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La présente invention a pour objet des procé- dés perfectionnes pour rendre élastiques des fils ther- moplastiques, et plus particulièrement, procédés per- fectionnés du type dans lequel on fait passer le fil par un trajet linéaire présentant un angle très aigu de manière à déformer le fil.
Les fils thermoplastiques élastifiés sont lar- gement utilisés dans la fabrication de divers objets d'habillement, literie, etc. car entre autres raisons, leur usage dans Un objet permet de l'étirer sur plu- sieurs gammes de dimensions. On fabrique les fils ther- moplastiques élastifiés, dans chaque cas, en étirant les fils afin qu'ils prennent ou qu'ils tendent à prendre une configuration linéaire enroulée, tortillée ou bou- clée, lorsqu'ils sont à l'état non tendu, et, si tous les fils élastifiés jont cette caractéristique en commun les fils élastifiés dont on dispose actuellement sont de deux types essentiellement différents.
Les fils élasti- fiés d'un premier type sont soumis à des contraintes de torsion, de sorte qu'ils tendent à se tortiller ou à se boucler de manière à relâcher les contraintes, tan- dis que, pour contraindre les fils élastifiés d'un se- cond type, on plie le fil de façon prononcée, et ensuite on le redresse de sorte que, lorsqu'il est placé dans un état d'absence de tension, il tend à former des boucles.
Les fils de ce dernier type sont communément appelés éfils élastifiés sans torsion", car l'élastification n'est pas essentiellement basée sur une contrainte de torsion imposée aux fils, et c'est sur des fils de ce type que porte la présente invention.
Avant la présente invention, on avait indiqué
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au moins un procédé pour former des fils élastifiés sans torsion. Ce procédé antérieur consiste à faire passer le fil, pendant qu'il est à température élevée et à l'é- tat relâché, autour d'un élément à lame présentant une arête aiguë, puis à refroidir le fil. Le procédé en question donne d'excellents résultats avec certains fils, et en particulier avec des fils de "NYLON", mais avec d'autres, et en particulier avec des fils de polyesters, le procédé en question ne donne pas un degré d'élastifi- cation aussi élevé qu'il est fréquemment désirable.
Même avant la découverte du procédé décrit ci- dessus on savait que, lorsqu'on fait passer un fil froid, à son état normal, sur un élément déformant, cela amène le fil à se boucler dans une certaine mesure, (voir brevet anglais n 558.297 du 26 juin 1942, mais un tel procédé ne donne pas un produit qui puisse servir de fa- çon satisfaisante comme fil élastifié. En premier lieu, la tendance au bouclage se perd largement lorsqu'on pla- ce le fil dans l'eau chaude, même lorsque le fil est à l'état non tendu, de sorte que les objets faits de ce fil perdraient une grande partie de leur élasticité au lavage. En outre, le procédé du brevet anglais ne commu- nique généralement pas au fil un degré de bouclage ou autre déformation, suffisamment élevé pour donner un de- gré appréciable d'élasticité lorsqu'on en forme un tissu.
Un des buts de la présente invention est donc de réaliser un procédé nouveau pour fabriquer des fils thermoplastiques qui tendent à se boucler dans une me- sure telle et avec un degré de permanence tel qu'ils conviennent tout à fait pour servir à la fabrication d'étoffes douées d'une grande élasticité.
Un autre but de l'invention-est de réaliser un procédé permettant d'obtenir des fils de polyester élas-
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tifiés possédant un degré d'élasticité plus élevé que celui qu'on pouvait réaliser antérieurement par un pro- cédé d'élastification sans torsion.
On réalise les buts ci-dessus, ainsi que d'au;/- tres buts de l'invention, grâce à un procédé qui consis- te à élever la température du fil afin de réduire la tension qui est nécessaire pour contraindre le fil au delà de sa limite d'élasticité, à étirer le fil au delà de sa limite d'élasticité pendant qu'il est à températu- re élevée de manière à augmenter son module d'élastici- té, puis à'faire passer le fil étiré par un trajet pré- sentant un angle aigu. Cela communique au fil une pen- dance au bouclage qui ne se perd pas lorsqu'on lave à l'eau chaude le fil ou les étoffes faites de ce fil, et qui, en fait, peut être réellement intensifiée par une telle opération, comme on l'expliquera plus loin en détail.
La ou les raisons exactes du succès du procédé nouveau ne sont pas entièrement connues, mais on sait qu'un certain nombre de modifications se produisent dans les fibres du fil quand on l'étire à température élevée suivant la présente invention. En premier lieu, le module d'élasticité des fibres augmente notablement, jusqu'à un certain point, par l'opération d'étirage, et il est évident que ce fait est probablement en rapport d'une certaine manière avec le succès du procédé nou- veau, car, dans tous les cas connus, on obtient les meilleurs résultats lorsqu'on étire le fil dans des con- ditions telles et dans une mesure telle que son module d'élasticité soit voisin, à 10 ou 20 % près, du module maximum qu'il est possible d'obtenir.
Une deuxième modification produite dans les fibres du fil par l'opé-
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ration d'étirage à chaud, réside dans le fait qu'elles acquièrent une fragilité prononcée, comme le révèle une variation appréciable de la tension nécessaire pour rom- pre les filaments individuels. Cela aussi, de toute évidence, est en relation avec le succès du procédé nouveau, car l'élastification la meilleure et la plus permanente est obtenue quand on étire le fil dans une me- sure telle et dans des conditions telles que les fibres présentent ensuite le degré maximum de fragilité. Une autre modification encore, produite par l'opération d'é- tirage à chaud, réside dans le fait que "l'allongement à la rupture" des fibres du fil diminue appréciablement.
Cela semble aussi être en rapport avec le succès du pro- cédé, car on obtient les meilleurs résultats, toutes choses égales d'ailleurs, lorsqu'on étire le fil dans la mesure nécessaire pour faire en sorte que les fibres présentent un allongement de rupture minimum. L'effet de ces facteurs sera illustré plus clairement par la suite.
Les fils qu'il s'agit d'élastifier suivant le procédé nouveau de la présente invention peuvent être avantageusement constitués par n'importe quel brin fila- menteux formé de matière fibreuse organique thermoplasti- que et hydrophobe. Des exemples typiques et précis de matières appropriées sont notamment les fils de polyes-. ters comme ceux formés par le produit réactionnel de l'éthylène glycol et de l'acide téréphtalique, et les fils de "NYLON" comme ceux formés par le produit réac- tionnel de l'hexaméthylène-diamine et de l'acide adipi- que.
On peut aussi, dans certaines conditions, utiliser facilement l'invention pour élastifier des fibres¯ poly- acryliques constituées par des polymères de-l'acryloni- trile ou par des copolymères d'acrylonitrile et de quan-
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tités minimes d'autres corps polymères, et pour élasti- fier des fibres formées d'esters de cellulose tels que le triacétate de cellulose. Les fils dans lesquels les , filaments ont une section généralement circulaire et une surface lisse sont les plus faciles à utiliser et donnent les résultats les plus satisfaisants, et cer- tains fils donnent des difficultés, non pas tellement à cause de leur composition chimique ou de leurs proprié- tés physiques inhérentes, mais à cause de la configura- tion des fibres dans leur section transversale.
Par exemple, les fibres acryliques vendues sous le nom d'"Orlon" présentent une forme de section qui ressemble à la silhouette d'un haltère, et sont difficiles à élastifier par le procédé de la présente invention. Les fils préférentiels pour servir dans la présente inven- tion sont les fils de polyester, car ils sont les plus faciles à utiliser dans le procédé nouveau et on peut les élastifier dans une mesure beaucoup plus élevée par le procédé de la présente invention que par tout autre pro- cédé antérieur d'élastification sans torsion.
Le denier et la grosseur de filament des fils utilisés dans le procédé nouveau de la présente inven- tion peuvent varier entre de larges limites, et, en fait, on peut utiliser avantageusement à peu près n'importe quel denier total ou n'importe quelle grosseur de fila- ment. A titre d'illustration, on a trouvé que le procé- dé donne d'excellents résultats avec les divers types de fils sui@ants ; fil de polyester (Dacron) de 40 deniers et 34 filaments, fil de "NYLON" (Dupont type 200) de 100 deniers et 34 filaments, fil de "Dacron" de 70 deniers et 34 filaments, et fin de "Dacron" monofilament de 15 de- niers. Dans des conditions appropriées, le denier par
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filament peut varier de 1 à 20 et le denier total du fil peut facilement atteindre 2000 et au delà.
Le degré d'étirage nécessaire pour avoir les. résultats les plus satisfaisants dépend de la nature du fil particulier que l'on utilise, et même pour des fils de même composition chimique le degré optimum d'é- tirage peut varier à cause des méthodes différentes em- ployées dans leur fabrication.
La plupart des fils qui se.trouvent dans le commerce sont étirés, au cours de la fabrication, de manière à donner un degré élevé d'orientation moléculaire, 'et l'allongement supplémentai- re pour ces fils est généralement:!de 3 à 20 %.:
Pour tel ou tel fil donné, on peut facilement déterminer un degré d'allongement voisin de l'optimum, par un test simple qui consiste à étirer le fil, pendant qu'il est à une température comprise dans un intervalle préférentiel qui sera défini plus loin, à déterminer le degré d'allonge- ment nécessaire pour faire en sorte que les fibres du fil présentent un module d'élasticité maximum, un allon- gement de rupture aussi faible que possible, et/ou une fragilité maximum. A titre d'indication, on a trouvé que le fil de polyester qui se vend sous la marque com- merciale "Dacron" doit subir de préférence un étirage de 4 à 7, l'optimum étant d'environ 5 %, tandis que le fil de polyamide vendu par E.
I.DU PONT DE NEMOURS COMPANY sous le nom de "NYLON* type 200" subira de préférence un étiragede 5 à 15 %, l'optimum étant d'environ 12%.
La température du fil durant l'opération d'éti- rage est une variable de grande importance, et iL faut la régler soigneusement pour avoir les meilleurs résul- tats. On peut réaliser une certaine futilité de tra-
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rature inférieure de 00 C environ à la température d'ad- hésivité du fil, et, avec le "NYLON", on peut obtenir des résultats satisfaisants à des températures inféri'eu- res de 150 C à la température d'adhésivité. On obtient, en règle générale, des résultats légèrement améliorés jusqu'au moment oà la température atteint un "point de transition" qui est généralement inférieur de 50 à 35 C au point d'adhésivité du fil, et, à ce point on obtient un accroissement d'efficacité assez brusque.
On.peut obtenir d'excellents résultats à toute température supé- rieure à ce point de transition, du moment que la tempé- rature n'est pas élevée au point d'amener une détériora- tion du fil, ni assez élevée pour que le fil adhère aux surfaces avec lesquelles il est en contact. Avec les fils de "NYLON", on constate généralement que le point de transition est voisin de 185 C, de sorte quêil faut habituellement utiliser une température supérieure à ce point, mais, par contre, si l'on maintient des fils de "NYLON" à une température supérieure à 200 - 210 C environ, on constate généralement une détérioration sé- rieuse, à moins d'avoir recours à. une atmosphère inerte ou à d'autres moyens du même genre.
Etant donné ces considérations, on voit que la gamme de température applicable, pour le "NYLON",est d'environ 80 à 210 C et que la gamme de température préférentielle est d'en- viron 185 à 205 C. Pour les fils de polyester, on trou- ve généralement le point de transition à une température d'environ 200 C, et il est généralement avantageux d'u- tiliser une température supérieure d'au moins quelques degrés à ce point, mais non supérieure à la température d'adhésivité. De préférence, on doit laisser une marge de surets d'environ 8 C par rapport à la température d'adhésivité, de sorte que, si la gamme de température
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applicable pour les fils de polyester est d'environ 150 à 235 C, la gamme préférentielle est de 210 à 225 C.
Une fols que le fil a été étiré de la .façon dé- crite ci-dessus, il faut lui faire suivre un trajet pré- sentant un angle aigu, et bien que l'on puisse réaliser cela de toute façon désirée, la méthode préférentielle consiste à faire passer le fil autour d'une lame ou d'un élément de déformation présentant une arête aiguë. Mais si l'on utilise la méthode de la lame pour courber le fil, il faut régler soigneusement le degré de l'arête aiguë, car si l'arête est trop vive, le fil se section- nera, et si l'arête est trop émoussée, le degré d'élas- ticité du fil terminé ne sera peut être pas aussi élevé qu'on le désire.
En règle générale l'arête aiguë de la- lame doit avoir un rayon de courbure d'au moins 0,025 mm environ pour les fils de 70 deniers et 34 filaments, et un rayon légèrement plus grand pour tous les autres fils car, en dessous de ces chiffres, on constate généralement un nombre excessif de ruptures. Le rayon maximum de courbure que l'on peut généralement utiliser avec des résultats satisfaisants est d'environ 2 à 17 fois le dia- mètre du filament, et quand on utilise une lame ayant un rayon de courbure plus grand que celui-l, le fil, en règle générale, ne sera pas tendu dans une mesure suffi- sante pour donner le degré maximum d'élasticité.
Le rayon de courbure optimum de l'arête aiguë variera sui- vant le type de fil utilisé, mais on peut dire de façon générale que ce sera le plus petit rayon de courburé que l'on puisse utiliser sans causer un nombre excessif de ruptures. Dans le cas des fils de "NYLON", on a trouvé que le rayon de courbure optimum de 1'arête aiguë est d'environ 2 à 3 fois le diamètre du filament, tandis que
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le rayon de courbure optimum lorsqu'on utilise des fils de polyester, est de façon générale d'environ 3 à 4 fois le diamètre du filament.
D'après des considérations purement théoriques, le rayon de courbure optimum auquel il faut courber les filaments indépendants pour contraindre leurs faces exté- rieures au delà de leur limite d'élasticité, dans une mesure maximum, sans les rompre, est donné par la formu- le approximative :
R = E . D/2f dans laquelle R est le rayon de courbure de la lame, E est le module d'élasticité du filament, D est le diamè- tre du filament et f est la résistance à la tension obte- nue finalement. L'application de la formule ci-dessus donne un rayon de courbure maximum approximatif donnant des conditions optima. Toutefois, dans la pratique, quand on approche de la valeur finale de la résistance à la tension, le module d'élasticité et le diamètre ef- fectif du filament diminuant, de sorte que l'on peut utiliser un rayon beaucoup plus petit que celui indiqué par la formule.
Il est possible d'étirer les filaments jusqu'à leur limite d'élasticité ou au delà en appliquant une tension de sorte que, lorsqu'une courbure se produit, la surface extérieure des filaments individuels se défor- me de façon permanente. Du point de vue pratique, on a déterminé que le rayon de courbure ne doit pas dépasser environ 40 fois le diamètre du filament.
On peut facilement former un élément de déforma- tion approprié avec un bord présentant un rayon de cour- bure satisfaisant, en partant d'une lame de rasoir ordi- naire et en polissant le tranchant de la lame avec de la toile émeri ou matière similaire, puis avec du rouge à
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polir, jusqu'à ce que la lame soit émoussée et arrondie dans une mesure suffisante pour que le fil passe facile- ment dessus sans être coupé.
La tension du fil lorsqu'on le fait passer au- tour de l'arête aiguë est tout à fait déterminante et doit être maintenue entre des limites précises si l'on veut obtenir les meilleurs résultats.. On fait de préfé- rence des mesures de tension en un point -situé, sur le trajet du fil, immédiatement après le point où. le fil touche l'arête aiguë, et en ce point la tension du fil doit être généralement de 0,5 à 3 g par denier pour que le degré d'élastification soit satisfaisant. La tension optimum du fil que l'on fait passer sur l'arête aiguë dépend non seulement du type de fil que l'on utilise, mais aussi du rayon de courbure de l'arête, et, pour un fil donné, la tension optimum est de façon générale la tension maximum que l'on peut imposer au fil sans qu'il soit sectionné par la lame.
Avec une lame ayant un rayon de courbure compris dans la gamme préférentielle indiquée plus haut, et avec des fils de grande ténacité, tels que les fils de "NYLON" et de polyester, on a trou- vé qu'une gamme de tension d'environ 0,7 à 2,5 g par de- nier donne généralement les meilleurs résultats, mais avec des fils plus faibles ou avec une arêt- plus aiguë, une tension d'environ 0,5 à 0,8 g/denier est générale- ment plus satisfaisante.
Dans la plupart des cas, et particulièrement si le fil est du type polyester, il faut, de préférence, refroidir le fil à une température au moins inférieure à 95 C avant le moment où on le fait passer par la por- tion à angle aigu du trajet, car, si le fil est chaud quand il passe par cette portion du trajet, l'effet pro- duit par l'opération d'étirage à chaud sur les qualités
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élastiques du fil est largement contre-balancé par l'ef- fet que produit la haute température du fil dans la por- tion angulaire du trajet.
Cela ne signifie pas qu'on ne puisse obtenir d'excellents résultats, avec la plupart des types de fil, en donnant au fil une température élevée lorsqu'il passe par la portion angulaire du trajet, car une température élevée du fil en ce point donne des résultats satisfai- sants avec des fils traités antérieurement d'une façon à peu près quelconque; en fait, avec des fils de "NYLON", il semble même que l'effet de l'étirage à chaud et l'ef- fet d'une température élevée du fil dans la portion an- gulaire du trajet, s'additionnent dans une certaine mesu- re. Toutefois, avec les fils de polyester et dans la plupart des autres cas, les résultats obtenus lorsque le fil est à une température élevée dans la portion angu- laire du trajet du fil, sont inférieurs aux résultats obtenus lorsqu'on refroidit le fil avant d'atteindre ce point.
Etant donné que l'arête de la lame exerce des forcés appréciables sur le fil que l'on fait passer par dessus, on obtient généralement les meilleurs résultats si le fil est lubrifié au moment où il passe par le trajet à angle aigu, et c'est particulièrement le cas avec des fils autres que ceux de "NYLON", et qui n'ont pas le faible coefficient de frottement qui/Caractérise @ "NYLON". On peut utiliser n'importe quel lubrifiant approprié pour le fil, bien qu'il soit généralement pré- férable d'utiliser un lubrifiant que l'on puisse facile- ment enlever après le processus d'élastification, et des exemples appropriés sont notamment les huiles miné- rales et végétales à faible viscosité, et les esters d'acides gras tels que le tripalmitate de sorbitol.
Le
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mieux est d'appliquer l'huile au fil par action capil- laire ou bien au moyen d'une mèche en--feutre placée en un point situé, sur le trajet-du fil,-immédiatement avant son point de contact avec l'arête aiguë.
L'angle sous lequel le fil atteint-et quitte l'arête aiguë dans un plan transversal à l'axe de l'arê- te, n'est pas déterminant; il peut varier dans une mesure tell.. que le total de l'angle d'incidence et de l'angle de départ pille jusqu'à 120 , ou enuore, devienne si pe- tit que le fil subisse une déviation aussi voisine de 180 que le permet l'épaisseur de la lame. En règle générale, il est préférable que le fil passe en touchant la surface de la lame lorsqu'il approche de l'arête aiguë, et qu'il soit retiré suivant la surface de la lame après son contact avec le bord, car cela a pour effet de contraindre le fil dans une mesure maximum, et la compression du fil par contact avec la lame tend à main- tenir le fil ensemble de sorte que les filaments brisés passent plus facilement par dessus l'arête et la quittent plus facilement.
L'angle sous lequel le fil atteint et quitte l'arête aiguë dans des plans parallèles à l'arête est important aussi, en ce qui cqncerne le passage das filaments brisés par dessus l'arête. On obtient les meilleurs résultats quand o fait passer le fil autour de l'arête de la lame de façon telle qu'un plan imaginai- re passant par le fil incident et perpendiculaire au plan de la lame, coupe un deuxième plan imaginaire égale- ment perpendiculaire au plan de la lame et passant par le fil sortant) sous un angle de 40 à 100 , et de préfé- rence sous un angle de 70 à 90 .
La vitesse linéaire du fil sur la .lame peut Va- rier entre de larges limites,'et en général, elle n'est limitée que par les possibilités de l'appareil utilisé,
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mais il est concevable que, si la vitesse du fil atteint une valeur extrêmement élevée, le frottement du fil pas- sant sur la lame peut chauffer celle-ci jusqu'à une tem- pérature qui pourrait nuire à la qualité du fil obtenu.
On peut obtenir d'excellents résultats avec des vitesses linéaires de fil allant jusqu'à 450 mètres par minute ou même au delà. !
Le mieux est d'appliquer le procédé à l'aide d'appareils usuels. Pour chauffer le fil, on peut avan- tageusement utiliser une bande ou plaque de chauffage usuelle présentant une surface lisse d'application de fil, et des moyens pour la maintenir à la température désirée. Il suffit de faire passer le fil au contact de la surface lisse d'application de fil sur une distance suffisante, par exemple de 7 ou 8 cm jusqu'à plusieurs' mètres, suivant la vitesse linéaire du fil, pour élever le fil à la température désirée. Une autre forme d'ap- pareil pour chauffer le fil peut comprendre un tube chauffé à travers lequel on fait passer le fil sur une distance suffisante pour élever sa température jusqu'à la valeur désirée.
Une disposition satisfaisante pour étirer le fil peut comprendre un régulateur de tension usuel et un dispositif usuel d'entraînement de fil. Avec cette disposition, on commence par faire passer à tra- vers le régulateur de tension un bout de fil provenant d'un dispositif d'alimentation approprié, puis on le fait arriver jusqu'au dispositif d'entraînement. On ajuste alors le dispositif régulateur de tension pour communiquer au fil une tension suffisante pour donner le degré d'étirage désiré, ce que l'on peut déterminer par un calcul de deniers.
Ou encore, on peut remplacer le régulateur de tension par un mécanisme d'avance obli- gatoire de conception usuelle, pour fournir le fil à une
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vitesse linéaire inférieure à celle à laquelle il est recueilli, de sorte que le fil est étiré'entre le dispo- sitif d'alimentation et le dispositif d'entraînement..
L'arête aiguë est de préférence disposée entre le dispo- sitif d'alimentation et le dispositif d'entraînement, et, si l'on désire que le fil soit refroidi avant de toucher l'arête aiguë, on peut y arriver facilement en disposant l'arête à une courte distance de l'élément de chauffage. Généralement, une distance de quelques centi- mètres entre l'élément de chauffage et l'arête aiguë est suffisante, car les fils de deniers usuels se refroi- dissent jusqu'à une température de 95 C environ en une fraction de seconde seulement lorsqu'ils sont en contact avec l'atmosphère libre. Mais si on le désire, la dis- tance entre l'élément chauffant et l'arête aiguë peut être de plusieurs mètres, ou davantage, avec d'excellents résultats.
Dans la plupart des cas, la tension nécessai- re pour l'étirage est telle que le fil peut passer direc- tement de l'élément chauffant à l'arête aiguë, mais si l'on désire que'le fil, quand il touche l'arête, soit sous une tension différente de celle nécessaire à l'éti- rage, on peut interposer sur le trajet du fil régulateur de tension et/ou un tambour de cabestan ou dispositif similaire, entre l'élément chauffant et l'arête aiguë.
Le fil après son contact avec l'arête aiguë, est bouclé dans une certaine mesure lorsqu'il est exempt de tension, mais pour développer pleinement la nature élastique du fil, il faut le soumettre à un traitement thermique. Cela tient au fait que le fil contient des contraintes latentes qui le poussent virtuellement à prendre une configuration linéaire enroulée, et ces con- traintes smnt relâchées par le traitement thermique.
On peut, si on le désire, conduire l'opération de chauf#
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fage avant de former des étoffes avachie fil, et pour cela on fait arriver une longueur de fil's'en mouvement au contact d'un élément chauffant, ou bien on la fait passer à travers un fluide chauffé, dans des conditions.telles que le fil soit libre d'entrer en contact; toutefois, si l'on veut développer pleinement la nature élastique du fil après le tricotage ou le tissage, le mieux est de le faire en agitant l'étoffe tout en élevant graduel- lement la température de celle-ci.
N'importe quel degré de chauffage sera généralement utile, mais pour obtenir les meilleurs résultats, il faut élever le fil, soit avant, soit après le tissage ou le tricotage, à une tem- pérature d'au'moins 60 C environ, et de préférence d'au moins 80 C environ, tandis que le fil est à un état pratiquement exempt de tension. Les températures plus élevées ne sont pas nuisibles et on peut chauffer le fil, ou les étoffes faites avec celui-ci, à une tem- pérature approchant du point de ramollissement du fil, sans résultats nuisibles, du moment que le fil est main- tenu à l'état légèrement tendu ou exempt de tension pendant le temps mù il est à température élevée.
On illustrera maintenant l'invention par les exemples suivants : EXEMPLE I
On chauffe à 220 C un fil de polyester de 70 deniers et 34 filaments, à torsion nulle, et on l'étire dans diverses mesures variant de 1 à 10 %. On détermine alors les résultats donnés par l'opération d'étirage à chaud, sur les caractéristiques du fil, et ils sont don- nés par le tableau suivant. Tous les chiffres donnés sont approximatifs, et sont des moyennes pour 10 essais différents. Toutes les déterminations sont faites à 21 C et à 65 % d'humidité relative.
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TABLEAUX,
EMI16.1
<tb> Pourcen- <SEP> Allongement <SEP> Module <SEP> d'élas- <SEP> Fragilité <SEP> c'est-à-
<tb>
<tb> tage <SEP> d'é- <SEP> moyen <SEP> à <SEP> la <SEP> ticité <SEP> moyen <SEP> en <SEP> dire <SEP> variation <SEP> de
<tb>
<tb> tirage <SEP> rupture <SEP> g/denier, <SEP> pour <SEP> tension <SEP> en <SEP> g <SEP> néces-
<tb>
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<tb> de <SEP> 3 <SEP> g/denier. <SEP> 10 <SEP> essais.
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<tb> 7% <SEP> 10% <SEP> 84 <SEP> 40
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<tb> 8% <SEP> 11 <SEP> 82 <SEP> 40
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<tb> 9% <SEP> 11% <SEP> 81 <SEP> 40
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<tb> 10% <SEP> 9% <SEP> 81 <SEP> 40
<tb>
Après avoir étiré les fils à chaud comme ci-des- sus, on les fait passer, à la température ambiante, sur une lame qui présente une arête dont le rayon de courbu- re est de 0,1 mm avec une vitesse linéaire de 90 mètres par minute.
On fait passer le fil autour de la lame sous un angle aussi aigu que possible, de façon qu'il soit en contact à la fois avec la surface supérieure et la surface inférieure de la lame, et on détermine que la tension dans le fil après son contact avec la lame est de 2 g/denier. On obtient la meilleure élastification quand on étire le fil de 5%, et on notera que ceci coïn- cide avec le point auquel le fil approche du module d'élasticité le plus élevé, le point auquel le fil a l'allongement à la rupture moyen le plus faible, et le point auquel il a la plus grande fragilité, indiquée par la variation de tension nécessaire-pour briser le. fil en un total de 10 essais.
On obtient d'excellents résultats quand le fil est étiré de 4 à 7%, et on obtient d'assez bons résultata
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dans tous les autres cas. Même quand on étire le fil dans une mesure aussi proche que possible de 0 %, à 2200 C, on obtient des résultats satisfaisants, ce qui indique qu'il suffit 4'un degré d'étirage très léger avec les fils de polyester. Quand on traite de façon si- milaire un-fil tel qu'il vient du fabricant,, on obtient pratiquement aucune élastification.
EXEMPLE II
On ,prend un échantillon de fil de "NYLON" Du- pont type 200, de 70 deniers et 34 filaments, à torsion de 2 tours par décimètre, et on l'étiré de divers pour- centages à 200 C. On mesure alors les caractéristiques physiques du fil comme dans l'exemple précédent, et les résultats sent donnés dans le tableau suivant :
TABLEAU II
EMI17.1
<tb> Pourcentage <SEP> Allonge- <SEP> Module <SEP> d'élas- <SEP> Fragilité <SEP> c'est-àd'étirage <SEP> ment <SEP> moyen <SEP> ticité <SEP> moyen <SEP> dire <SEP> variation <SEP> de
<tb> à <SEP> la <SEP> ruptu- <SEP> en <SEP> g/denier <SEP> contrainte <SEP> nécesre <SEP> en <SEP> % <SEP> pour <SEP> une <SEP> con- <SEP> saire <SEP> à <SEP> la <SEP> ruptutrainte <SEP> de <SEP> re <SEP> en <SEP> 10 <SEP> essais
<tb> 3 <SEP> g/denier
<tb>
<tb>
<tb> 1% <SEP> 17% <SEP> 48 <SEP> 30
<tb>
<tb> 2% <SEP> 17% <SEP> 54 <SEP> 30
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<tb> 4% <SEP> 18% <SEP> 56 <SEP> 30
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<tb> 10% <SEP> 14% <SEP> 70 <SEP> 30
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<tb> 12% <SEP> 13% <SEP> 72 <SEP> 110
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<tb> 14% <SEP> 13% <SEP> 75 <SEP> 30
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<tb> 18% <SEP> 12% <SEP> 81 <SEP> 35
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Après avoir déterminé les caractéristiques physiques du fil, on le fait passer,
à la température ambiante, autour d'une arête aiguë qui présente un rayon de courbure de 0,05 mm, une vitesse linéaire de 90 mètres par minute. Les angles d'incidence et de dé- part dans un plan transversal au plan de la lame sont
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aussi petits que le permet l'épaisseur de la lame, de sorte que le fil est en contact avec la lame aussi bien avant qu'après son passage autour de l'arête aiguë.
L'angle entre le fil incident et le fil sortant, dans le plan de la lame, esc d'environ 85 . On obtient au moins un certain degré d'élastification avec tous les pourcen- tages d'étirage, et on obtient de bons résultats avec des fils étirés de 10 à 16%. On trouve un optimum très net à 12% d'étirage, et on verra par le tableau ci-des- sus que le fil prend une nette fragilité @ à ce point.
Bien que le module d'élasticité continu de croître légè- rement après le point d'étirage optimum, la vitesse d'accroissement est notablement moindre lorsque le fil a été étiré dans la mesure minimum préférentielle. D'au- tre part, on notera que pour l'étirage optimum, l'"al-- longement à la rupture" se situe à 1% du minimum.
REVENDICATIONS 1. Procédé pour élastifier un fil thermoplastique, caractérisé en ce qu'on élève la température du fil pour réduire la tension qui est nécessaire pour étirer le fil au delà de sa limite d'élasticité, on étire le fil au delà de sa limite d'élasticité pendant qu'il est à tempé- rature élevée, puis on le fait passer par un trajet pré- sentant un angle aigu.