de 5 pour cent environ de leur longueur initiale mais, pour le reste, étaient inchangés tandis que les fils non traités avaient rétréci de 50 pour cent et collaient ensemble.
EXEMPLE 3
Des fils semblables à ceux qui furent utilisés dans le cas de l'exemple 1 furent immergés pendant quinze heures dans un bain aqueux, à 20 centigrade, contenant 14,6 pour cent. d'acétaldéhyde. Les fils furent alors lavés à l'eau et séchés.
Les fibres ou fils restèrent fibreux en bouillant avec de l'eau pendant une minute.
EXEMPLE 4
Des fils semblables à ceux qui furent utilisés dans le cas de l'exemple 1 furent immergés pendant quarante minutes dans un bain aqueux, à 50 centigrade, contenant 14 pour cent d'acétaldéhyde et 1 pour cent d'acide sulfurique. Les fils furent alors lavés à l'eau jusqu'à ce qu'ils fussent exempts d'acétaldéhyde et d'acide, et ils furent alors séchés.
Les fibres ou fils restèrent fibreux en bouillant dans l'eau pen- dant une minute.
EXEMPLE 5
Des fils semblables à ceux qui furent utilisés dans le cas de l'exemple 1 furent immergés pendant une heure, dans un bain aqueux, à 40 centigrade, contenant 8 pour cent de glyoxal (ajouté sous forme de sulfite acide glyoxalique de sodium et libéré dans la solution par addition de 5,2 pour cent d'acide chlorhydrique) . Les fils furent alors lavés à l'eau et séchés. Des fils à stabilité améliorée dans l'eau bouillante furent obtenus.
EXEMPLE 6
Des fils semblables à ceux qui furent utilisés dans le cas de l'exemple 1 furent, immergés pendant une heure dans un bain aqueux, à 50 cen- tigrade, contenant 10 pour cent de formaldéhyde et 2 pour cent d'acide sul- furique. La température fut alors élevée, en une période d'une demi-heure, à 95 centigrade. Les fils furent alors lavés à l'eau, jusqu'à ce qu'il fus- sent exempts de formaldéhyde et d'acide, et ils furent alors séchés.
Les fils ainsi obtenus, lors de leur chauffage dans de l'eau à 90-95 centigrade, sous légère tension, pendant une demi-heure, ne présentaient pratiquement aucun changement de dimension et ils n'étaient pas cassants.
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EXEMPLE 7
Des fils semblables à ceux qui furent utilisés dans le cas de l'exemple 1 furent immergés pendant quinze heures dans une solution aqueuse de formaldéhyde à 40 pour cent (formaline) à 20 centigrade. Les fils fu- rent lavés à l'eau et séchés. Les fils ou fibres en bouillant avec de l'eau pendant'une minute, conservaient leur structure fibreuse.