BE618544A - - Google Patents

Description

  Composition lubrifiante améliorée.

  
La présente invention se rapporte à une composition lubrifiante améliorée pour des filaments de polymères synthétiques, en particulier des filaments de polymères d'hydrocarbures stéréoréguliers, de polyamides et de polyesters.

  
Les émulsions d'huile minérale sont couramment appliquées aux filaments de polymères synthétiques pour réduire le frottement entre les différents filaments, permettre un déplacement libre d'un filament sur un autre, chose essentielle dans des procédés tels que l'étirage, et entre les différents filaments et les appareils de traitement. Ces lubrifiants sont également utiles pour  éliminer l'électricité statique et sont souvent appelés "apprêts de filature" car ils sont généralement appliqués immédiatement  après l'extrusion des filaments de polymères par la filière. Lorsque des filaments de polymères synthétiques sont transformés en structures doublées ou tressées, telles que des câbles, des ficelles et des rubans, le lubrifiant ou apprêt de filature doit remplir une fonction différente, bien que voisine.

   Cette dernière fonction est d'empêcher l'abrasion entre les brins (on entend ici par brins les brins individuels ou torons, non les filaments, de la structure doublée ou tressée) lorsque cette structure est fléchie et redressée au cours de l'emploi. Cette abrasion entre brins, si l'on n'y met obstacle, peut provoquer finalement la rupture de la structure toute entière.

  
Les lubrifiants huileux n'ont qu'une valeur limitée pour les filaments de polymères d'hydrocarbures parce qu'ils exercent souvent une action plastifiante et provoquent un accroissement indésirable de la longueur des filaments. Ces lubrifiants ne sont pas non plus efficaces pour empêcher l'abrasion entre brins dans les structures doublées ou tressées, faits de filaments de polyamide ou de polyester lorsque ceux-ci sont mouillés, et de polyhydrocarbures, qu'ils soient mouillés ou secs.

  
On a découvert que les émulsions de silicones ayant une viscosité dans une gamme particulière peuvent être utilisées avec succès comme apprêts de filature pour des filaments de polymères synthétiques. On a découvert également que les filaments de polymères synthétiques traités par ces apprêts de filature, lorsqu'ils sont transformés en structures doublées ou tressées, ne présentent que peu ou pas d'abrasion entre brins à l'usage, qu'ils soient à l'état sec ou mouillé.

  
Suivant l'invention, dans un procédé amélioré pour lubrifier les filaments de polymères et copolymères d'hydrocarbures stéréoréguliers, de polyamides et de polyesters et copolyesters à l'aide d'une émulsion d'une huile, on utilise une huile qui est

  
un silicone fluide ayant une viscosité comprise entre 1000 et
200.000 centistokes. 

  
La mesure de la viscosité du silicone fluide est exécutée à 25[deg.]C en utilisant un viscosimètre approprié, le viscosimètre d'Ostwald, par exemple.

  
L'apprêt de filature est de préférence composé d'une émulsion dans l'eau ou un autre milieu dans lequel le silicone est insoluble, contenant 5 à 20% en poids du silicone fluide. La concentration de silicone fluide dans l'émulsion peut être comprise entre

  
 <EMI ID=1.1> 

  
d'application et la quantité d'huile de silicone qu'on désire retenir sur les filaments après séchage. On a trouvé qu'une quantité appropriée d'huile de silicone sur les filaments est comprise entre

  
 <EMI ID=2.1> 

  
d'huile ayant des viscosité plus élevées donnent satisfaction.

  
Des agents d'émulsion peuvent être utilisés pour faciliter la préparation de l'émulsion lubrifiante, par exemple, des

  
 <EMI ID=3.1> 

  
introduits dans la composition.

  
Une solution de l'huile de silicone dans un solvant approprié, c'est-à-dire un solvant qui ne gonfle ni ne dissolve les filaments du polymère synthétique, peut être également utilisée

  
 <EMI ID=4.1> 

  
des filaments traités.

  
La matière lubrifiante peut être appliquée en amenant les filaments en contact avec une roue qui tourne dans une cuvette contenant l'émulsion ou la solution d'huile de silicone. En faisant varier la vitesse de rotation de la roue, l'entraînement d'apprêt de filature peut être avantageusement réglé. La composition peut être également appliquée par l'un ou l'autre procédé connu tel que la pulvérisation ou l'immersion dans un bain et l'application peut être effectuée à un stade quelconque de la filature ou de la transformation des monofilaments ou des fils multifilamentaires.

  
Pour évaluer et comparer les propriétés de cordages faits de différents matières, on utilise souvent dans la partie un essai appelé essai de flexion répété ou de flexion inversé. Une forme de cet essai a été décrite dans une brochure (pages 29-30) intitulée

  
 <EMI ID=5.1> 

  
On a utilisé une forme de cet essai pour comparer l'efficacité de différents apprêts de filature afin d'éviter l'abrasion entre brins dans les câbles et les cordages à sec et à l'état mouillé. Le procédé d'application de l'essai est représenté schématiquement à la Fig. 1.

  
Le câble ou le cordage est fixé en 1 puis passe consécutivement sur les poulies 2 - 4 qui sont attachées à un chariot mobile 5 et disposées de façon que le câble forme des angles de

  
 <EMI ID=6.1> 

  
contact est défini comme l'angle obtus inclus entre les axes du câble arrivant sur la poulie et quittant la poulie. Une charge b égale à 20% de la charge de rupture du câble ou du cordage'est attachée à l'extrémité libre du câble ou de la corde. Les flexions de l'échantillon d'essai sont obtenues en animant le chariot 5

  
d'un mouvement de va-et-vient avec une course.de 18 pouces (450 mm) et une fréquence de 18 courses par minute pendant le nombre de cycles total requis. Les trois poulies sont en Nylon et ont b pouces
(150 mm) de diamètre pour l'appareil d'essai des câbles et 0,7 pouce
(18 mm) de diamètre pour l'appareil d'essai des cordages.

  
Les câbles utilisés dans les essais sont formés de fil

  
 <EMI ID=7.1> 

  
4 brins et 3 torons pour constituer le fil de cordage puis 17 fils

  
 <EMI ID=8.1> 

  
(45 mm) de circonférence. Les cordages utilisés sont constitués de fil filamentaire de 1140 deniers 3/4 tour de torsion Z doublé pour former les brins élémentaires avec une torsion de 9,4 tours par pouce torsion z et trois brins sont utilisés dans le toron avec

  
 <EMI ID=9.1> 

  
nus ont environ 5 millimètres de circonférence. 

  
Le procédé de l'invention permet d'obtenir des structures doublées ou tressées telles que câbles, cordages et rubans avec

  
très peu ou pas d'abrasion entre brins en cours d'emploi.

  
Les exemples qui suivent qui comprennent quelques cas comparatifs, illustrent l'invention sans la limiter. Les proportions sont en poids.

EXEMPLE I.-

  
un élimine par extraction à l'aide d'un solvant l'apprêt

  
de filature de fil de polyamide du commerce puis on traite le

  
fil par une émulsion d'huile de silicone ayant une viscosité à

  
25[deg.]C de 30.000 centistokes de façon que le fil séché contienne encore 1,5% d'huile de silicone. Le cordage standard est fabriqué à partir de ce fil et soumis à un essai de 300 cycles dans l'appareil de la Fig. 1.

  
On ne constate aucune abrasion entre brins dans le cordage mouillé ou sec.

  
Un cordage standard est préparé à partir du fil de polyamide obtenu sans éliminer le type d'apprêt habituel et soumis au même essai que le cordage traité par l'huile de silicone. Dans ce cas une abrasion entre brins marquée se produit dans le cordage mouillé mais non dans le cordage sec.

EXEMPLE II.-

  
On soumet à l'essai dans l'appareil de la Fig. 1 pendant
1500 cycles, des cordages standard préparés à partir de polypropylène isotactique revêtu de différents apprêts. Les résultats de

  
ces essais où le produit de condensation polyoxyéthylène glycol/ acide gras est un apprêt de filature typique du type habituel,sont indiqués au tableau 1. 

  
TABLEAU 1.

  

 <EMI ID=10.1> 

EXEMPLE III.-

  
On élimine par extraction à l'aide d'un solvant l'apprêt de filature d'un fil de polyester du commerce puis on traite le fil par une émulsion d'huile de silicone ayant une viscosité de 30.000 centistokes à 25[deg.]C, de façon que le fil séché contienne encore

  
 <EMI ID=11.1> 

  
fabriqué à partir de ce fil et soumis à un essai de 5000 cycles dans l'appareil de la Fig. 1.

  
On ne constate aucune abrasion entre brins ni à l'état mouillé ni à l'état sec.

  
A titre de comparaison, un cordage standard est préparé à partir du fil de polyester obtenu sans enlever l'apprêt habituel du type huile minérale, et soumis au même essai que le cordage traité par l'huile de silicone. Dans ce cas, une abrasion marquée entre brins se produit dans le cordage mouillé mais non dans le cordage sec. 

EXEMPLE IV.-

  
On utilise un fil de polypropylène isotactique traité par une émulsion d'huile de silicone ayant une viscosité de
30.000 centistokes pour former un câble standard de 1 3/4 pouce

  
 <EMI ID=12.1> 

  
préparé est soumis à un essai de 1000 cycles dans l'appareil de

  
la Fig. 1. Un examen soigneux du câble après essai ne révèle qu'une abrasion entre brins très légère à l'état mouillé et à l'état sec.

REVENDICATIONS.

  
1. Procédé amélioré pour lubrifier des filaments de polymères et copolymères d'hydrocarbures stéréoréguliers, de polyamides et de polyesters et copolyesters par une émulsion d'huile, caractérisé en ce que l'huile est un silicone fluide ayant une viscosité entre 1000 et 200.000 centistokes.

Claims (1)

1. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en <EMI ID=13.1>

   3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en

   ce que l'émulsion contient 5 à 20% en poids de silicone fluide.

   4. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'émulsion de silicone fluide

   est préparée en présence de 0,1 à 3% en poids d'une substance tensioactive du type polyoxyalkylène.

   5. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que la quantité de silicone fluide subsistant sur les filaments traités est comprise entre 0,01 et

   5% en poids.

   6. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'émulsion est appliquée aux filaments en faisant passer les filaments sur une roue tournant

   dans une cuvette remplie d'émulsion.

   7. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'émulsion est appliquée aux filaments par pulvérisation.

   8. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications

   1 à 5, caractérisé en ce que l'émulsion est appliquée aux filaments en les plongeant dans un bain d'émulsion.

   9. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que les filaments sont composés de polypropylène isotactique.

   10. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que les filaments sont composés de

   <EMI ID=14.1>

   12. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que les filaments sont composés de téréphtalate de polyéthylène.

   13. Procédé de fabrication de structures lubrifiées, en substance comme décrit ci-dessus avec référence aux exemples.

   <EMI ID=15.1>

   lesquelles les filaments constituant les structures ont été traités suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes.