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: " FIL EN PAPIER, TISSUS CONFECTIONNES A L'AIDE DE CE FIL, ET PROCEDE POUR LEUR OBTENTION ".-
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La présente invention est relative à de nouveaux fils et à de nouveaux tissus. Elle concerne, plus particuliè- rement, des file en papier tordus, ainsi que des tissus doux et drapables confectionnés à l'aide de ces fils. Les file en papier tordus sont bien connus dans la technique. Ils sont gé- néralement obtenus au départ de papier Kraft blanchi ou non,
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qui est enroulé sous forme de 08 rouleaux dt découpe en bandelettes ayant une épaisseur de 0,69 cm à 3,17 om.
Les bande lettes ou rubans sont alors 01'11'0\\168 our de l:rfUldet:1 bobines et finaleaont tordues afin de Ion trauuformor en fils. Ces fila éventuellement inpregnes de diverses résines améliorant leur résistance à l'état humide' ou renforcés à l'aide de filaments ou de fila métalliques continus sont largement cuti- lises dans diverses applications, nota,.mient dans *elles des cordages ou de ficelles pour emballages et pour d'autres applications. Parai les autres utilisations connues des pro- duits en fil do papier, on peut citer les revêtements de siè- ses de véhicule automobile, des tapis ou carpettes en fibres,
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1* ameublement, la fabrication de auco et de valioeo, Ion rev3tomont. pour chaises, loe pw1orD, les doo:L'r8 4e tapis, etc.
A cause de leurs caractéristiques du type papier, les produits en papier tordus ont été utilisés unique:.1Vht dans les applications où il n'est pas essentiel que le produit soit doux et puisse être drapé, corme cela est le cas normalement avec les étoffes ou tissus.
Ainsi, la rigidité et la rugosité relative des fils en papier tordue, combinas à leur médiocre résistance à l'abrasion, à leur médiocre résistance au déchi- rement et à leur faible aptitude au nettoyage rond ces fils
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Inacceptables dont l'habillement, auaai bien 'au point vue esthétique qu'au point de vue pratique,
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Za présente invention a pour objet de$ file en pa" pier tordus amélioras. Elle a encore pour objet des fila en papier tordue convenant éminemment pour Être utilisés dans
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l'habillement.
Elle a aussi pour objet un fil en papier tour- du présentant un grand volume, un grand pouroir couvrant et un faible poids de base. L'invention a encore pour objet des tissus en fils de papier tordus possédant une grande résistan- ce à l'état humide,ces tissus étant à la fois doux,souples et confortables. les objectifs de la présente invention sont atteints,] en préparant un papier de faible poids à partir d'un mélange de
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fibridec et de fibres synthétiques courtes ou discontinues.
lion techniques de la fabrication du papier sont utilisées pour préparer une nappe de papier brouillard formée de fibrides et de fibres discontinues, les fibrides contenues dans ladite nappe étant fusionnées ou fondues, en l'absence do (pression, pour assurer la liaison. Le papier obtenu est découpé en ban-
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delettes étroites qui sont tordues, de façon à 8'cro transfor- mées en fils. Les fils obtenue sont doux et volumineux et ils
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peuvent Être aisément transformés, par ti6sas ou tricotage, en tissus, par les procédés habituels.
Les tissus possèdent dels propriétés de douceur, de souplesse et de confort uniques, L'expression" faible poids,, désigne un papier dont @
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le poids de base est inférieur à environ 33,75 e/m2 et cet compris, de préférence, entre environ 6,75 et 20,25 a/m2* L'emploi de fibrides comme liant permet la production de pa- pier de poids très faible possédant une résistance mécanique
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suffisante pour pouvoir dtre transformés avec succès on file.
Ces papiers sont très minces, à tel point qu'il est possible
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de voir tu. travers ce$ papiers Leur épainaeur peut cller jua- qu'à 0,0375 mm ou moins pour un papier de 6,75 e/m2 ou jus- qu'à environ 0,125 mm ou davantage pour un papier de 20,25 g/ m2. Les fils en papier tordue obtenue à l'aide de ces papiers possèdent un pouvoir couvrant élevé et un grand volume.
Les fibrides et leur préparation sont décrites dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 2 999 788.Pour lee besoins de la présente invention, les fibrides peuvent être constituées de n'importe lequel des divers polymères dé- crits dans ledit prevet et peuvent être préparas par les divers procédés qui y sont mentionnés.
. Les fibres discontinues ou courtes peuvent être en n'importe quelle matière.polymère entièrement synthétique.
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Comme matière* polymères convonubloa bien connues, on peut citer les polyamides, 'cèle quo le pa.yhexcunbCüy,àne nd1pamido, les polyesters, tels que le térephtalate de polyéthylène, ainsi que les polymères d'aorylonitrile et oopiblymeres. Les fibres courtes peuvent également Otre mélangées à des fibres discontinues en d'autres matières polymères artifioi8, telles que la rayonne ou l'acétate.de cellulose, ou encore à des fi- bres courtes ou discontinues naturelles, telles que des fibres de coton. Le denier des fibres discontinues peut varier entre environ 0,5 et environ 10, tandis que leur longueur peut
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aller d'environ OP31 ou à environ 2954 om.
Par suite de la morphologie des fibrides, leurs ca- ractéristiques d'écoulement en suspensions aqueuses (valeurs de liberté), ainsi que. la ténacité des nappes formées de sus- pensions liquides, ces suspensions conviennent pour la fabri-
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cation de produits en forme de feuilles, 0*00t--à-dire d'un papier synthétique, par les techniques de fabrication du papier.
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Pour obtenir des fila et des tissus possédant les
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propriétés esthétiques déairéee, il est essentiel de partir d'un papier composé de fibrldea et de fibres discontinues ou 4 courtes, qui a été lié par ... fusion, en l'absence d'une pres- sion. Lorsque de tels papiers sont calandres, o'eet-à-dire fusionnés sous pression, les file et tissus obtenus sont ri- gides et grossiers ou rugueux.Olest pourquoi, lors de la pro- duotion de ces papiers, on ne pratique aucun oalandrage. lies papiers peuvent être préparés en utilisant le procède et l'appareillage décrits dans le brevet des Etats-
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Unie d'Amérique nt 2 999 786.
Ainsi, une suspension de fibri- des est amende, en passant dans une pile, dans un réservoir d'entente, dans lequel une suspension de fibres discontinues est introduite en quantités désirées. La masse fluide obtenue
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est agitée,'pour aeouror une dispersion uniforme des matières solides et la quantité de liquide en présence est réglée.
La dispersion est amenée à la Machine de Pourdriniery dans laquelle la nappe de papier brouillard est déposée. Cette nap- pe est ensuite comprimée et séohée, sans oalandrage.
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La liaison par fusion a'effectue, on soumettant la feuillu Buohéo à une température supérieure 4 la température (te fusion des fibrides et inférieure à la température de fusion de fibre (l.1uoontinuft. à liaison par t"u1on e'effectua nvan 1Mt!Uijel'llent on UOUniottant la feuille Mâchée à l'action d'un gaz chaud, tel que l'air ou des produits gazeux ae combustion, . ou en mettant la feuille en contact avec une surface chaude.
L'appareillage utilisé doit être capable d'amener la fouille à la température requise d'une manière contrôlée et uniforme, pour permettre à la fouille do se contracter. Des appareils
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qui donnent satisfaction sont le cadre tondeur h brochas et la machine de du;,'o1aoeroent thermique National (produits de la
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National .1)ry1n;; Maohinery Companyt Philadelphie, Pennsylvanie). lia liaison par fusion peut aussi se faire conjointement avec
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la fabrication du papier, immédiatement aprbe le passade sur les rouleaux de séchage.
Les températures de fusion oeront évidemment détermi- nées par les pointa de fusion des constituants fibreux de la feuille. En générait une température de fusion est avantageu- sement d'au moins 30 C inférieure à la température de fusion
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du polymère utilisé pour la préparation dos fibres discontinues ou courtes Pour de nombreuses fouillen composites contenant des fibrides en polyamide polyester ou polymère acrylique,
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des températures de fusion comprises entre 180 et 23000 sont préférées.
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Les papiers liaa par fusion, convenant pour la prée paration des fils et dos tissus suivant la présente invention, contiennent au moins g y* environ en poids de fibrides* Les papiers préférés contiennent environ 15 à 60 en poids de fibrides et environ 85 à 40 en poids de fibres discontinuent Le papier pout être décrit comme étant une fouille fusionnée
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et non onlQ1dr'o de fibres dioooni1nuoe 11 b, pur ontr nt8le- ment physique, avec une oérle de t1bridoA. Loo tibridel peuvrn de leur odté, 8tre définies oomme étant constituées d'une edr1Q de pnrt1Quleu aouplou en Natiera po'1.ymbJ.'" pttit.staort synthétique possédait une (1.1menaion tri<a ti<e bar rapport à leur plus grande dimension, une grande surface et un denier ne dépassant pas environ 15.
Ces fibrides peuvent, par ail-
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leurs, Otre caractérisées par une aptitude a former une feuil- le de papier brouillard possédant une ténacité à l'état huotide et couché d'au moins 0,18 ,a/amJ'cm2, lrncu'uno pete formée do cen particulou ont ddpoocfa, noua xcrrcua d'une auuxnrt3,rt liquide, sur une surface perfoi, laluello fouille procède
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lorsqu'elle est séchée à une température .inférieure à an
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30 a, une ténacité à sec au moins égale à sa ténacité à l'état humide.
Les file suivant la présente invention sont obtenus
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on découpant les papiers ou rubans ou bandelettes et on tor- dant ces bandelettes pour former des file. Le papier peut être découpé en bandelettes d'une largeur comprise entre envi-
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ron 0,16 cm et 3,17 om, selon le denier désiré du fil. Des fila présentant des deniers divers peuvent être obtenus, en faisant varier le poids de base du papier utilisé et/ou la largeur des bandelettes de papier découpées. Ainsi, un papier de
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33 r 75 g/om2,tel que décrit dans l'exemple 1 donné plus loin, peut être découpé en bandelettes d'une largeur de ;6; cm et tordu pour former des fils ayant un deniee de l'ordre de 2000, En augmentant la largeur de la bandelette jusqu'à 3,17 OD4 de gros fils ayant un denier d'environ 10 000 peuvent être obtenus.
Des fils fins ayant un denier de l'ordre de 100 peu-
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vent être obtenus en utilisant du papier de 6,75 s/om2 découpé en bandelettes d'une largeur de 0,16 cm. les dispositifs cou- rants de découpage de papier ou de pellicules, qui comportent des couteaux ou disques rotatifs multiples, conviennent pour
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découper le papier contenant des fibr1dea liantes en bandelet- tes.
La torsion peut être obtenue aux, un dispositif de
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retordage à anneau classique équipé, de préférence, d'un rou- leau fou en caoutchouc chargé par un ressort, de façon à assu- rer un entraînement positif du papier entre le rouleau fou et le rouleau d'entraînement. On peut aussi faire passer la ban-
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delette dans une filière aa formate ou trompette , avnufc l'endroit de torsion, de façon à assurer la formation d'un fil
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rond présentant une torsion uniforme et exempt de parties planes. Le degré de torsion conféré au fil peut également varier, salon l'usage auquel le fil est destina.
Ainsi, pour obtenir des tissus de faible poids à tirage lâche, tels que des tissus de diffusion, on profère utiliser des fila légèrement tordus, c'est-à-dire des fils tordus jusqu'à envi- ron 5 tours par 2,54 cm. Dans ces applications, les fils suivant la présente invention présentent l'avantage supplé- mentaire d'un pouvoir couvrant élevé pour un tissu à faible poids de base.
Dans les exemples suivants, les propriétés de résis- tance à la traotion des fils sont mesurées à l'aide de l'appa- reil dénommé "Instron tester", en utilisant des échantillons de fils d'une longueur de 25,4 cm et en les allongeant de 60% par minute (15,24 cm par'minute de vitesse). Les mesures sont effectuées à une température de 24 C et dans une atmoe- phbre à 55% d'humidité relative.
Le module initial est déterminé en mesurant la pen- te initiale de la courbe sollicitation-fatigue.
La résistance à la déformation est déterminée en mesurant la surface se trouvant en-dessous de la courbe sol- licitation-fatigue et en divisant la quantité obtenue par le denier du fil,
La résistance au froissement ou récupération de plie est mesurée à l'aide de l'essai de récupération Monsanto selon le procédé décrit dans MATM 6509-02, si ce n'est que la lar- geur de l'échantillon est déterminée en utilisant le diamètre du fil tordu,
La résistance àl'état humide est déterminée par l'essai appi T456 m 49.
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EXEMPLE!.
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Un copolymère 80/20 de terephtalate d'éthylène et d'ieophtnlate d'éthylène est ajoute à du. N,N-dimëthylformn!!tic : de manière 4 former une solution à 10 , Cotte solution eut in- jeotée & une température de 90 tl dans une filière ou un aju- tage ayant un diamètre intérieur de 0,63 omt à une vitesse d'environ 100/minute, au voisinage de l'hélice d'un' agitateur j tourant sa vitecue maximale et placé au voisinage du fond d'un réservoir d'une capacité d'environ 9 litres, pourvu d'une chicane et contenant environ 4#54 litre d'eau. Les eibrideu produites sont filtrées et lavées à l'eau, jusqu'à être exemp- tes de solvant et d'agent de précipitation.
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Les fibrides obtenues sont mélangées à deu fibres on téréphtalate de polyéthylène de Ot63 cm de long et de 1,5 denier, de façon à obtenir une suspension de 70/30 de fibres
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et de fibridest Cette suspension est déposée, de manière con- tinue, sur une machine à papier de Fourdrinier à tamis inoli.- . né, de façon à produire un papier possédant un poids de base
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de 16PS7 z/m2. Le papier est soumis à une température de lu- sion de 22000t pendant 1 minute, sur un cadre tendeur <"'. bro. tlh88.
Le papier nined traité out alors découpé en bttiide. lottea ayant uns lari-jeur du 0063 OM, Les 'brnclaiattaa non tordues ont un denier de t6, une ténacité de 034 p par de- nier, un allongement de 17,9 % et un module initial de 9,3 g par denier. Les bandelettes sont alors tordues sur un dispo- sitif de retordage à anneau , pour former des fils présentant une torsion "Z" de 5 à 20 tours par 2,54 cm de longueur. Les propriétés du fil tordu sont données dans le tableau suivant;
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TEurn/2.54 cri Aa'910 ,
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Propriétés Li iil M ,10,6, iL-2 iia 20.6. Denier 9eO 938 1000 1034 920 ' 1043 1111 .
W6nacitê (6Pd) 0,495 0,52 0,562 0,617 0,479 0,547 0,548 Allongement () 23,9 24,1 25,7 l714 19 26,6 19,1
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<tb> Module <SEP> initial <SEP> 8 <SEP> 9,1 <SEP> 8,96 <SEP> 14 <SEP> 10 <SEP> 9,16 <SEP> 11,0
<tb>
<tb> (gpd)
<tb>
Les fila obtenus sont doux, flexibles et voluminaux.
Ils peuvent être utilises pour confectionner, par tricotage 'ou tissage, dos tissus, à l'aide des machines habituelles.
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Des bandelettes d'une largeur de 0#63 cm du papier à base de fibrides et de fibres synthétiques décrit, dans l'exemple 1 sont tordues, pour former dos fils possédait une torsion Z de 7 tours par 2,54 cm, lesquels fils sont utilisés pour confectionner un tissu à armure toile possédant 28 brins par 2,54 cm dans la chaîne et 22 brins par 2,54 om dans la
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trame. Le tissu tissé esàlors soumis à un traitement de foulage modéré. Le tissu obtenu a un poids de base de 286,7 g/
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m2 et une épaisseur de 0 p102 mm* Ce tissu possède une ténacité de 26,5 f>idiém2 et 10,07 /em,//em2 et un allongement de 24 et 26 respectivement dans la direction de la chaîne et de la trame.
Le tissu présente un coucher doux et agréable de
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Oi\QllJL1r.CoI et obvient pour Otre utilité dans l' hu.b;t llull1t:1nt.
Xiâ , :'.CaL,', Un papier formé de fibrides et de fibres discontinues possédant un poids de base de 15,.1 /m2 et contenant 65 en poids de fibres discontinues en poly(hexnmdtkyl.éneadiapide; de 1,5 denier et de 0,6' en de long, ainsi que 35 e en poids de fibrides préparées par précipitation, de la manière décrite dans l'exemple Ilka partir d'un copolynere 20/80 de poly(hexa- méthylène adipamide) et de pol;;Mgpoamide, est préparé sur une
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machine à papier de Fourdrinler à tamis incline* Le papier eot traité thaxmicuemant, et daoupb' en bandolettes qui sont tor.
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duos de la manière décrite dans l'exemple I.
Les propriétés
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du fil aont indiquées dans le tableau suivant: i Tours/2. ?4 om loraiùn Zé
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Propriétés R Li 1 1.Jj 11.1 li.t.2. 17.8 liai Denier 840 848 807 828 877 901 825 846
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<tb> Ténacité <SEP> (gpd)0,29 <SEP> 0,521 <SEP> 0,545 <SEP> 0,553 <SEP> 0,613 <SEP> 0,613 <SEP> 0,658 <SEP> 0,478
<tb>
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Allongement(%)17#5 20y6 22t2 25 26,6 2.9,9 2695 1393
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<tb> Module <SEP> initial
<tb>
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(gpd)3t8 4tQ4 4 3,5 3,9 3,68 4,48 4,94
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Il est également possible de préparer don fila de faible denier possédant une ténacité accrue, en soui.,ji,1491lt les
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fils tordue à un étirage a chaud..
l'appareillage du type com-
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munément utilisé pour l'étirage 4 chaud des fila, coraonis et analogues convient pour cette opération, Un four dIdt1raCe à
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chaud 4 passages multiples du type Montre dans le brevet des
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Etats-Unis d'Amérique no 2 807 863 peut être utilisé. Selon le degré d'étirage désiré, la température et d'autres condi- tlono d'étirage peuvent varier conformément à la pratique bien connue dos apdoialistea. la température doit être euffiaMmant
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élevée que pour rondec le fil suffisamment plastique que pour 6trc a6'arué.
En général, des températures de 14900 juocu' , la '# température de fusion et un peu au-delà peuvent être utilisées j lies fils peuvent être étirés jusqu'à 100 tf de leur longueur
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originelle, ai on le désire. les fils sont, de préférence, éti-
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res jusqu'à 40 à 70 de leur longueur originelle, L'etiracc à chaud permet; la production de fils fins possédant une grande " ténacité, des fils ressemblant, en gênerai, à des fila pa.;nds. la préparation d'un fil étiré à chaud est illustrée d.cI, ec8m
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ple suivant.
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EXEMPLE III.
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Le papier formé de t1brides et de fibres cynthéti- que décrit dans l'exemple II est découpé en bandelettes d'une largeur de 0,63 cm et les bandelettes sont tordues pour former un fil possédant une torsion Z de 7,4 tours par
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#2,54 cm. Le fil tordu est alors étiré en deux passes successi- ves dans un four d'étirage à chaud, modèle 0-'00, Tendu par W.M. Steele.Oo., Woroester, Kassachusettes, Les températures et les oonditions utilisées dans chaque passe sont données dans le tableau suivant! CONDITIONS D'ETIRAGE.
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Passe 1 Paaoe II.
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<tb>
Température <SEP> ( C) <SEP> 163 <SEP> 177
<tb>
<tb> Taux <SEP> d'étirage <SEP> 1,22 <SEP> 1,33
<tb>
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Vitesse du fil (m/min) . 7,5 12,9 Stirago U') 21s3' 33
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Le pourcentage didtïruae oon±&r6 au fil au coure de la seconde passe est calculé sur la lon&uour du fil après la première passe. Apres les deux passes, l'étirage total
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confdrd au fil est de 62 e par rapport à aa longueur originel- le. Le fil ottenu out plus compact que le fil de départ et ressemble à un fil peign6. Sondoiid4.er est rdduit environ de moitié, tnnd:1.e que ea ténacité eut presque doublée, Les propriétés du fil avant et après étirage sont montrées dans le tableau suivants
PROPRIETES DU FIL.
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Non ét1ré Fasse 1 Passe II.
Denier 1 910 657 485 Tdnaoit6 (gpd) 0,58 0,84 0,95
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<tb> Allongement <SEP> (%) <SEP> 22,7 <SEP> 9,6 <SEP> 14,6
<tb>
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Module Initial (gpd) 3,3 l4o8 15,2
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Des tissus possédant le toucher d'un tissu denou- chemire peuvent être obtenue 4 l'aide des fils suivant l'in- ventions Au surplus, les tissus possèdent un caractère doux,
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couple et confortable qu'il ont impossible d'obtenir juoqulïoi 4 l'aide de fils files ou à filament continu, ainsi qu'à l'ai- do des fils en papier connus, Il est également possible de confectionner dos tie- eus à l'aide de mélanges de ces fila et d'autres fila, télé que des file do laine.
Ce tissus sont souples et élastiques et conviennent éminemment pour la confection do vêtements de dessus, tels que des manteaux de sport, des costume , etc.
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Les tissus suivant la présente invention meuvent étre, boumis à divers traitements de finissage chimiques ou mécani- ques, pour modifier leur toucher, leur drapé ou leur aspect.
Ainsi, l'aspect de ces tissus peut encore être améliora en
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les coumettatit. 4 un traitement de feutrage ou de foulage. Les tissus peuvent aussi être soumis aux opérations suivantes: teinture, grattage, tondage, seml-déoétissage, calandrage, gaufrage ou autres opérations de finissage. Ils peuvent aussi être appliqués sur d'autres substrats,
Les tissus, fils et/ou matières de départ peuvent être modifiés en y incorporant divers adjuvants, fols que des colorants, dos charges, des apprêts, des plastifiants, etc.
Dans certains cas, il peut être souhaitable d'incorporer ces
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adjuvants aux fibrides. Ceci peut se fair9 en ajoutant l'ad- juvant à la solution de polymère, avant la formation des fibrides Les fils en papier tordue prépares à partir de pu-
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piers liés au moyen de fibrides sont plus doux et plus volu- mineux que Ion fila en papier connus, En raison de leurs pro- ! priétée esthétiques, ils peuvent 6tre transformée en, tissus
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qui ressemblent devantage à un tissu textile qu'à du papier.
En comparaison des file tordue en papier Kraft courante,lee file suivant la présente invention peuvent subir un allonge- ment plus grand juequ'à rupture et possèdent un module initial sensiblement moindre. On suppose que ces propriétés sont la cause de la douceur et de la flexibilité des fils. En plus de leurs propriétés esthétiques très précieuses, les file suivant la présente invention sont plus tenaces, plue élas- tiques et plus résistants à l'état humide que Ion file en papier ordinaires. Ces propriétés sont Importantes dans les applications relatives à l'habillement o la durabilité et l'aptitude au lavage sont vitales.
Dans le tableau donné plue loin, les propriétés de fils préparés à partir d'un papier contenant 80 en poids de fibres discontinues on téréphtala- to de polyéthylène de 1,5 denier et de 0,63 cm de long et 20 en poids de fibrides préparées à partir d'un copolyes- ter 80/20 de téréphtalate d'éthylène et d'isophtalate d'éthy- lène sont comparées à celles d'un fil en papier Kraft du commerce, qui a été traité à l'aida d'uno résine mélamine- formaldéhyde. pour améliorer sa résistance à l'état humide, Papier chargé defibrides Papier Kraft.
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<tb>
Poids <SEP> do <SEP> base
<tb> (g/m2) <SEP> 33,75 <SEP> 33,75 <SEP> 25,31
<tb>
<tb> Largeur <SEP> de <SEP> la
<tb> bande <SEP> (cm) <SEP> 0,63 <SEP> 1,27 <SEP> 1, <SEP> 27 <SEP>
<tb>
<tb> Torsion <SEP> (tours/
<tb> 2,54 <SEP> cm) <SEP> 6,7 <SEP> 7,8 <SEP> 3,5
<tb>
<tb> Denier <SEP> 2143 <SEP> 4700 <SEP> 3212
<tb>
<tb> Ténacité <SEP> (epd) <SEP> 0,790 <SEP> 7,784 <SEP> 0,952
<tb>
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la
<tb> déformation <SEP> (g./
<tb> 2,54 <SEP> cm/2,54 <SEP> cm/
<tb> denier) <SEP> 0,140 <SEP> 0,195 <SEP> 0,016
<tb>
<tb> Allongement <SEP> (%) <SEP> 25,5 <SEP> 41,8 <SEP> 2,5
<tb>
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Papier chargé do fibrides Papier Kraft
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Modules (SPd) l3t8 7,5 4018
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<tb> Récupération <SEP> pli <SEP> ()
<SEP> 47 <SEP> ' <SEP> 61 <SEP> 16
<tb>
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aisanae l'état
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<tb> humide <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 60
<tb>
Contrairement aux fils en papier ordinaires,les
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Tilt* et tisons auivtmt la prunonto invention sont uiiliaablop duitu don upplicationn ou don a qualités oothdtiquoa jointoe h une ténacité, une durftbilitd ot une aptitude nu Invaeo vont exigées ces tilts et tissus conviennent éminemment pour être utilisés dans l'habillement et dans le domaine de la décora- tion.
Ainsi, ils peutent 8tre employés dans des oostumes,
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robes, ohetnises, blouses, jupes, etz., ainsi que pour confoo- tionner des matières décoratives, telles que des draperies, des rideaux, des couvre-lit9,etc< Ces produits peuvent encore : 6tre utilisds pour le garnissage intérieur des véhicules auto. mobiles, pour recouvrir des sièges, ainsi que comme revote- mont pour planchers et dossiers pour tapis.
Ils peuvent aussi !
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6tre omploydo pour garnir ou canner des chaises, ainsi que pour oonfactionner des accessoires tels que des sacs main , des chapeaux et dos chaussures, comme cordes ou ficel- les pour l'emballage, comme cordes ou cordons pour câbles, comme isolants électriques ainsi que pour le confection ne valises et de sacs divers, REVENDICATIONS.
1.- Fil en papier synthétique tordu, constitue* d'une bandelette d'une feuille non calandrée et fondue ou fusionnée
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de fibres discontinues liées par eiitremelemont physique & uns série de pnrtiouios souples en matière polymère eritièreraoiit synthétique possédant une dimension tr&o faible par rui,po2:t tt leur plus grande dimension, une grande surface et un denier
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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: "PAPER YARN, FABRICS MADE UP WITH THIS YARN, AND PROCESS FOR THEIR OBTAINING" .-
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The present invention relates to new yarns and new fabrics. It relates, more particularly, to twisted paper strands, as well as to soft and drapable fabrics made using these threads. Twisted paper strands are well known in the art. They are generally obtained from Kraft paper, bleached or not,
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which is wound in the form of 08 rolls cut into strips having a thickness of 0.69 cm to 3.17 µm.
The strips or ribbons are then 01'11'0 \\ 168 our l: rfUldet: 1 spools and final have twisted in order to Trauuformor in son. These yarns optionally impregnated with various resins improving their wet strength or reinforced with continuous metallic filaments or fila are widely used in various applications, including cordage or twine. for packaging and other applications. Among the other known uses of paper yarn products, mention may be made of coverings for motor vehicle seats, carpets or rugs made of fibers,
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1 * furnishing, manufacture of auco and valioeo, Ion rev3tomont. for chairs, loe pw1orD, the doo: L'r8 4th carpet, etc.
Because of their paper-like characteristics, twisted paper products have been used uniquely: .1Vht in applications where it is not essential that the product be soft and can be draped, as is normally the case with fabrics. or fabrics.
Thus, the stiffness and relative roughness of twisted paper yarns, combined with their poor abrasion resistance, poor tear resistance, and poor cleanability, round these threads.
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Unacceptable, including clothing, both aesthetically and practically,
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Another object of the present invention is to provide twisted paper yarns eminently suitable for use in.
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clothing.
It also relates to a wrapped paper yarn having a large volume, a large covering pouroir and a low basis weight. A further subject of the invention is fabrics made from twisted paper yarns having a high resistance to the wet state, these fabrics being at the same time soft, flexible and comfortable. the objects of the present invention are achieved,] by preparing a low weight paper from a mixture of
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fibridec and short or staple synthetic fibers.
The techniques of papermaking are used to prepare a web of fog paper formed of fibrids and staple fibers, the fibrids contained in said web being fused or melted, in the absence of pressure, to provide the bond. obtained is cut into strips
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narrow straps which are twisted, so as to 8 'cro turned into threads. The yarns obtained are soft and voluminous and they
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can be easily fabricated, by knitting or knitting, into fabrics, by the usual methods.
The fabrics have unique properties of softness, flexibility and comfort. The expression "low weight" denotes a paper whose @
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the basis weight is less than about 33.75 e / m2 and this included preferably between about 6.75 and 20.25 a / m2 * The use of fibrids as a binder allows the production of paper of weight very low with mechanical resistance
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sufficient to be able to be transformed successfully on file.
These papers are very thin, so much so that it is possible
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to see you. through this paper Their spreader can cleave to 0.0375 mm or less for 6.75 e / m2 paper or up to about 0.125 mm or more for 20.25 g / m2 paper . The twisted paper yarns obtained using these papers have a high covering power and a large volume.
Fibrids and their preparation are described in US Pat. No. 2,999,788. For the purposes of the present invention, the fibrids may consist of any of the various polymers described in said prevet and can be prepared by the various methods mentioned therein.
. The staple or staple fibers can be any fully synthetic polymer material.
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As material * polymers convonubloa well known, there may be mentioned polyamides, 'such as pa.yhexcunbCüy, alpamido, polyesters, such as polyethylene terephthalate, as well as aorylonitrile and oopiblymer polymers. The short fibers can also be mixed with staple fibers of other artificial polymeric materials, such as rayon or cellulose acetate, or alternatively with natural short or staple fibers, such as cotton fibers. The denier of staple fibers can vary from about 0.5 to about 10, while their length can
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go from about OP31 or about 2954 om.
As a result of the morphology of the fibrids, their flow characteristics in aqueous suspensions (freedom values), as well as. the tenacity of webs formed from liquid suspensions, these suspensions are suitable for the manufacture
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cation of sheet-like products, 0 * 00t - ie synthetic paper, by papermaking techniques.
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To obtain fila and fabrics with the
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Due to its aesthetic properties, it is essential to start from a paper composed of fibrldea and staple or 4 short fibers, which has been fused together in the absence of pressure. When such papers are calendered, that is to say fused under pressure, the resulting yarns and fabrics are stiff and coarse or rough. This is why, in the production of these papers, no calendering is practiced. . The papers can be prepared using the process and apparatus described in the US Pat.
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United of America nt 2 999 786.
Thus, a slurry of staple fibers is fine, passing through a stack, into a tuning tank, into which a slurry of staple fibers is introduced in desired amounts. The fluid mass obtained
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is stirred, for aeouror a uniform dispersion of solids and the amount of liquid present is controlled.
The dispersion is brought to the Pourdriniery machine in which the sheet of fog paper is deposited. This tablecloth is then compressed and dried, without spreading.
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Fusion bonding is performed by subjecting the Buoheo hardwood to a temperature above 4 the temperature (melting the fibrids and below the fiber melting temperature (l.1uoontinuft. To bonding by t "u1on e'effectua nvan 1Mt ! Uijel'llent on UOUnitting the Chewed sheet by the action of a hot gas, such as air or gaseous combustion products, or by contacting the sheet with a hot surface.
The apparatus used must be capable of bringing the excavation to the required temperature in a controlled and uniform manner, to allow the excavation to contract. Machines
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which give satisfaction are the frame mower h brochas and the machine of the National thermal o1aoeroent (products of the
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National .1) ry1n ;; Maohinery Companyt Philadelphia, Pennsylvania). The fusion bond can also be done in conjunction with
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papermaking, immediately after the pass on the drying rollers.
The melting temperatures will of course be determined by the melting points of the fibrous constituents of the sheet. In this way, a melting temperature is advantageously at least 30 ° C lower than the melting temperature.
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of the polymer used for the preparation of staple or short fibers For many composites containing fibrids in polyamide, polyester or acrylic polymer,
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melting temperatures between 180 and 23,000 are preferred.
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Fusion papers suitable for the preparation of yarns and fabrics according to the present invention contain at least about gy * by weight of fibrids. Preferred papers contain about 15 to 60 by weight of fibrids and about 85 to 40 by weight of fibrids. weight of staple fibers The paper can be described as a fused dig
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and not onlQ1dr'o of dioooni1nuoe fibers 11 b, pure ontrnt8- element physical, with an oérle of t1bridoA. Loo tibridel peuvrn of their odté, 8be defined as being constituted of an edr1Q of pnrt1Quleu aouplou in Natiera po'1.ymbJ. '"Pttit.staort synthetic possessed a (1.1menaion tri <a ti <e bar compared to their greatest dimension, a large area and a denier not exceeding about 15.
These fibrids can, by ail-
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Their, being characterized by an ability to form a sheet of fog paper having a tenacity in the wet and coated state of at least 0.18, a / amJ'cm2, lrncu'uno pete formed from this particular or have ddpoocfa , noua xcrrcua of an auuxnrt3, rt liquid, on a perfoi surface, laluello excavation proceeds
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when dried at a temperature below one year
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30 has a dry tenacity at least equal to its wet tenacity.
The files according to the present invention are obtained
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the papers or ribbons or strips are cut and these strips are twisted to form strands. The paper can be cut into strips with a width of between approx.
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ron 0.16 cm and 3.17 om, depending on the desired denier of the yarn. Yarns of varying deniers can be obtained by varying the basis weight of the paper used and / or the width of the cut paper strips. Thus, a paper of
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33 r 75 g / om2, as described in Example 1 given below, can be cut into strips with a width of; 6; cm and twisted to form yarns having a denier of the order of 2000, By increasing the width of the strip to 3.17 OD4 coarse yarns having a denier of about 10,000 can be obtained.
Fine threads having a denier of the order of 100
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can be obtained using 6.75 s / om2 paper cut into strips 0.16 cm wide. common paper or film cutters, which have multiple rotating knives or discs, are suitable for
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cut the paper containing the binding fibers into strips.
The torsion can be obtained by means of a
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Conventional ring twist preferably equipped with a spring loaded rubber idler roller, so as to provide positive drive of the paper between the idler roll and the drive roller. We can also pass the ban-
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delette in a die aa format or trumpet, avnufc the place of twist, so as to ensure the formation of a thread
<Desc / Clms Page number 8>
round with uniform torsion and free from flat parts. The degree of twist imparted to the yarn can also vary, depending on the use for which the yarn is intended.
Thus, to obtain low-weight, loosely-drawn fabrics, such as diffusion fabrics, slightly twisted yarns are used, that is to say yarns twisted up to about 5 turns by 2.54. cm. In these applications the yarns according to the present invention have the additional advantage of high covering power for a low basis weight fabric.
In the following examples, the tensile strength properties of the yarns are measured using the apparatus referred to as the "Instron tester", using samples of yarns with a length of 25.4 cm and by lengthening them by 60% per minute (15.24 cm per minute of speed). The measurements are carried out at a temperature of 24 ° C. and in an atmosphere of 55% relative humidity.
The initial modulus is determined by measuring the initial slope of the stress-fatigue curve.
The resistance to deformation is determined by measuring the area below the stress-fatigue curve and dividing the amount obtained by the denier of the yarn,
Crease resistance or plaice recovery is measured using the Monsanto recovery test according to the method described in MATM 6509-02, except that the sample width is determined using the twisted wire diameter,
The wet strength is determined by the test appi T456 m 49.
<Desc / Clms Page number 9>
EXAMPLE!.
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An 80/20 copolymer of ethylene terephthalate and ethylene ieophtnlate is added to. N, N-dimethylformn !! tic: so as to form a solution of 10, this solution was injected at a temperature of 90 tl in a die or nozzle having an inner diameter of 0.63 ounces at a speed of about 100 / minute, near the propeller of an agitator turning its maximum speed and placed near the bottom of a tank with a capacity of about 9 liters, provided with a baffle and containing about 4 # 54 liter of water. The eibrideu produced are filtered and washed with water, until they are free from solvent and precipitating agent.
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The fibrids obtained are mixed with two fibers or polyethylene terephthalate ot63 cm long and 1.5 denier, so as to obtain a suspension of 70/30 fibers.
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and fibridest. This suspension is deposited, in a continuous manner, on a Fourdrinier paper machine with an inoli-screen. born, so as to produce a paper having a basis weight
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of 16PS7 z / m2. The paper is subjected to a reading temperature of 22000t for 1 minute, on a tensioning frame <". Bro. Tlh88.
The treated nined paper is then cut into bttiide. lottea having a width of 0063 OM, the untwisted 'brnclaiattaa have a denier of t6, a tenacity of 034 p per denier, an elongation of 17.9% and an initial modulus of 9.3 g per denier. The strips are then twisted on a ring twist device to form yarns having a "Z" twist of 5 to 20 turns per 2.54 cm in length. The properties of the twisted wire are given in the following table;
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TEurn / 2.54 cry Aa'910,
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Li iil M properties, 10.6, iL-2 iia 20.6. Denarius 9eO 938 1000 1034 920 '1043 1111.
W6nacite (6Pd) 0.495 0.52 0.562 0.617 0.479 0.547 0.548 Elongation () 23.9 24.1 25.7 l714 19 26.6 19.1
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<tb> Module <SEP> initial <SEP> 8 <SEP> 9.1 <SEP> 8.96 <SEP> 14 <SEP> 10 <SEP> 9.16 <SEP> 11.0
<tb>
<tb> (gpd)
<tb>
The fila obtained are soft, flexible and voluminous.
They can be used to make up, by knitting or weaving, back fabrics, using the usual machines.
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Strips of a width of 0 # 63 cm of the paper based on fibrids and synthetic fibers described in Example 1 are twisted to form yarns having a Z twist of 7 turns by 2.54 cm, which yarns are used to make a plain weave fabric having 28 strands by 2.54 cm in the warp and 22 strands by 2.54 om in the
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frame. The woven fabric is then subjected to a moderate fulling treatment. The resulting fabric has a basis weight of 286.7 g /
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m2 and a thickness of 0 p102 mm * This fabric has a tenacity of 26.5 f> idiém2 and 10.07 / em, // em2 and an elongation of 24 and 26 respectively in the warp and weft direction.
The fabric presents a soft and pleasant bed
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Oi \ QllJL1r.CoI and obvient to be useful in hu.b; t llull1t: 1nt.
Xiâ,: '. CaL,', A paper formed of fibrids and staple fibers having a basis weight of 15 .1 / m2 and containing 65 by weight of staple fibers of poly (hexnmdtkyl.eneadiapid; of 1.5 denier and 0.6 'in length, as well as 35% by weight of fibrids prepared by precipitation, as described in Example Ilka from a 20/80 copolymer of poly (hexamethylene adipamide) and pol ;; Mgpoamide, is prepared on a
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Incline sieve Fourdrinler paper machine * The paper is treated thaxmicuemant, and daoupb 'in strips which are tor.
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duos as described in Example I.
Properties
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of the wire are indicated in the following table: i Turns / 2. ? 4 om loraiùn Zé
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Properties R Li 1 1.Jj 11.1 li.t.2. 17.8 liai Denier 840 848 807 828 877 901 825 846
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<tb> Tenacity <SEP> (gpd) 0.29 <SEP> 0.521 <SEP> 0.545 <SEP> 0.553 <SEP> 0.613 <SEP> 0.613 <SEP> 0.658 <SEP> 0.478
<tb>
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Elongation (%) 17 # 5 20y6 22t2 25 26.6 2.9.9 2695 1393
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<tb> Initial <SEP> module
<tb>
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(gpd) 3t8 4tQ4 4 3.5 3.9 3.68 4.48 4.94
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It is also possible to prepare low denier don fila with increased toughness, in soui., Ji, 1491lt the
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wire twisted to a hot stretch.
equipment of the type
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amply used for the hot drawing of fila, coraonis and the like is suitable for this operation, a furnace dIt1raCe to
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hot 4 multiple passes of the Watch type in the patent
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United States of America No. 2 807 863 can be used. Depending on the degree of stretch desired, the temperature and other stretch conditions may vary in accordance with well known practice in apdoialistea. the temperature must be euffiaMmant
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high that to round the wire sufficiently plastic that to 6trc a6'arué.
In general, temperatures of 14900 juocu ', the melting temperature and a little above can be used; the wires can be drawn up to 100 tf of their length.
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original, we want it. the threads are preferably stretched
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res up to 40 to 70 of their original length, The hot etiracc allows; the production of fine yarns having great tenacity, yarns resembling, in general, yarn pa.; nds. the preparation of a hot drawn yarn is illustrated d.cI, ec8m
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ple next.
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EXAMPLE III.
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The t1brid and cynthetic fiber paper described in Example II was cut into strips 0.63 cm wide and the strips were twisted to form a yarn having a Z twist of 7.4 turns per.
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# 2.54 cm. The twisted wire is then drawn in two successive passes in a hot drawing furnace, model 0-'00, Tensioned by WM Steele.Oo., Woroester, Kassachusettes, The temperatures and conditions used in each pass are given in the following table! STRETCHING CONDITIONS.
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Pass 1 Paaoe II.
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<tb>
Temperature <SEP> (C) <SEP> 163 <SEP> 177
<tb>
<tb> Stretch rate <SEP> <SEP> 1.22 <SEP> 1.33
<tb>
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Wire speed (m / min). 7.5 12.9 Stirago U ') 21s3' 33
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The percent yarn length over the second pass is calculated over the length of the yarn after the first pass. After the two passes, the total stretch
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confdrd au fil is 62 nd compared to the original length. The float yarn is more compact than the starter yarn and looks like combed yarn 6. Sondoiid4.er is reduced to about half, tnnd: 1.e that the tenacity had almost doubled, The properties of the yarn before and after drawing are shown in the following table
PROPERTIES OF THE WIRE.
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Not established Make 1 Pass II.
Denier 1,910 657,485 Tdnaoit6 (gpd) 0.58 0.84 0.95
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<tb> Elongation <SEP> (%) <SEP> 22.7 <SEP> 9.6 <SEP> 14.6
<tb>
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Initial module (gpd) 3.3 l4o8 15.2
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Fabrics possessing the feel of a woolen fabric can be obtained with the aid of the yarns according to the invention. In addition, the fabrics have a soft character,
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torque and comfortable which it was impossible to obtain by using spun or continuous filament yarns, as well as with the known paper yarns. using mixtures of these yarns and other yarns, only yarns.
These fabrics are soft and elastic and are eminently suitable for making outerwear, such as sports coats, suits, etc.
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Fabrics according to the present invention are able to be subjected to various chemical or mechanical finishing treatments to modify their feel, drape or appearance.
Thus, the appearance of these fabrics can be further improved by
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coumettatit them. 4 a felting or fulling treatment. The fabrics can also be subjected to the following operations: dyeing, scraping, shearing, semi-deweaving, calendering, embossing or other finishing operations. They can also be applied on other substrates,
The fabrics, yarns and / or starting materials can be modified by incorporating therein various adjuvants, such as dyes, fillers, finishes, plasticizers, etc.
In some cases, it may be desirable to incorporate these
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adjuvants to fibrids. This can be done by adding the adjuvant to the polymer solution, before the formation of the fibrids. The twisted paper yarns prepared from pu-
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Piers bound by means of fibrids are softer and bulkier than known paper fila, Due to their pro-! aesthetic, they can be transformed into
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which look more like a textile fabric than paper.
In comparison with common Kraft paper twisted strands, the strand according to the present invention can undergo greater elongation until breakage and have a significantly lower initial modulus. These properties are believed to be the cause of the softness and flexibility of the yarns. In addition to their very valuable aesthetic properties, the yarns of the present invention are tougher, more elastic and more wet resistant than ordinary paper yarns. These properties are important in apparel applications where durability and washability are vital.
In the table given later, the properties of yarns prepared from a paper containing 80 by weight of staple fibers are terephthala- to of polyethylene of 1.5 denier and 0.63 cm long and 20 by weight of fibrids. prepared from an 80/20 copolyester of ethylene terephthalate and ethylene isophthalate are compared to those of a commercial Kraft paper yarn, which has been treated with the aid of a melamine-formaldehyde resin. to improve its wet strength, Paper loaded with fibers Kraft paper.
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<tb>
Weight <SEP> do <SEP> base
<tb> (g / m2) <SEP> 33.75 <SEP> 33.75 <SEP> 25.31
<tb>
<tb> Width <SEP> of <SEP> the
<tb> band <SEP> (cm) <SEP> 0.63 <SEP> 1.27 <SEP> 1, <SEP> 27 <SEP>
<tb>
<tb> Torsion <SEP> (turns /
<tb> 2.54 <SEP> cm) <SEP> 6.7 <SEP> 7.8 <SEP> 3.5
<tb>
<tb> Denier <SEP> 2143 <SEP> 4700 <SEP> 3212
<tb>
<tb> Tenacity <SEP> (epd) <SEP> 0.790 <SEP> 7.784 <SEP> 0.952
<tb>
<tb> Resistance <SEP> to <SEP> the
<tb> deformation <SEP> (g. /
<tb> 2.54 <SEP> cm / 2.54 <SEP> cm /
<tb> denier) <SEP> 0.140 <SEP> 0.195 <SEP> 0.016
<tb>
<tb> Elongation <SEP> (%) <SEP> 25.5 <SEP> 41.8 <SEP> 2.5
<tb>
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Paper loaded with fibrids Kraft paper
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Modules (SPd) l3t8 7.5 4018
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<tb> Recovery <SEP> fold <SEP> ()
<SEP> 47 <SEP> '<SEP> 61 <SEP> 16
<tb>
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aisanae state
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<tb> wet <SEP> 90 <SEP> 90 <SEP> 60
<tb>
Unlike ordinary paper yarns,
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Tilt * and embers by virtue of the invention are useful for its application or has oothdtiquoa qualities joined to a toughness, durability and aptitude. Invaeo are required. the decoration.
Thus, they can be used in costumes,
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dresses, outfits, blouses, skirts, etz., as well as to decorate decorative materials, such as draperies, curtains, bedspreads9, etc. These products can also: Be used for interior trim of motor vehicles . movable, to cover seats, as well as revote- mounts for floors and backrests for carpets.
They can too!
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Be used to garnish or cane chairs, as well as to oonfact accessories such as handbags, hats and shoe backs, as ropes or twines for packaging, as ropes or cords for cables, as electrical insulators as well as for making suitcases and various bags, CLAIMS.
1.- Twisted synthetic paper yarn, consisting of * a strip of an uncalendered sheet, melted or fused
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of staple fibers bonded by their physical assembly & a series of flexible prongs in synthetic polymer material having a very small size per row, po2: all their largest dimension, a large surface area and a denier
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.