BE513159A - - Google Patents

Description

  PROCEDE ET APPAREIL POUR LE FILAGE DE HAUTS POLYMERES.

  
La présente invention concerne un procédé pour le filage'de corps polymères filables par fusion, lesquels constituent en particulier une source importante de fibres textiles synthétiques. Le procédé de filage par fusion de hautes polymères est déjà bien connu depuis longtemps. Aux débuts

  
ce procédé a été employé pour des corps du type de la butylcellulose, mais il n'a acquis toute son importance technique et pratique qu'avec le développement industriel d'un groupe de fibres textiles qui comprend en particulier les polyamides et les polyesters. Ces polyamides et polyesters à molécules fortement polymérisées possèdent un caractère microcristallin et par suite un point de fusion bien déterminé qu'on préfère en général choisir le plus élevé possible_afin que les produits présentent l'utilité maximum.

  
D'autre part, on a constaté, en particulier dans le cas des polyamides et' des polyesters obtenus respectivement par la'condensation d'acides dicarboxyliques avec des diamines ou bien avec des glycols, que ces hauts polymères ne. peuvent être exposés queppendant un temps relativement court aux hautes températures exigées pour leur filage par fusion si l'on veut éviter leur décomposition. En réalité cette décomposition se produit dans une proportion minime au sens absolu et n'est pas telle qu'elle puisse nuire par elle-même directement à la qualité du produit fini. Mais elle a comme conséquence la production de bulles de gaz, lesquelles, si elles ne sont

  
pas éliminées, rendent impossible le maintien d'un titre déterminé dans le filé produit et l'étirage régulier de celui-ci. Par conséquent, on est donc

  
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et de laisser décanter la masse fondue, afin de pouvoir séparer l'une de l'autre less parties qui contiennent des bulles et celles qui n'en contien-

  
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vue de petites bulles avec la plus grande rapidité possible, et tous les procédés de filage par fusion connus se basent sur ce principe. 

  
La présente invention a pour objet un procédé de filage par fusion perfectionné qui permet d'obtenir d'excellents résultats avec des moyens plus

  
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file par fusion des hautes polymères qui contiennent dans leur molécule un groupe CO-NH ou bien un groupe CO-0 répété à intervalles fixes en fondant ces polymères en un point central dans lequel est placé un appareil de fusion approprié et en amenant ensuite la masse fondue avec ou sans emploi de pressions de ce point central à une pluralité de filières par l'intermédiaire

  
de conduites de petit diamètre constamment maintenues sous un équilibre thermique précis prédéterminé , c'est-à-dire "thermpstatisées", comme on pourrait le définir. Au cours du passage du point de fusion aux filières en traversant lesdites conduites thermostatisées ou calorifugées, la masse fondue n'est pas soumise à la décantation; on élimine ainsi les appareils ou parties d'appareils destinés à la décantation. On prélève seulement de la conduite au moyen de pompes le polymère fondu au fur et à mesure des besoins pour l'envoyer aux filières.

  
On a indiqué plus haut quelle devait être la structure moléculaire des polymères que l'on file suivant la présente invention.

  
Un exemple d'un tel polymère est une polyamide du,type -R-CO-NHR-CO-NH-R-. Par contre dans le cas des polymères dont la molécule ne possède pas un groupe CO-NH ou un groupe 00-0 répété à intervalles fixes mais au con-

  
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répétés par intervalles, la présente invention est moins avantageusement applicable, en particulier parce que leur décomposition avec formation de petites bulles gazeuses est trop rapide. Un exemple d'un polymère de cette catégorie

  
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Un important avantage pratique de la présente invention est la simplification considérable des installations de filage permettant une grande économie. En opérant selon l'invention , il n'est plus nécessaire d'avoir

  
un parcours relativement long entre pompes et filières, ainsi qu'il était

  
au contraire nécessaire autrefois pour égaliser la température. Etant donné que l'on peut conserver seulement les pompes de dosage qui précèdent immédiatement les filières, et éliminer les appareils de décantation et les longues canalisations entre pompes et filières, il en résulte non seulement la-simplifiBation et l'économie signalées plus haut, mais aussi une plus grande sécurité de service et une plus grande uniformité dans le fonctionnement de l'appareillage.

  
D'autre part, il est dans ce cas nécessaire que la masse liquide circulant à travers les conduites depuis le point central jusqu'aux filières soit soumise à une température constante et à un contrôle de la viscosité

  
et aussi que la masse même pénètre dans les conduites dans des conditions

  
de pureté absolue. Cependant on peut se dispenser d'utiliser un filtré spécial après la pompe de filage. La méthode la plus commode - méthode qui peut sans aucun doute être suivie dans le cas des polymères qui forment l'objet particulier de l'invention - consiste à polymériser tout d'abord en continu jusqu'à l'obtention de la masse désirée de polymère à l'état liquide, et ensuite amener cette masse aux filières de la manière décrite ci-dessus en effectuant d'abord le passage à travers un filtre unique formé par une toile ou du quartz poreux ou analogues. Si au contraire pour des raisons particulières on veut partir d'un polymère déjà solidifié, il faut d'autre part aussi dans ce cas employer des systèmes de fusion bien différents de ceux ordinairement utilisés à ce jour.

   Il est alors nécessaire pour éviter que la masse se surchauffe et qu'il se forme des bulles de gaz, d'effectuer la fusion du polymère solide que -l'on introduit autant qu'il est possible dans la masse même de polymère fondu, de telle sorte que la masse fondue soit maintenue

  
en équilibre thermique constant résultant de l'introduction continue de polymère solide. La configuration que l'on donne au polymère solide pour en alimenter l'appareil peut être choisie entre les diverses configurations, appropriées^ telles que par exemple des granules, écailles, bâtonnets, rubans ou crins. En utilisant des bâtonnets ou des rubans on a comme avantage que le polymère solide puisse être transporté au moyen de rouleaux où' par d'autres moyens mécaniques dont le mouvement peut être choisi en rapport exact' avec la consommation de polymère liquide que font les pompes de filage. 'Aucas d'utilisation de granules, le réglage de la production'de polymère fondu peut avantageusement être effectué en réglant la chaleur que l'on communique

  
à la masse en fusion.. - 

  
Lorsque, pour une raison quelconque, on désire amener aux conduites la masse liquide sous pression, on peut appliquer à cet effet, une pompe

  
à engrenages ou bien une pompe hélicoidale ou bien on peut maintenir une' pression de gaz inerte dans le récipient dans lequel se trouve la masse fondue,

  
ou encore on peut, dans le cas où l'on utilise des bâtonnets ou des rubans, produire la pression directement par avancement de ces bâtonnets ou rubans.

  
Pour mieux expliquer l'invention, et uniquement à titre d'exemples non limitatifs, on se référera aux dessins annexés qui représentent plusieurs modes d'exécution de celle-ci.

  
En figure 1 la référence 10 désigne un récipient d'où provient'

  
le polymère liquide, par exemple obtenu à l'état liquide par polymérisation

  
en continu ou par n'importe quel autre moyen. 

  
Du récipient 10 part la conduite 11, à laquelle sont branchées

  
aux points désirée les dérivations 12 qui arrivent chacune à une pompe dé dosage 13 poussant la masse fondue à travers une filière 14. Les organes filtrants n'ont pas été désignés sur les figures. Les dérivations 12 sont

  
de préférence très courtes; les pompes et filières correspondantes ont été représentées au nombre de 4 mais cela n'a naturellement aucune valeur limitative. Pour déterminer le mouvement du liquide le long des con duites représentées et son évacuation du récipient 10, on peut employer tout moyen approprié, par exemple une pression entretenue dans le récipient lui-même, ou

  
une pompe de circulation insérée dans la conduite 11. 

  
La conduite 11 et les dérivations 12 sont calorifugées, ainsi

  
qu'il est indiqué schématiquement sur la figure en les représentant toutes enfermées dans les chemises 15.

  
La figure 2 montre un récipient de fusion 20 alimenté par une série de rubans 21 de polymère solide qui pénètrent dans ,la masse liquide
23 et fondent dans celle-ci. La chaleur nécessaire est communiquée à cette dernière par des moyens chauffants appropriés schématisés dans la figure

  
sous forme d'une spirale 25, . immergée dans le polymère fondu, dans laquelle peut circuler un fluide chauffant ou bien un courant électrique, mais on

  
peut employer tout moyen approprié, par exemple on peut chauffer tout le récipient 20 de l'extérieur, ou ce chauffage peut être combiné par l'action

  
de corps chauffant immergés dans le liquide. Du récipient 20 partent plusieurs

  
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minent toutes par une pompe et une filière qui n'ont pas été représentées pour plus de simplicité. La sortie du liquide est déterminée par une pression de gaz inerte qui est entretenue dans 'le récipient 20 

  
On pourra régler le débit en polymère solide au moyen de rouleaux
22 qui contrôlent l'avancement des rubans ou bâtonnets 21.

  
Une troisième forme d'exécution est indiquée en figure 3 dans laquelle les fragments de polymère 30 descendent par pesanteur' le long d'un tube 31 se terminant par une trémie 32 dont l'embouchure atteint presque la

  
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liquide est soutira du récipient de fusion 34 à travers l'unique débouché

  
35 après lequel est immédiatement branchée une pompe 36 qui applique au liquide une certaine pression, après la pompe 38 la conduite 40 se divise en' une pluralité de petites conduites 37 représentées au nombre de 4 qui conduisent aux pompes de dosage 38 et aux filières 39 et qui sont calôrifigées comme indiqué schématiquement dans la figure. En ce qui concerne les moyens

  
de chauffage 41 on appliquera les mêmes considérations que pour ce qui a été indiqué au sujet de la figure 2. On remarquera que même dans-ce cas il n'est pas indispensable que la fusion se produise à l'intérieur de la masse liquide; il suffit qu'elle s'y produise au moins en partie. Dans cette figure également les dispositifs filtrants ont été supprimés.

REVENDICATIONS.

  
1. Procédé pour le filage de hauts polymères filables par fusion, caractérisé en ce que l'on file des polymères contenant dans leur molécule un groupe CO-NH ou bien un groupe CO-0 répété régulièrement et que la'masse liquide est directement envoyée, par l'intermédiaire de conduites.* d'un point central à une pluralité de pompes de filage et de filières.

Claims (1)

1. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel chaque filière

   se trouve placée directement après la pompe de filage et la masse liquide

   est amenée à la pompe, sans interposition d'un appareil de décantation.

   3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel on part d'un polymère à l'état solide et on fond ledit polymère en partie ou en totalité dans le corps même d'une masse de polymère fondu, par rapport de la quantité de chaleur à la masse fondue.

   4. Procédé selon une ou plusieurs des revendications précédentes, dans-lequel la température du polymère fondu est exactement réglée de manière à éviter rigoureusement toute surchauffe.

   5. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le polymère arrive à l'état liquide d'un appareillage de polymérisation en continu.

   6. Procédé selon une ou plusieurs des revendications précédentes, dans lequel le polymère fondu est écoulé sous pression due à une pompe ou bien à une pression de gaz inerte, ou bien à l'avancement de bâtonnets ou

   de rubans de polymère solide.

   7. Procédé selon une ou plusieurs des revendications précédentes, dans lequel le polymère fondu est envoyé aux pompes de filage à travers des conduites étroites calorifugées.

   8. Appareil pour le filage de hauts polymères filables par fusion comprenant un récipient central contenant du polymère liquide et des conduites le conduisant de ce récipient à une pluralité de pompes de filage et de filières.

   9. Appareil selon la revendication 8, dans lequel le récipient central sert à la fusion du polymère solide, qui y est amené sous toute configuration appropriée, et dans lequel ce récipient est muni de moyens pour <EMI ID=8.1>

   sorte que le polymère solide fonde au moins en partie par contact avec la masse liquide réchauffée.

   10. Appareil selon la revendication 8 ou 9, dans lequel toutes les parties de l'appareil sont calorifugées de manière appropriée.

   Il. Appareil selon la revendication 8 ou 10, comprenant un appareil de polymérisation en continu par lequel le polymère est obtenu directement à l'état liquide.

   12. Procédé pour le filage de hauts polymères filables par fusion substantiellement comme décrit et représenté:

   13. Appareil pour le filage de hauts polymères filables par fusion substantiellement comme décrit et représenté.