BE528470A

BE528470A -

Info

Publication number: BE528470A
Authority: BE

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   La présente invention concerne un procédé nouveau ou perfec- tionné pour insolubiliser des filaments, fils, fibres et produits arti-   ficiels   analogues obtenus par filature de solutions de protéines, par exemple de protéine d'arachide ou de caséine, en milieu solvant aqueux al- calin ou autre solvant aqueux approprié, dans des bains de coagulation a- cidifiés salins appropriés. 



   Le terme "filaments insolubilisés" désigne ici des filaments qui résistent à l'action d'un bain contenant 0,1 % d'acide sulfurique et
0,25% de sulfate de sodium lorsqu'ils y sont plongés pendant 90 minutes à 97 C. 



   On a déjà proposé d'effectuer   l'insolubilisation   de filaments coagulés de protéine filés au mouillé par la formaldéhyde en présence d'une solution aqueuse saline acidifiée et très concentrée, par exemple suivant le procédé décrit dans les brevets anglais n    513.910,     597.497,   533.952 ou 605.830. On a proposé également d'insolubiliser des faisceaux continus de filaments de protéine par le procédé et avec l'appareil décrits dans les brevets anglais n    642.359   et   623.460.   



   Le but de la présente invention est de fournir un procédé qui permette de fabriquer des filaments insolubilisés en protéine et des produits filamenteux analogues du type défini plus haut ayant une meilleure ténacité, de l'ordre de 18 à 22 kg./mm2 à 70 F   (21 C)   et 65% d'humidité relative et de l'ordre de 10 à 12 kg/mm2 à l'état mouillé. 



   Suivant la présente invention, dans le procédé de production de filaments et produits analogues en protéine, insolubilisés et coagulés à partir d'un faisceau de filaments de protéine traité par un agent de durcissement, on imprègne les filaments individuels du faisceau d'une solution acidifiée de formaldéhyde, on sèche le faisceau traité à une température inférieure à 100 C, puis on le chauffe à une température supérieure à 130 C, au moins jusqu'à   insolubilisation   des filaments individuels 
De préférence, après l'imprégnation des filaments individuels du faisceau par la solution acidifiée de formaldéhyde, on étire les filaments de   200%,   par exemple, et on les sèche à l'état tendu. 



   L'agent de durcissement est de préférence la formaldéhyde et, si on le désire, le traitement par la formaldéhyde peut s'effectuer dans une solution de sel, par exemple une solution saturée de chlorure de sodium ou de sulfate de sodium contenant de la formaldéhyde et ayant un pH voisin de 4,5. Même si les filaments doivent être étirés après imprégnation par une solution acidifiée de formaldéhyde, il suffit généralement que le traitement par l'agent de durcissement donne au filament une ténacité suffisante pour résister à un étirage de l'ordre de 150 à 400%. Ce traitement peut s'effectuer par exemple en 3 minutes environ. Après le traitement par 1' agent de durcissement, les filaments peuvent être considérés comme fixés. 



  Ils seront, de préférence, lavés pour les débarrasser presqu'entièrement du sel. 



   Le traitement des filaments fixés suivant l'invention peut s'effectuer sur des filaments encore humides ou des filaments préalablement séchés. 



   La solution aqueuse acidifiée de formaldéhyde a, par exemple, un pH compris entre 1 et 4 et contient 5 à 37 g de formaldéhyde pour 100 cm3 de solution. Cette solution aqueuse de formaldéhyde est, de préférence, également exempte de sel. 



     L'imprégnation   complète des filaments d'un faisceau, par exemple d'un câble se déplaçant continuellement s'effectue, de préférence, par fou-   lardage.   



   Les températures convenant pour le traitement thermique sont comprises entre 140 et   180 C.   A 160 C, l'insolubilisation est généralement obtenue après 10 minutes de chauffage et le produit obtenu a ordinairement 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 une couleur satisfaisante et une bonne ténacité après teinture en bain acide. 



  Un chauffage à 160 C pendant une durée pouvant atteindre 1 heure améliore la ténacité à l'état mouillé des fibres après teinture en bain acide, mais la couleur de la fibre a tendance à devenir progressivement plus foncée par   chauffage   et devient souvent indésirable lorsque le chauffage dépasse 30 minutes. Un facteur important qui limite le choix de la température maximum qu'on peut utiliser pour le traitement thermique est la couleur acquise par la fibre. Par exemple, une température de   180 C   dans l'air tend à fournir un produit insolubilisé dont la coloration est fortement modifiée. D'autre part, cette modification est plus réduite si le traitement thermique à 180 C s'effectue en atmosphère inerte, par exemple dans l'azote.

   En général, les exigences de l'insolubilisation déterminent la durée et la température minimum du traitement thermique nécessaire, tandis que la durée et la température maximum sont en pratique un compromis entre les conditions de couleur et de ténacité de la fibre après la teinture en bain acide. 



   Si on le désire, les filaments peuvent être soumis, après le traitement par un agent de durcissement et avant le traitement par la solution acidifiée de formaldéhyde, à une opération de teinture en les traitant par exemple par une solution aqueuse d'un colorant à 40 C. 



   L'invention est illustrée par les exemples qui suivent, dans lesquels les parties sont en poids. 



    TEMPLE..   1.- 
On file une solution alcaline mûrie de globuline d'arachide dans un bain de coagulation contenant une solution aqueuse comprenant 2% d'acide sulfurique et 24% de sulfate de sodium à 30  C, on l'extrait de ce bain à une vitesse linéaire plus grande que la vitesse linéaire d'extrusion, et on étire les filaments coagulés dans un bain de la même composition. Les filaments sont ensuite relâchés dans un bain contenant 22% de sulfate de sodium et   2,5%   de chlorure de sodium à un pH de 8-9 pendant 5 minutes à 25 C. Ils sont durcis dans un bain formé de 20% de sulfate de sodium, 2,5% de chlorure de sodium et 1,5% de formaldéhyde au PH 5 pendant 7 minutes à 50 C.

   Les filaments durcis sont ensuite passés à l'essoreuse pour les débarrasser du liquide en excès et imprégnés en les plongeant dans une solution cntenant 10% de formaldéhyde, réglée au pH 2 au moyen d'acide chlorhydrique. Les filaments sont essorés à nouveau. Les filaments imprégnés sont alors séchés à fond à une température de 80 C, puis soumis à un traitement thermique de 30 minutes à 160 C, ce qui a pour effet de les insolubiliser.

   Les fibres ainsi obtenues soumises à l'essai dans un Extensomètre de Cambridge ont une ténacité à sec de 10-12   kg/mm2   à 70 F (21 ) et   65%   d'humidité relative et une ténacité à l'état humide de 4-6   kg/   mm2 qui n'est pas appréciablement réduite après ébullition pendant 90 minutes avec 0,1% d'acide sulfurique et   0,25%   de sulfate de sodium. 



    EXEMPLE   2.- 
On reprend le même procédé que dans l'exemple 1, mais la solutio n d'imprégnation comprend   10%   de formaldéhyde et est amenée au pH 3 à l'aide d'acide gluconique. Les filaments obtenus sont complètement insolubilisés et possèdent des ténacités à sec et à l'état humide respectivement de 10-12   kg/mm2   et de 4-6 kg/mm2. 



    EXEMPLE. 3.-    
On reprend le même procédé que dans l'exemple 1, mais la solution d'imprégnation comprend 10% de formaldéhyde et est amenée au pH 3,5 à l'aide d'acide borique. Les filaments ainsi obtenus sont insolubilisés, ont une couleur très satisfaisante et des ténacités à sec et à l'état humide respectivement de 10-12 kg/mm2 et   4-6   kg/mm2. 



  EXEMPLE 4.- 
On reprend le même procédé que dans l'exemple 1 jusqu'au durcissement par la formaldéhyde puis on lave les filaments à l'eau jusqu'à ce qu' 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 ils soient pratiquement exempts de sels et on les sèche à 80 C. Les fila- ments secs et durcis sont alors imprégnés d'une'solution de formaldéhyde à 10% amenée au pH 2 par de l'acide chlorhydrique et les filaments ainsi imprégnés sont étirés de 200% dans l'air. Les filaments étirés sont en- suite séchés à l'état tendu à 80 C et les filaments étirés et séchés sont soumis à un traitement thermique de 30 minutes à   160 C   à l'état relâché. 



   Les filaments étirés insolubilisés obtenus ont un aspect soyeux et une ténacité à sec de 18-22 kg/mm2 et une ténacité à l'état humide de 10-12 kg/ mm2. En lavant les filaments à l'eau, ceux-ci prennent un aspect laineux et frisé sans perdre leur ténacité. La fibre ne perd pas sa ténacité par chauffage avec de l'eau à des températures pouvant atteindre 80 C. Par chauffage avec de l'eau, et   0,1%   d'acide sulfurique contenant   0,25 %   de sulfate de sodium à 97 C pendant 90 minutes, la ténacité est réduite à
9-12 kg/mm2 (à sec) et   4-6   kg/mm2 (à l'état humide). 



  EXEMPLE 5. -
On reprend le mëme procédé que dans l'exemple 4, mais les filaments durcis ne sont pas séchés avant l'imprégnation par la solution de formaldéhyde à 10% au pH 2. Les filaments insolubilisés ainsi obtenus ont une ténacité à sec de 15-18 kg/mm2 et une ténacité à l'état humide de 7-9 kg/ mm2. 



  EXEMPLE 6.-
On reprend le même procédé que dans l'exemple   4,   mais les filaments durcis sont teints par du Bleu PFN Solway en solution aqueuse contenant 0,1 % d'acide sulfurique pendant 5 minutes à 40 C de façon à obtenir une absorption de teinture de   2%   avant l'imprégnation par la solution de formaldéhyde à 10% acidifiée au pH 2 au moyen d'acide chlorhydrique. Les filaments teints ont une ténacité à sec de 20 kg/mm2 et une ténacité à l'état humide de 11 kg/mm2. La teinture résiste aux traitements par l'eau bouillante et les solutions bouillantes diluées d'acides ou d'alcalis. 



    REVENDICATIONS.   



   1. Procédé de production de filaments ou analogues en protéine, insolubilisés et coagulés, à partir d'un faisceau de filaments de protéine préalablement traités par un agent de durcissement, caractérisé en ce qu'on imprègne les filaments individuels du faisceau, d'une solution acidifiée de formaldéhyde, on fait sécher le faisceau traité à une température inférieure à   100 C,   puis on chauffe le faisceau à une température supérieure à   130 G   au moins jusqu'à ce que les filaments individuels soient insolubilisés.

Claims

2. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu' après imprégnation des filaments individuels du faisceau d'une solution acidifiée de formaldéhyde, les filaments sont étirés et séchés à l'état tendu.

3.- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les filaments sont étirés de 200%.

4.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'agent de durcissement est la formaldéhyde.

5. - Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le traitement par la formaldéhyde s'effectue dans une solution de sel.

6. - Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la solution de sel est une solution saturée de chlorure de sodium contenant de la formaldéhyde et ayant un pH de 4,5 environ.

7.- Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la solution de sel est une solution saturée de sulfate de sodium contenant de la formaldéhyde et ayant un pH de 4,5 environ.

8.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que le traitement par l'agent de durcissement est suffisant pour donner aux filaments après imprégnation d'une solution acidi- <Desc/Clms Page number 4> fiée de formaldéhyde, une résistance suffisante pour supporter un étirage de 150 à 400%.

9.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que les filaments sont lavés avant le séchage de façon à les débarrasser presqu-lentièrement du sel.

10.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que la solution aqueuse acidifiée de formaldéhyde a un pH de 1 à 4 et contient 5 à 37 g de formaldéhyde pour 100 cm3 de solution.

11.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'imprégnation des filaments individuels d'un faisceau de filaments de protéine s'effectue par foulardage.

12.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que les filaments sont soumis à une opération de teinture après le traitement par l'agent de durcissement et avant le traitement par la solution acidifiée de formaldéhyde.

13. - Procédé suivant la revendication 12, caractérisé en ce que l'opération de teinture est exécutée en solution aqueuse d'un colorant à 40 C.

14.- Procédé de production de filaments ou produits analogues en protéine, insolubilisés et coagulés, en substance comme décrit ci-dessus et avec référence aux exemples cités.

15.- Filaments ou produits analogues en protéine, insolubilisés et coagulés, obtenus par un procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes.