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J. BILLION, résidant à LYON (France) .
PROCEDE DE TRAITEMENT DES FILS SUPERPOLYAMIDIQUES ET PRODUITS AINSI OBTENUS.
On sait que les fils multibrins à base de superpolyamides jouissent d'un ensemble de propriétés remarquables notamment aux points de vue de la solidité à l'état sec comme à l'état humide, de l'élasticité, de la résistan- ce à l'abrasion; de l'inertie aux différents solvants usuels ; toutefoisl'as- pect et le toucher, tant de ces fils que des articles textiles qui en sont tirés, gagneraient, pour la plupart des emplois, à avoir plus de souplesse, de douceur, en un mot à se rapprocher de ceux des fils ou filés naturels d'o- rigine animale, de soie et de laine notamment. Les fils superpolyamidiques ont en outre un pouvoir calorifuge inférieur à ceux d'origine naturelle même quand ils sont composés d'un grand nombre de filaments très fins.
Il est à prévoir que ces imperfections seraient atténuées et que les fils superpolyamidiques pourraient rivaliser avec les produits naturels sur ces points également, si la manière suivant laquelle les filaments se présentent dans les fils multibrins et dans les tissus pouvait être modifiée de fagon convenable.
Il faudrait notamment qu'au lieu de se trouver rigoureusement pa- rallèles entre eux et pressés les uns contre les autres, les filaments puis- sent jouer librement selon les caprices de frisures, ondulations ou bouclages qui leur auraient été imprimés préalablement de manière permanente.
Les fils ainsi obtenus, de même que les articles textiles qui en sont issus, y gagneraient un aspect plus heureux, aux reflets moins métalli- sés, un toucher plus souple et plus onctueux, donnant au porter tous les avantages et agréments inhérents aux tissus à base de produits d'origine ani- male. Mais le gros avantage serait une augmentation sensible du pouvoir calo- rifuge, due à l'importance du matelas d'air que les fils, tissus, tricots, etc... seraient susceptibles d'emprisonner entre leurs filaments.
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On a tenté d'atteindre ces résultats par l'application de diffé- rents procédés mécaniques ou chimiques, mais jusqu'à ce jour les résultats obtenus n'ont jamais répondu aux espoirs mis en eux.
Par ailleurs, les articles textiles obtenus avec ces fils n'a- vaient pas une permanence suffisante, notamment vis-à-vis des traitements usuels de blanchiment, nettoyage, etc... et leur élasticité laissait à dési- rero
Le procédé selon l'invention consiste essentiellement à imprimer à des fils superpolyamidiques par surtosion et éventuellement au cours de libres retraits de premières déformations que l'on stabilise, puis à donner à ces fils par détorsion d'autres déformations que l'on peut libérer par action thermiqueo
Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention on donne aux fils superpolyamidiques une surtorsion, puis on leur fait subir sur des supports déformables de libres retraits par un traitement thermique ce qui leur imprime par crépage et vrillage une première série de déformations que l'on stabilise;
puis l'on détord ensuite les fils de manière à faire naître une deuxième série de déformations par floconnages, déformations que l'on peut libérer par traitement thermique effectué sur les articles textiles con- fectionnés avec lesdits fils.
Ces.déformations resteront dans le fil ou dans le tissu formé avec eux aussi longtemps qu'aucun tirage ne leur est appliqué à une tempé- rature supérieure à celle à laquelle la fixation est effectuée.
Si, dans la réalisation de ce procédé, les déformations sont fi- xées à une température de 120 à 130 C comme proposé plus loin, la tempéra- ture normale de blanchiment, de teinture et de nettoyage est dépassée et il est par conséquent possible ensuite de soumettre ces fils à ces traitements sans affecter les déformations qui leur ont été appliquées.
En outre, afin que ces fils puissent être commodément employés, même pour les emplois les plus délicats, il est conseille qu'un fil auquel on a appliqué une forte torsion à droite et qui a ensuite été détordu soit joint à un autre fil ayant subi une forte torsion à gauche et ayant ensuite été détordu. La tendance de l'un de ces fils à vriller dans un sens est exactement compensée par la tendance de l'autre fil à onduler dans le sens opposé et on obtient ainsi un fil retors parfaitement équilibré.
Afin d'obtenir les meilleurs effets par la mise en oeuvre de ce procédé, ce fil tordu devra avoir une torsion très légère, tandis que cha- cun de ses composants devra également avoir une torsion aussi voisine que possible de zéro.
Il est également proposé que ce fil, avant d'être travaillé, soit étiré par une faible tension qui soit suffisante pour détruire apparemment l'effet d'ondulation. Le fil est enrobé sous cette forme avec un encollage suffisamment fort pour pouvoir maintenir les fibres du fil parallèles les unes aux autres après séchage. Dans ces conditions le fil peut être travaillé aussi facilement qu'un fil superpolyamidique normal, mais il reviendra à son état déformé dès qu'il aura été libéré par désencollage.
On dispose généralement à l'origine de fils superpolyamidiques continus, d'une torsion faible, à l'ordinaire au plus égale à 200 tours par mètre pour des fils de titres ordinaires; on donne tout d'abord aux fils une torsion plus élevée, susceptible d'engendrer par la suite, par traitement thermique, des crêpages et des vrillages de nature et ampleur appropriées.
L'importance de cette torsion ne peut être fixée avec précision, car elle dé- pend de nombreux facteurs, notamment de la nature de la superpolyamide consti- tuante, du titre du fil, de la finesse de ses brins, de l'intensité des trai- tements thermiques, du genre de tissu à obtenir, de l'effet recherché, etc...
Pour fixer les idées on peut dire toutefois que cette torsion peut aller de 400 à 5.000 tours par mètre, et que l'on a obtenu de bons résultats,
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en règle générale, entre lo500 et 4.000 tours par mètre.
Au cours de cette opération de surtorsion, pour recevoir les fils, on choisit avantageusement des supports déformables susceptibles de se modi- fier géométriquement sous l'effet des forces de retrait des fils; on prend par exemple pour cela, comme supports, des tubes de cartons ou de caoutchouc, des manchettes élastiques fendues, perforées, s'écrasant en changement de cambrure sous la pression des fils au cours de leur retrait.
On peut aussi amener les fils à l'état d'écheveaux, à condition bien entendu, de prévoir des moyens (guindres rétractiles, etc...) propres à empêcher les fils d'ac- quérer des déformations intempestives au cours du traitement thermique sub- séquente D'une façon ou d'une autre, on provoque ensuite le retrait de fils surtordus, afin de faire naître des crêpages et vrillageso Le traitement peut être effectué de toute manière convenable, mais on le réalise avantageusement en phase liquide par exemple par simple immersion dans de l'eau. L'intensité de ce traitement (c'est-à-dire dans le cas préféré la température de l'eau et la durée d'immersion) n'est astreinte à aucune règle absolue, tant elle dépend aussi, comme on le conçoit, de facteurs nombreux divers.
Pour les cas usuels, néanmoins, on peut dire qu'on a des résultats satisfaisants avec de l'eau au voisinage de 40 C, et un temps de trempage d'une heure environ,,
On procède alors à un fixage des déformations venant d'être impri- mées aux fils. Si pour cela on adopte un traitement thermique on soumet les fils à un traitement thermique d'intensité plus grande que celle des traite- ments thermiques auquel il a pu être soumis précédemment. On a le choix entre bien des moyens pour y parvenir, mais on adopte avantageusement celui qui consiste à porter les fils à une température élevée, en voie sèche ou mieux humide, par exemple, on peut porter les fils surtordus et crêpés dans de l'eau à l'ébullition ou dans de la vapeur d'eau vers 120-130 C.
La durée du traite- ment dépend de la température que l'on a adoptée mais on se contente à l'or- dinaire d'une durée de dix à quinze minutes.
On réalise ensuite la détorsion des fils surtordus crêpés et fixés, c'est-à-dire que l'on amène les fils à une torsion inférieure à celle précé- demment donnée et telle qu'elle puisse permettre de nouvelles déformations des fils par floconnage ou bouclage de leurs filaments constituants et auto- riser la transformation de ces fils en articles textiles divers, tels que tis- sus, tricots, tresses, etc... autrement dit on donne aux fils une torsion d'utilisation, le degré de cette détorsion dépend de diverses conditions et avant tout des emplois envisagés pour les dits articles textileso On peut néanmoins souvent adopter une torsion très faible, soit dans le même sens, soit en sens inverse de la précédente.
On peut, alors, à l'aide de fils détordus procéder à la confection des articles textiles envisagés suivant les méthodes usuelles de préférence après avoir encollé fortement les fils et les avoir tirés à l'état tendu (à la déroulée).On désencolle comme à l'accoutumée par exemple par immersion dans de l'eau chaude ou billante pendant quelques minutes, pour disposer d'ar- ticles textiles dont les fils ont des déformations extrêmement prononcées.
Toutes les opérations requises pour la mise en oeuvre du présent procédé peuvent être exécutées sur des machines ou appareillages courant dans l'art du textile et tout technicien sera facilement à même de répéter toutes ces opérationso
Les fils auxquels on applique le procédé selon l'invention peuvent être constitués par des filaments de même nature, mais on peut aussi utili- ser des fils mixtes, c'est-à-dire résultants d'assemblages de fils superpolya- midiques et de fils ou filés différents, d'origine naturelle, artificielle ou synthétique.Ils peuvent aussi comporter des filaments de nature minérale ou métallique, des fils de caoutchouc.Ils peuvent aussi être constitués par des assemblés notamment quand il s'agit de confectionner les articles texti- les.
Ils peuvent enfin, avant, pendant ou après, le présent procédé, avoir subi toute opération auxiliaire convenable, par exemple avoir été désélectri- sés, encollés, plastifiés, teints superficiellement ou dans la masse, impri-
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més,blanchis, essorés et séchés (en particulier s'ils ont subi des traite- ments en voie humide)
De toute façon,les fils obtenus suivant le présent procédé sont susceptibles d'être découpés, cardés, filés, etc..
de fagon à constituer des filés de fibres discontinues, ainsi qu'il est en soi connu dans la techni- que
Parmi les superpolyamides constituant les fils auxquels l'inven- tion est applicable, on doit citer avant tout, celles issues de la polycon- densation entre des acides Ó w dicarboxyliques et des Ó w dia- mines et celles résultant de l'autopolycondensation d'acides carboxyliques w aminés ou de leurs dérivés, tels notamment que les W lactanes.
On a obtenu des résultats tout particulièrement satisfaisants avec les fils
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en polyhexaméthylène-adîpamide.
On dispose en définitive de fils donnant des articles textiles d'un genre tout à fait nouveau et inattendu, inhérent avant tout à la natu- re des fils et aux processus de fabrication de ceux-ci.
Ces tissus ou analogues se caractérisent notamment par un toucher très souple, un aspect flatteur, un pouvoir d'isolation thermique très élevé, et également une élasticité remarquablement prononcée et stable; il n'était pas à prévoir qu'on pourrait ainsi, à l'aide de fils non naturels, ne pré- sentant pas de torsion ou seulement une torsion extrêmement basse, obtenir des articles textiles doués d'une si grande élasticité résistant au porter et aux divers traitements courants; point n'est besoin d'insister sur l'im- portance pratique considérable de ces tissus, dont les applications sont aussi nombreuses que variées.
On a déjà proposé de faire subir à des fils continus de rayonne une suite d'opérations consistant essentiellement à les surtordre, à les fi- xer dans cette condition, à les détordre le cas échéant et à les fixer à nouveau à l'état non tendu. On conférait ainsi aux dits filaments un carac- tère laineux.
On a également préconisé de traiter d'une manière analogue des fils continus de rayonne, mais en effectuant le retrait des fils surtordus sur des supports souples.
Enfin, il est en soi connu que les filaments superpolyamidiques peuvent être fixés dans un état déterminé, par un traitement thermique con- venable.
Mais en raison des réactions intenses des filaments superpolyami- diques, on ne pouvait pas prévoir que la suite des opérations que, conformé- ment à l'invention, on leur fait subir, leur communiquerait des irrégularités de forme aussi prononcées que celles que l'on observe ici. Il était à crain- dre aussi que le grand allongement initial de ces fils nuisit à la permanence des caractères nouveaux donnés à ces articles.
Enfin, on pouvait supposer que, par mise en oeuvre du présent procédé, on obtiendrait des fils et des articles présentant des caractéristiques absolument remarquables sous le rapport de leur élasticité, de leur souplesse, de leur moelleux, de leur aspect et de leur pouvoir calorifique; bien que l'on s'attendit à la modification de tou- tes ces propriétés, il est inattendu de voir celles-ci se manifester dans une telle mesure.
L'exemple suivant, donné bien entendu à seul titre d'indication illustre un mode de réalisation spécifique de la présente invention.
EXEMPLE - On part d'un fil de polyhexaméthylène-adipamide (NYLON) encollé et rétracté, de 75 deniers, 23 brins, tordu à 200 tours à gauche. On le surtord à 3.500 tours à gauche,en le recevant sur des tubes en carton souples de 40 mm de diamètre
On opère de la même fagon avec un fil identique à cette différence près qu'on le surtord à 3.500 tours à droite.
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On immerge ensuite les deux fils avec leurs supports dans de l'eau à température à 40 C pendant une heure. Les fils subissent à ce moment leur libre retrait, en accusant un crêpage prononcé et un vrillage régulier.
On laisse alors sécher les fils sur leurs supports par séjour de
3 heures dans une étuve sèche à 50 C.
On fixe ensuite les déformations données aux fils, en les portant pendant 10 minutes dans une étuve humide à 125 C.
On les laisse sécher à nouveau comme précédemment puis on détord chacun d'eux pour qu'ils ne conservent qu'une torsion de 125 tours par mètre à gauche.
On assemble à ce moment à 125 tours au mètre à droite les deux fils détordus ainsi obtenus, c'est-à-dire celui ayant été primitivement tor- du à gauche avec celui l'ayant été à droite.
On encolle fortement à la déroulée sur rouleau mouilleur l'assem- blée obtenue et on l'utilise pour confectionner un tissu en Gros de Tours par 2 fils avec 27 fils assemblés par centimètre en chaîne et 27 fils assem- blés par centimètre en trame.
On plonge le tissu ainsi obtenu dans de l'eau à 80 C additionnée d'un peu de soude,pendant 30 minutes; puis enfin on rince et laisse sécher comme à Inaccoutumée , mais à l'état libre.
On dispose en fin de compte d'un tissu très fourni extrêmement souple, doué d'une haute élasticité et d'un grand pouvoir d'isolation ther- mique, accusant une parfaite stabilité aux traitements domestiques usuels.