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La présente invention est relative à des fibres
en nylon frisées ainsi qu'au procédé chimique (le frisage des fibres en nylon.
On a largement répandu dans le commerce des filaments constitués de divers polyamides synthétiques linéaires (connus sous le nom générique de nylon) et qui servent de fibres de base pour de nombreuses matières textiles, Les polyamides filamenteux (nylon) forment une classe homogène de substances apparentées chimiquement, auxquelles la réalisation pratique de
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et de l'acide adipique (nylon 66) ou qu'on l'ait obtenu par condensation intramoléculaire d'un lactame, par exemple du
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partir de polymères mixte. constitues de ces produits ou de produits similaires* En général, c'est à partir des réactif*
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porteurs d'hydrogène.
Il est important que lee filaments en nylon utilisés pour réaliser la présente invention aient une structure partiellement cristalline, et il est préférable qu'ils aient été
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et qui consiste à former un réseau, interférera pour une grande <EMI ID=7.1>
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veau filament en nylon, réticulé, frisé
La présente invention a aussi pour objet un procédé
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nylon.
En bref, le procédé de la présente invention comporte ' premièrement l'introduction asymétrique dans les molécules de polyamides, constitutives des filaments en nylon, de réticula-
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de ,4'doit être plus long qu'un simple pont/ méthylène et sa longueur .
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permanente.
<EMI ID=12.1> <EMI ID=13.1> asymétrique, le gonflemsnt par solvant, et la séparation des agents de gonflement ne doivent pas se dérouler d'une manière séparée et discontinue. On a expressément envisagé un procédé
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vants qui gonflent le filament en même temps que celui-ci est réticule.
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rielle qu'on applique le processus de frisage chimique sur un -filament en nylon cristallin déjà formé. Le filament étant préparé suivant ua mode opératoire courant, par exemple filage
voulu
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paraît sous forme d'étoupe ou d'échevette très tenace.
<EMI ID=18.1> mémoire comporte également les effets physiques que l'on pour-
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courbure, enroulement, etc.
On a déjà fait allusion au mode de réticulation par
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limitation physique qui veut que la résine particulier" soit,/ d'une manière ou d'une autre transformée en filaments textiles
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ments de ce genre qui constituent la matière de départ pour la .. réalisation pratique de la présente invention. Dans les limites qualitatives du procédé de formation de filaments en nylon,
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qu'on effectue la réaction de réticulation au sein d'un solide macroscopique, à savoir, un filament, une réticulation incomplète entraîne nécessairement un plus grand degré de substitution à ou près de la périphérie du filament que dans les portions .internes de celui-ci. Dès lors, la réticulation du filament ,s'est faite avec un degré élevé d'asymétrie,. Dans le polymère <EMI ID=25.1>
phérie; il y a également des particules de criatallités virtu-
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section transversale du filament. Comme on l'expliquera par après, cette asymétrie de réticulation créerait des tensions physiques qui occasionneraient le frisage désiré au moment du gonflement par le solvant, de'la fibre réticulée d'une manière asymétrique.
Il faut noter, en particulier, que la longueur de
la chaîne de réticulation dépasse celle d'un groupe méthylénique. L'expérience a montré qu'une chaîne de réticulation consti-
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degré voulu d'orientation et de cristallinité.
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successives suivantes :
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L'étape A comporte la. réaction de l'hydrogène amide avec l'hémiacétal de formaldéhyde et d'alcool méthylique en présence d'un acide fort" de manière à produire un polyamide N-méthoxyméthylé (II). On a établi la structure de ce produit par analyse effective du groupe N-méthoxy et par induction, en partant du fait qua les polyamides préparés à partir de diamines N,N-alcolyées ne réagissent pas avec lthémiacétal de formal-
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cas des polyamides N-méthoxyméthylée.
Le degré de N-substitution pour une réticulation
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30% de cette valeur. En pratique, les portions extrêmes du
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une cristallinité extrême correspond à un pourcentage inférieur et une absence virtuelle de cristallinité correspond! un pour-
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méthoxylés dans-les régions amorphes du polymère.
Les étapes B et C comportent la réaction de la fibre
<EMI ID=41.1> d'alcool méthylique (comme agent de gonflement) et d'acide chlorhydrique concentrée
Pour déterminer l'effet du milieu de réaction sur
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on les a fait réagir avec de l'hydroxyde de potassium avec oxydation rapide concurrente à l'air. Dès lors, le filament . final contenait à la fois des groupes sulfhydryle et de" .chaînes
<EMI ID=43.1> En effectuant les séries d'expérience correspondantes où l'on choisissait l'alcool méthylique comme milieu de réaction,
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fibre. (On a effectué les expériences à température ambiante" étant donné que l'alcool méthylique dissout en partie les fibres
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Le milieu méthanolique de réaction entraînait un accroissement substantiel de la teneur en $outre par rapport aux réactions effectuées dans l'eau.
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de potassium ne peuvent former de chaînes latérales et sont, dès
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alcoyléniques, en se servant d'une technique sensible, mise au point pour cela"
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fraient également un frisage considérablement réduit mais toujours perceptible. On a produit le frisage plus prononcé que
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série de fibres, en traitant celles-ci par du m-crésol (soldant qui détruisait les cristallites restantes).
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et en dimensions, aussi bien à l'état sec qu'à l'état humide
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se trouvait dans l'état non gonflé, et 3) l'étendue ou la degré de frisage ne diminuai': pas graduelleaent par oxydation à l'air des groupes sulfhydryle non réagit.
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sont, dès lors, pas réticulées aussi fortement que Ici! parties amorphes, de la fibre, On a également mentionné le fait que'
<EMI ID=58.1> on a produit l'oxydation finale du bisulfure de réticulation soit par une oxydation rapide à l'air, soit par un bref trai-
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testent les groupes sulfhydryle localisas près de la surface
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l'attaque par oxydation sera accélérée en des points suivant l'axe de la fibre qui subissent une pénétration plus facile.
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culation, il en résulte une asymétrie substantielle des densi-
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Bien'que la fibre soit réticulée partout, sa portion extérieure
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eure contient moins de chaînes latérales et des cristallites essentiellement non réticulées sont dispersées partout dans la masse de la fibre.
Par suite de cette asymétrie, la solvatation du fila-
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dans son ensemble pour lui donner un volume au moins deux fois plus grand qu'à l'origine, entraînera une différence de gon-
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portion amorphe la moins réticulée gonflera plus que les por- tions plus réticulées; dans de bons solvants, les cristallites seroat également solvatées. Au.total des tensions internes apparaissent, qui entratnent le frisage de la fibre gonflée. Il est possible de relier à l'effet de solvatation exercé par
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Le frisaga ainsi obtenu est permanent et se maintient lorsqu'on sépara le solvant et on sèche le filament.
L'explication qui vient d'être donnée est compatible
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moins réticulées, de la fibre, mais incapable de .gonfler-les cristallisa. Il n'apparaît quo peu ou pas de déformations. Les.
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Le gonflement dans l'eau, relativement peu différencié, ne suffit pas pour surmonter l'effet stabilisant dans les trois dimensions exercé par les cristallites, effet qui reste dotal-
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Le faible degré de frisage qui se présentait, cependant, montre quelles forces internes sont, en substance, mises en jeu"
D'autre parts quant on utilisait un très bon solvant.
(spécifiquement du m-crésol), on détruisait complètement les
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leurs acétates, l'alcool benzylique, etc. sont des agents convenables de gonflement.
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présent réalise le frisage. Ces essais indiquent également l'importance de la réticulation des fibres dans toutes leurs parties, et pas seulement près de la surface. On a fait des essais dans lesquels on a limité délibérément la réticulation aux régions proches de la surface; quand on a traité les fibres résultantes, par des agents de gonflement (m-crésol) capable. de dissoudre les structures non réticulées, elles produisaient
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frisage: dans ces fibres, en raison, semble-t-il, de l'absence de différence de gonflement*
A l'aide d'un test effectua sur des fibre" déjà réticulées, on a, de même, démontré l'existence et 1* importance
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une oxydation plus longue, à l'aide de peroxyde d'hydrogène, les filaments présentaient une tendance au friaage, fortement
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à la distribution plus uniforme des chaînes latérale" dana
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d'une pénétration meilleure de l'agent oxydant.
Le travail expérimental visant à introduire des chaînes
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mercaptide pendant le traitement des filaments. Ces chaînée latérales paraissent exercer un effet localisé de restriction sur la structure amorphe, car il en est résulte un certain
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d'une manière continue et subit-une plastification interne accompagnée d'une dislocation partielle des cristallites qui ne manifeste graduellement tandis que le dihalog�nure d'al-
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étant disloquées, la résistance diminué quelque peu et le frisage devient plus prononcé. En introduisant encore d'autres
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déformée, on provoque une tendance à renforcer la déformation et à élever le degré de frisage.* Si par après, on laisse les <EMI ID=84.1>
flement dans le m-crésol), la fibre frise encore davantage et s'enroule en hélice; il semble qu'à ce moment, toute force contraire à la déformation ait été annulée..
Les renseignements obtenus par rayons X fournissent encore une preuve supplémentaire. Un filament à fibre orientée,:
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entation.
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réfère maintenant aux exemples suivants :
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A l'aide d'acide oxalique anhydre (environ 40 grammes) on a
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te s'imprégner à cette solution pendant 12 heures à température ambiante, après quoi on l'a retirée du bain et on l'a chauffée
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Expérience ou
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d'eau distillée et on a laissé la fibre s'imprégner à température ambiante pendant 12 heures, avec oxydation concurrente
sous l'action de l'air passant dans un barbcteur à disque poreux. Ensuite, on a enlevé la fibre de la solution, puis lavée soi-
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(0,5 mole) et 700 ml d'eau distillée pendant 2 heures à 60*Ce On a laissa refroidir la solution à température ambiante et
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solvatation subséquente par le m-crésol.
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réseau avant le gonflement.
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Pour déterminer l'effet d'une oxydation poussée plus
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EXEMPLE IV
Dans cet exemple, tout le travail a été effectué avec une homofibre en nylon-6 à section ronde transversale,
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de,KOH à 200 ml d'alcool méthylique et on a laissé la fibre s'imprégner à température ambiante pendant une heure. On a alors lave à fond la fibre, deux fois à l'alcool méthylique, deux fois à l'eau distillée et encore deux fois à l'alcool méthylique.
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(b) On. a appliqué le même procédé qu'en (a), sauf que le <EMI ID=125.1>
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On a laissé la fibre provenant de (2) s'imprégner pendant 24 heures à température ambiante d'une solution <EMI ID=127.1>
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Données analytiques -concernant des fibres en nylon-6 réticulées
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