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Publication number: BE502532A
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Description


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  PERFECTIONNEMENTS RELATIFS AU TRAITEMENT DES ARTICLES FABRIQUES A 
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 PARTIR DE POLYMERES.DBACRYLQNITRILE. 



   La présente invention a pour objet un procédé permettant de traiter de manière avantageuse des articles fabriqués à partir de polymères d'acrylonitrileo Plus particulièrement., la présente invention se rapporte à des procédés destinés à améliorer la capacité des fibres ou des pellicules à absorber la couleur à partir   dès-,bains   de teinture. 



   On transforme habituellement en fibres et en pellicules le   polyacrylonitrile   et les copolymères composés de 80 % en poids d'acrylonitrile ou davantage et de jusqu'à 20 % d'un comonomère en dissolvant les polymères dans un solvant approprié et en extrudant la solution visqueuse à travers des filières appropriées.

   On fait passer la solution extrudée dans un agent qui élimine le solvant et provoque la précipitation du polymère sous une forme solide continue., Si l'agent dans lequel on extrude la solution est l'eau ou un autre liquide dans lequel le solvant est miscible, on appelle ce procédé "filage au mouillé"Le procédé de "filage à sec", dans lequel on effectue la coagulation à l'air ou autre atmosphère gazeuse., donne des fibres ayant une meilleure résistance à la formation de noeuds, une densité apparente plus élevée et une douceur plus désirable que celles qui sont   filées'dans   l'eau. En outre, la récupération nécessaire du solvant est plus simple lorsqu'on utilise le "procédé à sec".

   Quoique l'on puisse utiliser les procédés ci-après décrits lors du traitement de pellicules, de tiges ou d'autres formes .obtenues par extrusion, leur application laplus importante est le traitement des fils, des filés et des tissus, que l'on appellera ci-après   "fibres".   



   Les polymères d'acrylonitrile formant des fibres sont le poly- . acrylonitrile et les copolymères constitués par 80 % en poids ou plus d'a- crylonitrile et jusqu'à 20 % de   méthacrylonitrile   d'acétate de vinyle, de chlorure de   vinylidène,   d'acrylate de méthyle ou d'acrylate   d'alkyle,   de méthacrylate de méthyle ou de méthacrylate   d'alkyle,   de fumarate d'éthyle, de maléate d'éthyle ou des esters alkyliques des acides fumarique et   maléi-   que, de styrène, de chlorure de vinyle ou des monomères oléfiniques pouvant 

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 former des copolymères avec un acrylonitrile.

   De tels polymères sont insolubles dans tous les solvants communs, ont de bonnes résistances à la traction, un faible degré d'absorption de l'humidité, une élasticité élevée et d'autres propriétés qui sont recherchées dans les fibres synthétiques. 



   Tandis que les fibres de polymère d'acrylonitrile qui sont filées au mouillé peuvent être teintes sans difficulté sérieuse, il est difficile ou impossible de teindre les fibres filées,à sec par les procédés classiques. Ce défaut inhérent diminue grandement l'utilité des fibres et des tissus que l'on peut fabriquer avec celles-ci. En conséquence, le but fondamental de cette invention est de prévoir un moyen pour améliorer l'affinité pour la teinture des polymères   d'acrylonitrileo   Un autre but de l'invention est l'obtention d'une fibre d'une utilité générale à partir d'un polymère d'acrylonitrile filé à sec. 



   On a constaté que les fibres filées à sec du polymère d'acrylonitrile qui ont très peu ou pas d'affinité pour la teinture peuvent être facilement transformées en fibres susceptibles d'être teintes par mise en 
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 contact avec de la N,Nmdiméthylacétamide ou de la N.,N-diméthylformamide. 



  Etant donné que l'on sait que la N,N-diméthylacétamide et la N,N-diméthyl- formamide sont des solvants du polymère, particulièrement aux températures élevées, il est nécessaire de régler la température et le temps de mise en contact de manière à empêcher la dissolution et tout traitement de pro- longement qui diminuerait les propriétés désirées des fibres. La nature de l'action qui se produit n'est pas entièrement comprise. Le résultat n'est pas le même que celui obtenu par la mise en contact avec d'autres solvants connus. Après traitement avec la N,N-diméthylformamide ou la N,N-diméthyl- acétamide ayant pour but d'améliorer les caractéristiques d'affinité pour la teinture, on peut éliminer les agents de traitement par lavage et sé- cher les fibres, mais l'affinité pour la teinture subsiste.

   Par suite,la surface de la fibre semble êtremdifiée de façon permanente. 



   Le procédé de traitement des fibres est efficace à des tempé- ratures comprises entre 5  C et 100  C et pour des périodes de temps allant de quelques secondes environ à 60 minutes ou davantage. De même, on peut modifier le traitement en ajoutant au bain de traitement des diluants iner- tes, tels que l'eau, l'acétone, et la dioxane. Toutefois, lorsqu'on fait varier les conditions, le traitement ne doit pas être assez sévère pour affecter de manière appréciable les propriétés désirables des fibres. Ain- si, le technicien peut facilement déterminer les conditions nécessaires au développement de l'affinité convenable pour la teinture de la fibre.

   Les conditions optima de traitement sont des températures comprises entre 30  et 60  C et une quantité de diluant non supérieure à 50 % dans les bains de 
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 traitement à la N,N-diméthylformamp.de ou à la N.,N-diméthylacétamide. Dans ces conditions, on peut assurer une variation appréciable de l'intensité de la couleur en faisant varier le temps de contact dans des gammes appropriées, grâce à quoi on obtient à chaque ibis des résultats désirables sans endommager les fibres. 



   En raison du fait que la nature du phénomène est inconnue et de l'absence d'un changement facilement décelable dans l'apparence de la fibre, il est parfois difficile de déterminer le point auquel le traitement des fibres est adéquat pour obtenir l'effet de teinture désiré. En général, le traitement devra être assez long pour permettre l'opération de teinture désirée sans sacrifier des propriétés physiques. Grâce.à l'utilisation de concentrations de réactif et   ae'température   de bain prédéterminées comprises dans les gammes optima données ci-dessus, on peut facilement déterminer la période de temps requise par un examen de la fibre traitée.

   Lorsque les conditions optima sont établies, une opération poursuivie dans des conditions contrôlées assure des caractéristiques de teinture excellentes sans perte des propriétés physiques désirables. Ces conditions optima varient avec la configuration structurale, le poids moléculaire et la composition chimique du polymère et on-doit, par suite, les déterminer pour chaque fibre ou chaque tissu à traiter. 

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   La surface modifiée après traitement avec la N,N-diméthylacéta- mide ou la N,N-diméthylformamide présente de l'affinité pour une grande va- riété de matières colorantes, comprenant les colorants acides, les colorants basiques, les colorants directs, les   colorants @     l'acétate,   les colorants au chrome et ceux au soufre. Par suite, on peut obtenir une grande variété de, couleurs et de nuances par les techniques classiques de teinture., Comme on l'a mentionnéprécédemment,on peut procéder à l'opération de teinture, tan- dis que la fibre est encore humide, la N,N-diméthylacétamide ou la N,N- diméthylformamide ou l'eau de lavage ayant éliminé les agents de traitement, ou après que la fibre a été séchée. On peut effectuer les stades de traite- ment et de teinture séparément, avec ou sans opération de lavage.

   Si on le désire, on peut effectuer le traitement dans le bain dé teinture, auquel cas il est nécessaire d'utiliser des teintures qui sont "solubles dans la N,N- diméthylacétamide ou dans la N,N-diméthylformamide". Etant donné que les agents de traitement constituent des milieux solvants excellents, la prépa- ration des bains de teinture ne soulève que peu ou pas de problème. 



   Les exemples ci-dessous donnés, à titre indicatif seulement, per- mettant de mieux comprendre d'autres détails de la mise en oeuvre de l'inven- tion. 



  Exemple 1. 



   On trempe un tissu tricoté d'un copolymère constitué par 97 % d'acrylonitrile .et 3 % d'acétate de vinyle pendant 5 minutes dans la N,N-di- méthylacétamide à   60 C   puis on le lave avec de   19eau   à 20 C pendant une heure. On trempe ensuite le tissu traité dans un bain de teinture à 60 C, contenant   0,1 %   d'une matière colorante connue dans le commerce sous le nom de   "Acide   Green CC,Extra Conc.",   Oe2 %   d'acide acétique et 1 % de sel, pen- dant une heure. Le tissu traité au préalable prend une couleur vert foncé, tandis qu'un échantillon non traité, soumis au même traitement de teinture, n'a qu'une coloration très pâle. 



  Exemple 2. 



   On répète le processus de l'exemple 1, sauf que l'on utilise la N,N-diméthylformamide au lieu de la N,N-diméthylacétamide, et on conduit le traitement préalable à 30 C pendant une minute. Le tissu traité au préalable devient vert foncé, tandis que l'échantillon qui n'a pas été traité au préa- lable n'est pas affecté de manière appréciable. 



  Exemple 3. 



   On traite au préalable et on teint simultanément un tissu tricoté d'un copolymère constitué par 97 % d'acrylonitrile et 3   %   d'acétate de vinyle dans une solution de N,N-diméthylacétamide contenant   0,1 %   du colorant "Acid Green CC, Extra Conc.". Après traitement de 5 minutes à 50 C, on obtient un tissu d'une couleur vert-moyen brillante. 



   REVENDICATIONS. 



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1. Un procédé de préparation de fibres, ayant de l'affinité pour la couleur, d'un polymère d'une composition monomère dont l'acrylonitrile constitue au moins les 80 % en poids du contenu polymérisable, procédé qui consiste à mettre en contact la fibre séchée avec un composé du groupe com- prenant la N,N-diméthylacétamide et la N,N-diméthylformamide.

Claims

2. Un procédé suivant la revendication 1, qui comprend le lavage de l'article avec de l'eauo 3. Un procédé de teinture d'une fibre d'un polymère d'une compo- sition monomère dont l'acrylonitrile constitue au moins les 80 % en poids du contenu polymérisable, ce procédé consistants à mettre en contact la fibre <Desc/Clms Page number 4> avec un composé du groupe 'comprenant la N,N-diméthylacétamide et la N,N-diméthylformamide; à laver la fibre à l'eau; à mettre en contact la fibre humide avec un bain de teinture aqueux; enfin, à sécher la fibre teinte.

4. Un procédé de teinture d'une fibre d'un polymère d'une composition monomère dont au moins 80 % en poids sont constitués par l'acrylonitrile, procédé qui consiste à mettre en contact la fibre séchée avec un composé du groupe comprenant la N,N-diméthylacétamide et la N,N-diméthyl- formamide, dans lequel est dissoute une matière colorante.

5. Un procédé .suivant l'une quelconque des revendications précé- dentes qui comprend la mise en contact de la fibre séchée avec le composé du groupe comprenant .la N,N-diméthylacétamide et la N,N-diméthylformamide, à une température comprise entre 5 C et 90 C.

6. Un procédé Suivant l'une quelconque des revendications précédentes,qui comprend la mise en contact de la fibre séchée avec le composé du groupe comprenant la N,N-diméthylacétamide et la N,N-diméthylformamide, pendant une durée de 0,5 a 60 minutes.

@ 7. Un procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le polymère est un copolymère constitué de 80 à 99 % en poids d'acrylonitrile et de 20 à 1 % en poids d'acétate de vinyle.