<Desc/Clms Page number 1>
PROCEDE POUR SUPPRIMER L'ADHERENCE MUTUELLE DES PELLICULES LISSES
ET PRODUITS OBTENUS.
La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux feuilles et pellicules lisses, non fibreuses et non poreuses. Plus particuliè- rement, elle concerne la fabrication de pellicules cellulosiques traitées au 'moyen d'un agent anti-adhérent. Le-invention sera décrite dans son application aux pellicules de cellulose régénérée, étant bien entendu que cette description n'est donnée qu'a titre d'exemple non limitatif.
Pour fabriquer une pellicule de cellulose régénérée à partir d'une solution alcaline aqueuse de xanthate sodique de cellulose, il est nécessaire , en vue d'obtenir une pellicule plastique résistante, de maintenir dans celle- ci une certaine teneur prédéterminée en humidité. Une 'pellicule de cellulose régénérée absorbe l'humidité de l'atmosphère ambiante ce qui la rend plastique lorsque la teneur en humidité est suffisante. En général, pour rendre plasti- ques les pellicules de cellulose régénérée à toutes teneurs'relatives en humi- dité, on y incorpore, en cours de fabrication, un composé plastifiant hygrosco- pique tel que le glycérol ou un corps analogue.
Toutefois, pour des teneurs relatives en humidité élevées, la quantité d'humidité qui est absorbée par la pellicule est supérieure à celle qui est nécessaire pour lui faire acquérir la plasticité désirée et les feuilles superposées ont tendance â adhérer les unes aux autreso . On a surmonté jusqu'à présent cette difficulté en imprégnant la pellicule avec un agent anti-adhérent ou de "glissement", tandis qu'elle est encore à l'étant d'un gel humide.
Le mot "glissement" utilisé dans la pré- ' sente description désigne la valeur du frottement ou son absence entre les surfaces adjacentes de pellicules ou feuilles de cellulose régénérée superpo- sées et elle est désignée quantitativement par le coefficient de frottement @ entre deux surfaces de pellicules soumises à une charge de 0,07 kg/cm2 envi- ron et sur lesquelles agit une force perpendiculaire à la charge. Pour obte- nir le résultat désiré, on a proposé d'imprégner la pellicule de cellulose ré- générée avec de la stéaramide que l'on ajoute habituellement avec le plasi- fiant, juste avant l'opération de séchage.
<Desc/Clms Page number 2>
L'emploi de la stéaramide présente des inconvénients, étant donné que, compte tenu de son point de fusion relativement élevé et de sa solubilité médiocre, il est très difficile d'en préparer une émulsion ou une dispersion dans l'eau, même en ayant recours aux émùlsifiants les plus efficaces utilisa- bles. Pour obtenir une émulsion stable, il est nécessaire d'opérer à une tem- pérature relativement élevée.
En outre, les émulsifiants utilisés sont affec- tés éventuellement par les produits que l'on rencontre dans l'eau dure couran- te, de sorte qu'après une certaine durée de marche, on obtient une pellicule rayée de façon indésirable,
La présente invention permet de remédier aux difficultés et aux inconvénients précités et de produire des feuilles et pellicules lisses, non fibreuses et non poreuses, ayant moins tendance à adhérer les unes aux autres lorsqu'elles sont superposées.
Selon l'invention, on imprègne la pellicule de cellulose régéné- rée, tandis qu'elle est encore à l'état d'un gel humide, avec une solution ou
EMI2.1
une dispersion aqueuse d'un plastifiant et d'une poly-a1coylène .:polY=8IIline acylée ou de l'un de ses sels. On a trouvé que ces composés ou leurs sels, qui peuvent être facilement dissous ou dispersés dans un milieu aqueux, confèrent à la pellicule d'excellentes qualités de "glissement".
Le groupe préféré des poly-alcoylène poly-amines acylés est celui répondant à la formule générique :
EMI2.2
dans laquelle : n est un nombre entier compris entre 1 et 10,
R1 est un groupe alcoyle contenant de 2 à 18 atomes de carbone, et, de préférence, de 12 à 18,
R2 et R4 sont 1-'hydrogène, des radicaux alcoyle contenant de 1 à 7 atomes de C, des groupes acyles contenant de 2 à 7 atomes de carbone ou des
EMI2.3
groupes oméga-ewino-poly-aleoylène po1y-amino répondant à la formule :
EMI2.4
dans laquelle x est un nombre entier compris entre 1 et 10, y est un nombre entier compris entre 1 et 100,
R5 est de l'hydrogène ou un radical alcoyle contenant de 1 à 7 ato- mes de carbone, R6 et R7 sont de l'hydrogène, des radicaux alcoyle contenant de 1 à 7 atomes de carbone ou des groupes acyle contenant de 2 à 7 atomes de carbone, R3 est de l'hydrogène, un radical alcoyle contenant de 1 à 7 atomes de C ou un groupe acyle contenant de 2 à 7 atomes de carbone.
On peut préparer les composés répondant à la formule générique ci- dessus, en chauffant ensemble une poly-alcoylène poly-amine et un acide gras, en toute proportion comprise entre 1 molécule de poly-amine pour 1 à 1,7 molé- cule d'acide gras. Les limites préférées de température sont comprises entre 105 et 140 . Lorsque la température diminue, la durée de la réaction augmente de façon telle que, chaque fois que la température de la réaction baisse de 10 (jusqu'à 105 ), sa durée est à peu près doublée. Toute:fois, une diminution de la température améliore la limpidité du produit obtenu, lorsqu'on le dissout à la concentration de l'opération; mais dans la limite des températures indi- quées, le "glissement" de la pellicule de cellulose±générée n'est pas sensi- blement affecté.
On peut effectuer la réaction en présence ou en absence d'un solvant inerte tel que le toluène, le xylène ou autre, jusqu'à élimination
<Desc/Clms Page number 3>
d'une portion moléculaire équivalente d'eau, puis éliminer le solvant, lors- qu'on en utilise, par les procédés usuels tels qu'une distillation avec ou sans vide.
Parmi -les poly-alocylène poly-amines qui conviennent comme matiè- re première, on peut citer, l'éthylène-diamine, la diéthylène triamine, la triéthylène tétramine, la tripropylène, tétramine, la tributylène tétramine, l'hexaméthylène diamine; à titre d'acides gras convenables, on peut citer les. acides butyrique, caproïque, caprylique, caprique et, de préférence, les aci- des supérieurs tels que les acides lauriques, myristique, palmitique, stéari- que, oléique et linoléique.
On ajoute lentement, tout en agitant, le composé résultant prépa- ré comme indiqué ci-dessus,à de l'eau contenant une quantité prédéterminée d'un acide organique tel que l'acide acétique, propionique, maléique, fumari- que, lactique, succinique, etc... de façon à neutraliser la plus grande par- tie des groupes amine n'ayant pas réagi. Il est possible de préparer ainsi des solutions ou des émulsions stables de sels de polyalcoylènes poly-amines acylées contenant jusqu'à 50% de solides et qu'on peut diluer à toute concen- tration désirée en les versant simplement lentement dans l'eau, tout en agi- tant.
On ajoute la dispersion de poly-alcoylène poly-amine acylée ou de son sel au bain de plastifiant sur la machine à couler, en quantité suffisante pour obtenir, dans le bain, une concentration de 0,05 à 2% de solides. La pel- lieule de cellulose régénérée à l'état de gel humide est alors imprégnée par passage dans le bain, l'excès étant élimine au moyen de cylindres presseurs, de racloirs ou d'organes analogues, puis séchée de la manière habituelle.
Si on le désire, on peut appliquer l'agent antiadhérent, après avoir ajouté le plastifiant à la pellicule de cellulose régénérée et avant le séchage, au moyen de cylindres d'immersion, de jets d'aspersion ou autres.
Lorsqu'on utilise ce procédé d'application, il faut que la teneur en ..solides de l'agent anti-adhérent du bain soit plus élevée, en raison de la durée moindre de contact de la pellicule avec le bain, c'est-à-dire que cette te- neur en solides du bain doit se rapprocher davantage de 1 à 2%.
On peut également appliquer l'agent anti-adhérent après que la pel- lieule a été complètement séchée mais, de préférence, avant qu'elle ait été séchée jusqu'à contenir moins de 60% d'humidité. Dans ce cas, toutefois, on doit mouiller à nouveau la pellicule, puis la sécher dans une opération complé- mentaire.
Selon un mode préféré de mise en oeuvre de l'invention, on conden- se 1 molécule de triéthylène tétramine avec 1,3 molécule d'acide stéarique, soit 30 molécules pour cent de matière diacylée et 70 molécules pour cent de matière monoacylée. On effectue'la condensation initiale au sein de xylène, à 140 environ, jusqu'à ce que la quantité théorique d'eau ait été éliminée.
On élimine le xylène par distillation'. On ajoute ensuite le composé résultante soit la N(ss-amino-éthl). N' (ss- stéaramido-éthyl) éthylène diamine, à de l'eau contenant 2 molécules d'acides succinique, tout en agitant, et on prépare une dispersion à 5-10% qu'on ajoute, à son tour, au bain de plastifiant, en quarti- té suffisante pour obtenir la concentration optimum de 0,15% en sel de poly alcoylène poly-amine acylée.
On fait passer dans ce bain la pellicule de cel- lulose régénérée, encore à l'état de gel humide, puis entre des cylindres, pres- seurs, de manière à éliminer l'excès de solution, puis on la sèche de la maniè- re habituelle. ,
Selon un autre mode avantageux de réalisation, on condense 1 molé- cule diacide stéarique avec 1 molécule de diéthylène triamine, de la même ma- nière que ci-dessus. On fait ensuite réagir le composé provenant de la réac- tion avec de l'acide acétique de façon à former l'amide acétylée.
On prépare une dispersion à 5-10% de l'amide qu'on ajoute, à son tour au bain aqueux de plastifiant en vue d'obtenir la concentration optimum en amide de 0,15%. On imprègne ensuite de l'amide la pellicule de cellulose régénérée, comme dans le premier mode de réalisation.
<Desc/Clms Page number 4>
On a obtenu également de bons résultats en condensant des propor- tions équimoléculaires de triéthylène tétramine et d'acide stéarique, en éli- minant l'eau de la réaction et le solvant (lorsqu'on en utilise), puis en a-- joutant le produit de la condensation à de l'eau contenant 4 molécules d'acide acétique.
On a procédé de la même façon-en utilisant de l'acide laurique ai lieu d'acide stéarique et en formant aussi bien le succinate que l'acétate des produits résultants de la condensation. L'application de ces produits sur une pellicule de cellulose régénérée,de la manière décrite ci-dessus, a don- né de très bons résultats. Le succinate de N (ss-aumbo-éthyl) N'(ss- stéarami- do-éthyl) éthylène diamine n'est pas effecté par les sels de calcium et de ma- gnésium contenus dans l'eau dure et qui tendent à rayer la pellicule lorsqu'on emploie les agents anti-adhérents antérieurement proposés. Le succinate est de nature cationique et est, par conséquent, incompatible avec les matières à anion actif telles que les savons et les huiles connus sous la marque "Mono- pol".
Les pellicules préparées selon l'invention possèdent des qualités de glissement et d'anti-adhérence très satisfaisantes; elles présentent éga- lement des propriétés remarquables d'impression, c'est-à-dire qu'elles se prê- tent mieux à l'impression que les pellicules ordinaires en cellulose régénérée.
Lorsqu'on imprègne une pellicule de cellulose régénérée avec divers composés organiques, il faut avoir soin que ces composés en changent pas de couleur, par exemple qu'ils ne jaunissent pas en vieillissant, ce qui modifie- rait la couleur de la pellicule et réduirait ses qualités de vente. Les com- ¯posés selon l'invention sont particulièrement avantageux, étant donné qu'ils ne jaunissent pas malgré un vieillissement prolongé. Les composés selon l'in- vention sont également stables à l'hydrolyse.
Un autre avantage de l'invention consiste en ce qu'elle offre un pro- cédé avantageux d'application d'agents anti-adhérents à partir d'une dispersion aqueuse qui peut être mis en oeuvre sur la machine de coulage de la pellicule; il en résulte une économie considérable de travail, d'installation et de matiè- res par rapport à l'ancien procédé d'application qui consistait à sécher la pellicule, puis à la recouvrir d'une solution dans un solvant organique de l'a- gent anti-adhérent, sur une machine séparée et dans une opération distincte.
On a constaté également un autre avantage remarquable de la pelli- cule. Les sels de poly-alcoylène poly-amines acylées améliorent de façon mar- quée la résistance de la pellicule de cellulose régénérée qu'ils imprègnent Ceci est sans doute dû à une action interne de lubrification de l'agent de "glissement" (le sel de la poly-alcoylène poly-amine acylée) et à une réparti- tion plus uniforme du plastifiant dans la pellicule, en raison de l'action de mouillage et de pénétration de l'agent de glissement.