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PERFECTIONNEMENTS AUX TISSUS A BASE DE LAINE ET A LEUR TRAITEMENT.
La présente invention concerne des produits très utiles constitués par des fibres de laine et de polyacrylonitrile, et en particulier des pro- duits laineux résistant au rétrécissage.
Le problème du rétréoissage de la laine a été étudié par les ex- perts en fibres depuis des annéeso On a proposé diverses théories pour le phénomène de feutrage et de rétrécissage de la laine, mais aucune n'a été complètement acceptée. Des publications récentes indiquent que ce problème et les moyens pour éviter le rétrécissage de la laine reçoivent de plus en en plus d'attention.
On a reconnu que la laine et autres fibres pileuses naturelles présentent une surface rugueuse à échelons, ces échelons se succèdant dans une direction parallèle à l'axe de la fibre. On peut réduire le feutrage rétrécissant de la, laine à une valeur insignifiante en faisant Disparaî- tre, au moins partiellementces échelons Ainsi on peut modifier la sur- face des fibres de laine par des traitements acides ou alcalins, ce qui entraîne la diminution attendue du rétrécisage des articles confectionnés à partir de ces fibres laineuses. Cependant des traitements aussi brutaux affectent également certaines des propriétés désirables de la laine et la rendent non satisfaisante dans son champ ordinaire duplication.
Un second traitement chimique plus largement utilisé pour la laine résistante au rétrécissage consiste dans l'imprégnation par une ré- sine. Selon ce procédé, on imprègne les articles en laine avec une matiè- re résineuse, telle que-Lui produit de condensation de mélamine et de for- maldéhyde, qui théoriquement comble les échelons existant sur la fibre de laine et forme ainsi une surface lisse.
Un autre mode d'application de ce procédé consiste à imprégner les fibres de laine avec un monomère du type vinylique et un catalyseur de polymérisations puis à chauffer la matière pour former le polymère in situo Ces traitements cependant tendent à modifier le drapé et le toucher des ob-
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jets en laine.
Le traitement des fibres de laine par du chlore est également un procédé populaire pour réduire les caractéristiques de feutrage de la laine. Cependant la laine chlorée souffre de la perte de résistance à la tension et à l'abrasion.
On s'est efforcé aussi de réduire le rétrécissage en "diluant" la laine par d'autres fibres, naturelles et synthétiques. Dans tous les cas cependant,on a trouvé que l'on ne pouvait pas éliminer le rétrécis- sage à moins que le mélange contienne moins de 50% de laine, ou, en d'au- tres termes,plus de 50% de fibres diluantes.
L'invention a pour objet une fibre à prédominance laineuse qui ne rétrécisse pas au lavage par les procédés ordinaires. Un autre but est de préparer une fibre laineuse non rétrécissable qui conserve les autres propriétés désirables de la laine. D'autres buts apparaîtront dans ce qui suit, '
On réalise l'invention en mélangeant à la laine une faible quan- tité de l'ordre de 15%, d'une fibre préparée à partir d'un polymère conte- nant au moins 85% d'acrylonitrile. On a trouvé qu'un tel mélange, tout en conservant des propriétés analogues à celles de la laine, présente une sta- bilité de dimensions au lavage par les procédés classiques.
Les quantités d'acrylonitrile préférées sont de l'ordre de 15 à 30%, et celle de copoly- mères de 30 à 40%.
L'invention sera mieux comprise grâce aux exemples suivants
Exemple 1,
Un filament continu de polyacrylonitrile, de denier 150, prépa- ré par filetage à sec d'une solution à 20% du polymère dans la diméthyl formamide, est combiné dans un cordon de denier 2.250 que l'on étire ensui- te de 6 fois sa longueur dans une chambre d'étirage à la vapeur atmosphéri- que. On découpe cette matière en fragments de filaments que l'on fait bouil- lir pendant approximativement 15 minutes dans l'eauo Ce traitement à ébul- lition élimine le solvant résiduel et produit un plissage des fibres. On soumet les filaments à un traitement de finissage lubrifiant et antistatique, puis on les sèche.
Ces fragments de fibre ou filaments d'acrylonitrile ont un denier de 1,5 par filament et mesurent 3,8 cm de longo On combine la mi- se én mèche des filaments de polyacrylonitrile avec des fragments de lai- ne ? 64, de 5 cm de long sur le cadre d'étirage du système américain de filage (coton modifié)Le système américain est décrit aux pages 37 à 43 du "Papers of the American Association of Textile Technologists" pendant la période de novembre 1946 à février 1947. On prépare ainsi les échantil- lons de fil suivants
Tableau 1,
EMI2.1
<tb> Echantil- <SEP> : <SEP> % <SEP> de <SEP> fibre <SEP> : <SEP> % <SEP> de <SEP> laine <SEP> :n <SEP> de <SEP> pei-:no <SEP> de <SEP> :Coeffi- <SEP> :Tours/Gm
<tb> lonso <SEP> . <SEP> de <SEP> polyacry- <SEP> :gné <SEP> :coton <SEP> :cient <SEP> -.calculés,
<tb> :
<SEP> lonitrile <SEP> : <SEP> : <SEP> :de <SEP> :
<tb> . <SEP> : <SEP> .. <SEP> : <SEP> :torsion <SEP> : <SEP>
<tb>
<tb> A <SEP> 70 <SEP> 30 <SEP> 1/36 <SEP> 24/1 <SEP> 3,2 <SEP> 6,2
<tb> B <SEP> 30 <SEP> 70 <SEP> 1/36 <SEP> 24/1 <SEP> 3,2 <SEP> 6,2
<tb> C <SEP> 15 <SEP> 85 <SEP> 1/36 <SEP> 24/1 <SEP> 3, <SEP> 6 <SEP> 7,0
<tb> D <SEP> 15 <SEP> 85 <SEP> 1/36 <SEP> 24/1 <SEP> 3,2 <SEP> 6,2
<tb> E <SEP> 0 <SEP> 100 <SEP> 1/36 <SEP> 24/1 <SEP> 3,6 <SEP> 7,0
<tb> F <SEP> 0 <SEP> 100 <SEP> 1/36 <SEP> 24/1 <SEP> 3,2 <SEP> 6,2
<tb>
On tricote ces fils en chaussettes sur une machine à tricoter anglaise "Komet" qui tricote deux extrémités ensemble en utilisant une seule alimentationo Il s'agit d'une machine à 200 aiguilles avec un cy- lindre de 9 cm de diamètre ayant approximativement 7 aiguilles au cm.
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Bien qu'on fasse des chaussettes de taille 11, celles-ci étaient en réa- lité une demi-taille plus,grandes que 11, comme c'est l'habitude pour cet- te sorte de chaussettes, pour permettre le rétrécissage lors de la teintu- re et du finissageo Après tricotage, on ferme et on remaille les chausset- tes en utilisant le fil normalement utilisé pour ces opérations pour les chaussettes en mélange nylon-laine. On teint alors les chaussettes avec du jaune neutre GS pendant une 1/2 heure dans un bain aqueux bouillant conte-
EMI3.1
nant du sulfate d'am.moniumo Après teinture on met à plat les chaussettes et on réalise sur celles-ci les essais de rétrécissage selon les données de la spécification fédérale CCC-T-191 A utilisés aux Etats-Unis.
On réalise l'essai de la façon suivante :
On détend les chaussettes en les imbibant d'un bain aqueux à 27 , contenant un 1% du produit connu sous le nom de "Peregel" polyéther d'al- cool constituant un agent mouillant fabriqué par la General Dyestuffs Corpo- ration, pendant 20 minutes. On sèche les chaussettes sur un cadre horizon- tal en fil métallique sans étirage. Le procédé est nécessaire pour éliminer les erreurs de détermination du rétrécissage, dues à une mise à plat exces- sive ou insuffisante.
On mesure alors la longueur des chaussettes sur une machine Schie-
EMI3.2
fer. Ce dispositif est décrit et illustré sous la référence GCC-T-101 A-dans le "Federal Standard Stock Catalogue" Section 4, Part 5. On blanchit alors les chaussettes dans une machine Smith à tambour rotatif, pendant 2 heures à 60 . Le bain contient 100 g de flocons d'olate (savon en flocons neutre, à titre très bas), 20 g de carbonate de soude, (peut provoquer le feutra- ge), et 15 g d'hexamétaphosphate de sodium (adoucisseur d'eau). On soumet alors les chaussettes à deux rinçages de 5 minutes dans l'eau à 60 . Après séchage sur un cadre à l'état non étiré, on les mesure à nouveau sur la machine Schiefer. On réalise quatre.blanchissages supplémentaires de 2 heu- res de la même manière que précédemment.
Les résultats de ces essais, sont
EMI3.3
donnés dans le tableau II sous forme de-rétre"rlissage moyen en %.
Tableau II Rétrécissage moyen en %.
EMI3.4
Fhartilm: de fibre e de laines % de : Blanchissage -rétrécis- lons depolyacry- nylon: 1 s 2 : 3 : 4P ! 5g:sage to-
EMI3.5
<tb> lonitrile <SEP> :tal
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> A <SEP> 70 <SEP> 30 <SEP> - <SEP> 0 <SEP> 0,42 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0,4
<tb>
EMI3.6
B 30 70 - o 6 l 37 0,85 0 0 1, 6 0 15 85 - -o, 6 o 0891 0a$3 0 lml5 D 15 85% - -196 0 0/780 0 -o, 8 E 0 100 - 4,98 2510 5oO 40 37 18 F 0 z.00 - 6, 6 4, 90 5 1 495 2,8 zei G 0 65 35 3 1 1, 65 0 o, 84 2, 6 8, o
EMI3.7
héohantiZ.lon G de ce tableau est constitué par des chaussettes fabriquées avec 35%' de nylon et 65% de laine n64a comme décrit précédem- ment. Les résultats de rétrécissage pour ce mélange de laine et .de nylon sont don- nésiciàtitrecomparatif.
Pour les chaussettes de la taille essayée, 1% de rétrécissage signifie que les chaussettes ont perdu légèrement plus de 2,5 mm de la lon- gueur du piedo Comme l'essai n'a guère que cette précision, tout allonge- ment ou rétrécissage inférieur à 1% doit être considéré comme négligeableo Des rétrécissages de 1-2 % des chaussettes ne sont pas considérés comme excessifs et ne seraient probablement pas ressentis par 1-'usager,, Les ré- trécissages progressifs cités pour les échantillons E, F et G sont excès- sifs et indésirables.
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Exemple II.
Cet exemple a pour but de montrer que le traitement de finis- sage appliqué aux chaussettes a peu ou pas d'effet sur le rétrécissage, à moins qu'on n'utilise un traitement antirétrécissage spécial. On pré- pare des chaussettes pour cet essai de la manière décrite à l'exemple 1 pour deux échantillons de fil, l'un contenant 65 % de laine et 35 % de fibre de polyacrylonitrile, l'autre contenant 65 % de laine de laine et 35 % de fibre de nylon. Certaines de ces chaussettes ont été préalable- ment mises à plat et d'autres non pendant le finissage. De plus, certai- nes.chaussettes de laine-nylon ont été préalablement mises à plat et sou- mises à un traitement d'antirétrécissage.
On essaie ces chaussettes une fois pour le rétrécissagë résiduel par le procédé décrit dans la Fédéral Spécification CCC-T-191 A. Le tableau III donne les résultats de ces es- saiso
Tableau III
EMI4.1
<tb> Echantillon. <SEP> Traitement <SEP> des <SEP> % <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb> finissage <SEP> rétrécissage
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 35 <SEP> % <SEP> Polyacrylonitrile <SEP> - <SEP> 65 <SEP> % <SEP> laine <SEP> Mise <SEP> à <SEP> plat <SEP> préa- <SEP> 0
<tb>
<tb>
<tb> lable
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 35 <SEP> % <SEP> polyacrylonitrile <SEP> - <SEP> 65 <SEP> % <SEP> laine <SEP> Non <SEP> mise <SEP> à <SEP> plat
<tb>
<tb>
<tb> préalable <SEP> 0,4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 35 <SEP> % <SEP> Nylon- <SEP> 65 <SEP> % <SEP> laine <SEP> Mise <SEP> à <SEP> plat <SEP> préa-
<tb>
<tb>
<tb> lable <SEP> 6,
4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 35 <SEP> % <SEP> Nylon- <SEP> 65 <SEP> % <SEP> laine <SEP> Non <SEP> mise <SEP> à <SEP> plat <SEP> 4,5
<tb>
<tb>
<tb> prélable
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 35 <SEP> % <SEP> Nylon <SEP> - <SEP> 65 <SEP> % <SEP> laine <SEP> Mise <SEP> à <SEP> plat <SEP> préa-
<tb>
<tb>
<tb> lable <SEP> et <SEP> traite-
<tb>
<tb>
<tb> ment <SEP> antirétrécissant <SEP> -0,7
<tb>
Exemple III
On file à sec une solution à 24 % dans la diméthyl formamide d'un copolymère à 95/5 parties d'acrylonitrile et de 2-vinylpyridine puis on l'étire à 4,25 fois sa longueur dans une chambre à la vapeur at- mosphérique.
Les fibres étirées, sous forme d'une mèche à denier 38000 passent dans un crêpeur mécanique .qui leur confère 4 à 5 plis par cm, on les coupe en fragments de filaments, on leur applique un traitement de finissage lubrifiant et antistatique, et finalement on les sèche. Ces fibres ont un denier de 3 par filament, et une longueur de 6 cm.
On file une partie de ces filaments sur le système américain de filage (coton modifié) en fil peigné n 2/20 avec un retors de 3,5 t/om dans les fils simples et de 1,5 t/cm dans les fils multipleso
La fraction restante du copolymère à 95/5 d'acrylonitrile et de 2-vinylpyridine est mélangés à une masse de laine n 62-64 de 5 cm de long dans les proportions suivantes : 90/10; 80/20; 70/30; 60/40 de fi- bres mixtes laine/copolymère d'acrylonitrile et de 2-vinylpyridine.
On file la fibre de chacun des mélanges précédents en peigné n 2/20 sensiblement comme ci-dessus. De même on prépare un fil peigné 2/20 ayant un retors de 3,5 t/cm dans les fils simples et de 1 /cm dans les fils multiples, à partir de laine 100% (n 62-64 de 5 cm)o Par les moyens précédents on prépare les échantillons suivants :
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Tableau IV.
EMI5.1
<tb> Echantillon <SEP> : <SEP> % <SEP> de <SEP> fibre: <SEP> % <SEP> de <SEP> lai- <SEP> : <SEP> n <SEP> de <SEP> Retors <SEP> du <SEP> retors <SEP> du'fil
<tb> : <SEP> d'acrylo-: <SEP> ne <SEP> peigne <SEP> : <SEP> fil <SEP> simple/ <SEP> : <SEP> multiple/cm
<tb> : <SEP> nitrile <SEP> : <SEP> cm <SEP> .
<tb>
<tb>
1 <SEP> 0 <SEP> 100 <SEP> 2/20 <SEP> 3,5 <SEP> 1
<tb> 2 <SEP> 10 <SEP> 90 <SEP> 2/20 <SEP> " <SEP> "
<tb> 3 <SEP> 20 <SEP> 80 <SEP> 2/20 <SEP> " <SEP> "
<tb> 4 <SEP> 30 <SEP> 70 <SEP> 2/20 <SEP> " <SEP> "
<tb> 5 <SEP> 40 <SEP> 60 <SEP> 2/20 <SEP> " <SEP> "
<tb> 6 <SEP> 100 <SEP> 0 <SEP> 2/20 <SEP> " <SEP> "
<tb>
On tricote ces fils en chaussettes à côtes 6 x 3 sur une machine anglaise à tricoter "Komet" à 132 aiguilles, tricotant deux extrémités ensemble avec une seule alimentationo Bien que l'on fabrique des chausset- tes de taille 11, on les réalise en réalité une taille plus grande, pour permettre le rétrécissage lors de la teinture et du finissage.
Après fermeture et couture, on teint les chaussettes à l'aide de 0,20 % "Nyaciza" Jaune soie neutre GX 2,5 % "Althouse Il brun soie RG
0,44 % Jos.S. "Czanine" 3R vila neutre pendant 2 heures en bain aqueux contenant 30% de sel de Glauber à une tem- pérature d'approximativment 96 . Après teinture, on met à plat les chaus- settes et on les essaye pour le rétrécissage selon la Federal Spécification GCG-T-191 A (décrite à l'exemple 1),
On réalise des essais pour la résistance à l'usure par le bout de l'orteil en montant les échantillons sur une surface métallique et on les faisant osciller mécaniquement en avant et en arrière, en contact avec une surface portante en tissu abrasif spécial pour bonneterie, maintenu sous une tension initiale de 4,5 kg.
Le tableau V indique le nombre de chocs simples nécessaire pour trouer 1' extrémité des diverses chaussettes correspondant à l'orteilo
Tableau V.
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<tb>
Echantil- <SEP> ; <SEP> % <SEP> en <SEP> fibre <SEP> copo- <SEP> : <SEP> % <SEP> de <SEP> lai- <SEP> : <SEP> Rétrécissage <SEP> moyen <SEP> Résistance
<tb> lonso <SEP> : <SEP> lymère <SEP> d'acrylo- <SEP> : <SEP> ne <SEP> : <SEP> en <SEP> % <SEP> après <SEP> blan- <SEP> : <SEP> au <SEP> frotte-
<tb> : <SEP> nitrile <SEP> : <SEP> : <SEP> chissage <SEP> de <SEP> 2 <SEP> h, <SEP> :
<SEP> ment <SEP> (coupe)
<tb>
<tb> 1 <SEP> 0 <SEP> 100 <SEP> Il,0 <SEP> 1402
<tb> 2 <SEP> 10 <SEP> 90 <SEP> 8,1 <SEP> 2049
<tb> 3 <SEP> 20 <SEP> 80 <SEP> 5,8 <SEP> 2322
<tb> 4 <SEP> 30 <SEP> 70 <SEP> 2,5 <SEP> 3102
<tb> 5 <SEP> 40 <SEP> 60 <SEP> 1,7 <SEP> (gain) <SEP> 3583
<tb> 6 <SEP> 100 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 6718
<tb>
Gomme on le voit ci-dessus, une quantité de polymère d'acrylo- nitrild aussi faible que 15 % est efficace Des quantités nettement inférieures à 15% sont sans effet et des quanti- tés nettement supérieures à 40% ne sont pas nécessaires Des quantités de l'ordre de 15 à 30% d'homopolymère d'acrylonitrile, et de 30 à 40% de, 00- polymères sont préférables.
De plus on peut utiliser des copolymères d'acrylonitriles con- tenant au moins 85% d'acrylonitrile et jusqu'à 15% de monomères copolymé- risables tèls que l'acétate de vinyle, le'chlorure de vinyle, les acides acryliques et méthacryliques ou leurs dérivés ou homologues, le styrène, la méthylvinylcétone, les vinylpyridines telles que la 2-vinyl,la 4-vinyl, la 5-é-
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thyl-2-vinyl ou la 2-méthyl-5-vinylpyridine, et l'iso-butylène ou d'au- tres-hydrocarbures similaires polymérisables. Les polymères d'acryloni- trile utilisés possèdent un poids moléculaire moyen de 25.000 à 750.000ou même plus, et de préférence de 400000 à 2500000, calculé à l'aide de l'équa- tion de Staudinger.
Parmi les divers polymères, le polyacrylonitrile et les copolymères acrylonitrile/vinylpyridine sont les préférés. Pour ob- tenir la stabilité désirée envers le rétrécissage le mélange laine/poly- mère d'acrylonitrile doit être préparé comme il est décrit précédemment, c'est-à-dire à partir de mèches ou filaments discontinus. Le mélange de filaments continus de polyacrylonitrile avec la laine est inefficaceo Ceci et le fait que si peu de fil de polymère d'acrylonitrile soit effi- cace comparativement aux diluants précédemment utilisés est tout à fait surprenant.
Les chaussettes préparées à partir de mélanges de laine et de fibres de polyacrylonitrile, et utilisés dans les essais précédents pos- sèdent un bon toucher et un bon tombant, et sont chaudes au touchero De plus elles possèdent les propriétés physiques désirées de la laine.
On peut voir facilement d'après les exemples que l'invention procure du fil à prépondérance de laine conservant ses propriétés de laine, stable en dimensions au rétrécissage, qui se produit généralement au lavage. En fait les fils et tissus contenant de la laine et une quantité de fibre de poly- acrylonitrile pouvant descendre jusqu'à 15% ne rétrécissent pas, quand ils sont soumis à des traitements de blanchissage énergique,et on n'a pas be- soin de soin particulier pour laver ces articles. Au contraire de la lai- ne chlorée, les fils et tissus selon l'invention possèdent une résistance accrue au frottement et à l'usure. Ce phénomène entièrement nouveau et i- nattendu a une utilité illimitée et représente une avance notable d'extré- me importance dans l'industrie du vêtement.
L'invention couvre naturellement tous les modes de réalisation du procédé ci-dessus décrit., pourvu que le principe en soit respectée
REVENDICATIONS.
1. Mélange comprenant de la laine et de 15 à 40% d'une fibre préparée à partir d'un polymère d'acrylonitrile contenant au moins 85% d'acrylonitrile.
2. Mélange comprenant de la laine et de 15 à 30% d'une fibre préparée à partir de polyacrylonitrile.
3. Mélange comprenant de la laine et de 15 à 30% d'une fibre préparée à partir d'un polyacrylonitrile ayant un poids moléculaire et de 400000 à 250.000.
4. Mélange comprenant de la laine et de 30 à 40% d'une fibre préparée à partir d'un copolymère contenant au moins 85% d'acrylonitrile et jusqu'à 15% de 2-vinylpyridine.
5. Mélange comprenant de la laine et de 30 à 40% d'une fibre préparée à partir d'un copolymère contenant 95% d'acrylonitrile et 5% de 2-vinylpyridine.