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" Fil bouffant "
La présente invention concerne un procédé d'obten- tion d'un fil bouffant ou crêpé amélioré.
Il est souvent nécessaire d'appliquer une composi- tion de lubrification et de conditionnement à des fila- mente,fils, filés, etc, afin de les rendre plus aptes à supporter les diverses opérations physiques auxquelles on les soumet, comme le filage, l'embobinage, le tissage, le tricotage, etc. La présence de la composition est destinée, entre autres choses, à réduire le frottement entre le fil et les diverses pièces de l'appareillage avec lesquelles il vient en contact, par exemple des guides, des rouleaux ou galets, eto, pour éviter la
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déchirure des filaments et pour réduire au minimum une attraction ou répulsion excessive des filaments due à des chargea éleotro-statiques.
On a mis au point diverses compositions de lubri- fication de fils, destinées à servir sur des fils clan- siques filés à partir de fibres discontinue . Alors que ces compositions sont plus ou moins satisfaisantes dans le cas de ces fils à fibres discontinues, ces compositions laissent souvent à désirer lorsqu'on les applique à des fils rendus bouffants et obtenus à partir de fils à filaments multiples continus, la forme bouffante ayant été produite au moyen d'un courant turbulent d'un fluide compressible tel que l'air.
Selon un aspect de la présente invention, on traite un fil formé de filaments continus ou une mèche, que l'on entend gonfler ou rendre bouffante en provoquant la formation de boucles, spirales ou circonvolutions parmi les filaments, avec une composition lubrifiante comprenant une huile minérale, un aoide aliphatique carboxylique à longue chaîne, une aloanolamine, une huile grasse sulfatée et un acide carboxylique aliphatique à longue chaîne sulfatée.
La demanderesse a trouvé que lorsqu'une composition de ce type est présente comme lubrifiant dans un fil que l'on rend bouffant en le mettant en contact avec un jet d'un fluide compressible, par exemple l'air, le fil rendu bouffant possède un crêpage plus grand et plus uniforme, et qui a une plut grande tendance à demeurer après que le fil a été soumis à une contrainte ordinaireque si l'on utilise d'outrée lubrifiante classiques pour fila.
En outre, l'utilisation
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de la composition lubrifiante de la présente invention aboutit à une plus grande efficacité des opérations, à ce qu'indiquent les levées produites et qui consistent en 100 de bobines de haute qualité, à la réduction de la nécessité de l'ajustage du jet, à une diminution de la variation des produite lorsqu'on utilise différents jeta, à l'amélioration du dessus et de la main de l'étoffé et à moins d'imprévision quant aux variations du nombre de deniers des file.
L'huile minérale dans la composition lubrifiante de la présente invention est un produit de raffinage de
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pétrole parattinique et elle est présente dans la compo- sition à raison de 40 à 5 ; en poids. De façon appropriée, elle a une viscosité, à 37t8OCt comprise entre environ 7,5 et environ 20,5 contîetokes, L'acide carboxylique aliphatique à longue cha3$ .., est de préfûronoe liquide à la température ambiante et il peut de façon appropriée contenir 8 à 18 atomes
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dearbone.
L'acide peut présenter une non saturation monoéthylénique, comme l'acide oléique, l'acide oaproléique (9ddodnaTquo), l'acide myristoldique (9tdtradéaénotqc)s l'acide lindôrique (4-déoénolque), l'acide polymitoléique (9"'hexodéoénolque) et l'acide pétroodlinique (6-ootadé- cénolque) ou os peut être un acide saturé comme l'acide oaprylique (octanotque) et l'aoiJe pélargonique (nonanot- que). On préfère l'acide oléique en raison de ses oarao-
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téristiques générales de disponibilité. L'acide cabo xylique aliphatique à longue chaîne peut être prient dans la composition par exemple à raison de 5 à 20 % du poids de la composition.
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L'alcanolamine présente dans la oomposilioa est de préférence une aloanolamine inférieure, dans laquelle par exemple les groupée alkylol contiennent 2 à 3 atomes de carbone. Quelques alcanolamines appropriées sont le
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2-amino-2-mdthyl-1-propanol, la diéthanolamine, la trié- thanolumine, la diéthyl-éthanolamine, la dimdth"yx-iaa propanolumino, et la dioéthyl-éthanolataine, L1 aloanolamine peut être présente à raison de 1 à 10 % du poids de la composition.
L'huile grasse sulfatée et l'acide oarboxylique aliphatique à longue chaîne sulfaté* présente dans la composition peuvent de façon appropriée tiré de l'huile d'arachide sulfatée et de l'acide oléique sulfaté.
D'autres huiles grasses sulfatées utilisables sont l'huile de soja sulfatée et l'huile de mais sulfatée, et d'autres acides sulfatés utilisables sont l'acide
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caproléique sulfaté, l'acide myristoléique sulfaté, l'acide lindérique sulfaté, l'acide palmitoléique sulfaté et l'acide pétrosélinique sulfaté. Les huiles grasses sulfatées peuvent être présentes à raison de 1 à 10 %
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et l'aaida,sulaté raison de 1 à z du poids de la composition, L'huile grasse sulfatée et l'acide sulfaté peuvent être sous la forme de leurs sels de métaux alca- lins, par exemple de leurs sels de sodium.
La composition peut aussi contenir un poly- alcool qui est de préférence saturé et contient, par exemple 5 à 8 atomes de carbone. Quelques polyalcools
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utilisables sont l'ootylà1u-glyool, le 2-êthyl-",-h.xano- diol, l'huxyléne-glycol et le pentanediol. Le polyaloool peut être remplacé en totalité ou en partie par un mono** alcool à longue chaîne qui peut de façon appropriée
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contenir 11 à 18 atomes de carbone, Quelques monoalcocla utilisables sont l'alcool oléylique, le 2,6,8-triméthyl- nonanol-(4), le 2-butyl-ootanol, le 5-éthyl-nonanol-(2), le 7-éthyl-2-méthyl-undéoanol-(4) et le 3,9-diéthyltri- déoanol-(6).
Le polyalcool et/ou le monoaloool peuvent de façon appropriée être présents en une quantité repré- sentant au total 5 à 20 du poids de la composition.
Un alkyl-phénol comme le ditertio-amyl-phénol peut également être présent. D'autres aokyl-phénols uti- lisables sont le ditertiobutyl-phénol, le ditertio-butyl- paracrésol (hydroxytoluène butylé) et l'hydroxy-anisole butylé. L'alkyl-phénol peut être présent en une quantité de 0,01 à 5 % du poids de la composition.
Pour obtenir les constituants sulfatés de la compo- sition, on peut soumettre un mélange d'huile et d'acide non sulfatés, dilués si nécessaire avec de l'huile miné- rale à un traitement, au moyen d'aoide sulfurique concentré ou fumant tout en évitant que la température n'atteigne une valeur trop élevée. On peut ensuite neutraliser le mélange avec une substance alcaline comme la soude caus- tique, le déshydrater sous vide, et le séparer du sel formé durant la neutralisation. Une fois la composition déshydratée et dessalée, on peut la mélanger avec les quantités voulues des autres constituants pour obtenir le lubrifiant final. Si on le désire, on peut mélanger le mélange sulfaté avec une nouvelle quantité d'huile minérale et avec une faible quantité d'un monoaloool à longue chaîne avant d'effectuer la séparation du sel.
Si on utilise un alkyl-phénol, on peut l'ajouter au mélange sulfaté après la neutralisation, mais avant la déshydratation,
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Puisque l'acide à longue chaîne et l'aloanolamine forment un savon organique lorsque la composition finale est préparée, on peut ajouter un savon préformé et obtenu à partir de ces matières, au lieu de tout ou partie des constituante séparée.
Pour la mise en oeuvre du procédé de la présente invention, on applique de préférence la composition lubri- fiante décrite ci-dessus à uh fil formé de multiples filaments continua ou à une mèche non retordue avant de les faire bouffer. On fait ensuite bouffer la mèche lubrifiée en mettant cette mèche en contact avec un courant turbulent d'un fluide compressible, par exemple d'air, provenant d'un jet, de la manière décrite par exemple dans le brevet britannique n 790 911 du 23 Mai 1953 ou dans le brevet des Etats Unis d'Amérique n 2 783 609 du 5 Mare 1957. On peut aussi appliquer la composition lubrifiante après que le fil ait été rendu bouffant pour améliorer l'aptitude du fil devenu bouffant à conserver son crêpage sous une contrainte.
Le fluide sous forme de jet qui se déplace dans la direction longitudinale du mouvement des filaments provoque la formation de boucles, spirales, etc. transversales le long de la mèche de filaments. On traite encore, ensuite, les filaments, par exemple par retordage, pour former un fil bouffant.
Comme indiqué dans le brevet britannique n 790 911 précité, la sortie du jet est de préférence décalée par rapport à la trajectoire de l'entrée du jet, par laquelle entre le faisceau ou mèche de filaments* Le procédé de la présente invention est applicable à du fil formé de filaments continua en une grande variété de
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matières, par exemple en dérivés organiques de la cellulose, comme des esters de cellulose tels l'acétate de cellulose, le propionate de cellulose, le butyrate de cellulose, l'acéto-propionate de cellulose et l'acéto-butyrate da cellulose ; 1 des éthers de cellulose comme l'éshyl-cellulose et la benzyl-cellulose ;
des polyesters comme le téréphtalate de polyéthylène ;des polyamides comme la polyhexaméthylène- adipamide, et la oellulose régénérée. Le procédé est par- ticulièrement avantageux pour la production de fil bout- tant . en acétate de cellulose. Les fils ou mèches 'de; fila- mente à traiter peuvent de façon appropriée présenter un nombre de deniers de 200 à 4800, avec 1,9 à 20 déniera par filament. Le fil peut être sensiblement non retondu avant d'être mis en contact avec le courant de jet de fluide, ou bien ce fil peut contenir jusqu'à 20 tours par 25,4 mm, ou même plus.
Durant ou après l'opération de bouffage les fila peuvent de façon appropriée être encore davantage retordus et recevoir jusqu'à 25 tours de plus par 25,4 mm. La quantité de composition lubrifiante dans le fil peut de façon appropriée représenter de 0,25 à 10,0 % du poids du fil ou de la mèche de filaments.
On prépare comme suit une composition lubrifiante selon la présente invention On refroidit à 5 -8 C un mélange de 246 liters d'huile minérale paraffinique ayant à 37,8 C, une viscosité de 7,5 centistokes, 85 litres d'huile d'arachide purifiée et 185 litres d'acide oléique. On ajoute 49 kg d'acide eulfurique fumant contenant 20 % en poids de SO3, en l'espace d'une période de 30 minutes et en maintenant la température à une valeur maximale de 20 C, après quoi on agite le mélange durant 45 minutes de plus. On ajoute
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68 kg d'une solution aqueuse à 50 % en poids d'hydroxyde de sodium et, une foie la neutralisation achevée, on ajoute 41,5 litres de ditertio-amylphénol.
On agite ensuite le mélange durant 15 minutes de plus puis on la déshydrate sous vide. Au mélange déshydraté, on ajoute 1090 titrée d'huile minérale et 26,2 kg d'alcool oléylique. On garde la composition résultante dans un réservoir de décantation durant 3 à 4 jours, après quoi on décante le liquide sur- nageant et filtre pour séparer les dernières traces de sulfate de sodium.
La composition ci-dessus est sensiblement constituée de 80 % en poids d'huile minérale, 5 % en poids du sel de sodium de l'huile d'arachide sulfatée, 12 en poids du sel de sodium de l'acide oléique sulfaté et 3 ,4 en poids de ditertio-amyl-phénol. On en mélange 8,33 parties en poids avec 66,67 parties en poids d'huile minérale blanche ayant à 37,8 C une viscosité de 7,5 centistkes, 12,92 parties en poids d'acide oléique, 8,33 parties en poids de 2-éthylhexanediol-1,3. On donne à la composition finale ainsi obtenue la désignation de "Lubrifiant A".
On compare le comportement du Lubrifiant A à l'égard d'un fil bouffant, avec celui de trois compositions lubrifiantes classiques pour textiles, à base d'huile minérale, utilisées habituellement eux* de l'acétate de cellulose, et que l'on désigne comme étant les Lubrifiante B, C et D.
On soumet chaque lubrifiant, de façon identique, à des essais consistant à appliquer le lubrifiant à un fil d'acétate de cellulose d'environ 200 deniers, 105 filaments et présentant un retordage de 0,15 tour par 25,4 mm.
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On retord encore le fil à 5,5 tours par 25,4 mm avant le rendre oe fil bouffant, après quoi on rend ce fil bouf- fant dans un appareil tel que celui décrit dans le brevet britannique n 790 911 précité, en utilisant pour l'orifice d'entrée du fil, une dimension de 0,735 mm et, pour l'ori- tics de sortie du fil, une dimension de 1,32 mm, le centre de l'orifice de sortie étant décalé de 0,25 mm du centre du tuba que le fil traverse. On fournit de l'air à la pression manométrique de 1,82 kg/om2 et le fil entre dans le jet à la vitesse de 60 m par minute. Le fil devient bouffant tout en subissant un retordage portant le nombre ' total de tours à 7,5 tours par 25,4 mm.
En vérifiant les résultats du gonflement des file contenant des lubrifiants différents, on peut supposer que des variations du nombre de deniers du fil d'ali- mentation ou fil d'origine, influeront sur le nombre de deniers du fil gonflé ou devenu bouffant. Pour tenir compte de ces variations, on caractérise le fil gonflé en indiquant "l'aptitude au bouffant", que l'on définit comme suit par rapport au fil d'alimentation % d'aptitude au bouffant 9 (nombre de deniers du fil bouf- fant avant son étirage, moins le nombre de deniers du fil d'alimentation) x 100 et divisé par le nombre de deniers du fil d'alimentation.
On rend bouffants les fils contenant les différents lubrifiants en utilisant trois taux différente de ourali- mentation, que l'on définit comme étant le pourcentage selon lequel la vitesse du fil entrant dans le jet est supérieure à la vitesse du fil quittant le jet, On mesura le nombre de deniers du fil rendu bouffant sans soumettre
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le fil à aucun degré appréciable de tension. Les résultats
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figurent au tableau 1.
Chaoun des chiffrée indiqués pour !> le nombre de deniers et pour l'aptitude au bouffant repré- sente la moyenne des résultats pour dix échantillons, TABLEAU
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<tb> Lubrifiant <SEP> Quantité <SEP> Nombre <SEP> de <SEP> Pourcentage <SEP> d'aptitude <SEP> au
<tb>
<tb> de <SEP> lubri- <SEP> deniers <SEP> bouffant <SEP> pour <SEP> divers <SEP> taux
<tb>
<tb> fiant <SEP> sur <SEP> du <SEP> fil <SEP> de <SEP> suralimentation
<tb>
<tb> le <SEP> fil, <SEP> d'ulimen-
<tb>
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jv> en tationt 2 259 jazz poids.
tationt 23% 25% 31% À 1,06 1 qui,? 19,5 26,9 27,1
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<tb> B <SEP> 1,81 <SEP> 194,6 <SEP> 18,2 <SEP> 19,8 <SEP> 22,4
<tb>
<tb> C <SEP> 2,99 <SEP> 196,9 <SEP> 16,6 <SEP> 17,7 <SEP> 20,9
<tb>
<tb> D <SEP> 2,30 <SEP> 194,2 <SEP> 16,5 <SEP> 18,1 <SEP> 21,4
<tb>
Il ressort des résultats indiquée au tableau 1 que l'utilisation du Lubrifiant A aboutit à un fil bouffant présentant pour tous les taux de suralimentation une meilleure aptitude au bouffant, en dépit du fait qu'on a utilise une quantité de Lubrifiant A plue faible que la quantité des autres lubrifiante.
Pour obtenir une indication de l'aptitude des file, rendue ainsi bouffants avec les différente lubrifiants , à conserver ce bouffant après avoir été soumis à une tension normale de fabrication, on rend les fils contenant les différente lubrifiants bouffants dans des conditions identiques à celles indiquée. au tableau I, en utilisant une suralimentation de 23 , et on étire cas fils de façon classique en utilisant des tensions de fabrication que l'on fait varier en utilisant différentes dimensions de curseurs* On détermine ensuite le nombre de deniers après étirage et exprime les résultats en "non stabilité de bouffant-, que l'on définit comme suit :
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% de non stabilité dm bouffant " (Nombre de déniera du fil Nombre de deniers du fil) (bouffant avant étirage - bouffant après étirage )
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---"---#############################'- x 100 Nombre de deniers du fil bouffant avant étirage
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les résultats apparaissent au tableau II. cha.aua. des chiffres de non stabilité du bouffant représente la moyenne de résultats de dix échantillons.
TABLEAU II
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Tension de Pourcentage de non stabilité du bouffant avec
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<tb> fabrication <SEP> différente <SEP> lubrifiants <SEP> à <SEP> diverses <SEP> tensions <SEP> de
<tb>
<tb> (grammes) <SEP> fabrication
<tb>
<tb> Lubrifiant <SEP> A <SEP> Lubrifiant <SEP> B <SEP> Lubrifiant <SEP> C <SEP> Lubri-
<tb>
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¯¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯¯ filant 39p8 3,8 - 6,6 5,2 32t6 3,3 6,2 593 5,0
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<tb> 24,7 <SEP> 3,1 <SEP> 6,2 <SEP> 5,5 <SEP> 5,0
<tb>
<tb> 21,4 <SEP> 2,6 <SEP> - <SEP> 5,7 <SEP> 4,3
<tb>
<tb> 17,3 <SEP> 2,2 <SEP> 5,1 <SEP> 4,9 <SEP> 4,1
<tb>
<tb> 10,5 <SEP> 2,8 <SEP> 4,8 <SEP> 3,3 <SEP> 3,3
<tb>
<tb> 10,1 <SEP> 2,7 <SEP> 3,7 <SEP> 3,7 <SEP> 3,3
<tb>
EMI11.8
et5 1,8 3,4 3.7 2,4
EMI11.9
<tb> 6,9 <SEP> 1,0 <SEP> 2,2 <SEP> 3,1 <SEP> 1,8
<tb>
<tb> 5,8 <SEP> 0,9 <SEP> 2,7 <SEP> - <SEP> 1,2
<tb>
<tb> 4,6 <SEP> 0,9 <SEP> 2,
0 <SEP> 2,3 <SEP> 1,5
<tb>
<tb> 4,0 <SEP> 0,9 <SEP> 2,5 <SEP> 1,6 <SEP> 1,5
<tb>
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Il ressort du tableau II que don fila rendue bouf- :tante avec le 1t1ant A de la présente invention pr'4Ien- tent pour le pourcentage de non stabilité du bouffant sprès étirage, pour toutes les valeurs de la tension de fabri-
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oation, des chiffres nettement plus tabïles que les 11. rendus bouffante avec d'autres lubrifiants.
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On effectue d'autres essai$ sur deux grands Iota d'échantillons du même fil d'acétate de cellulose que Celui soumis aux esuais ci-dessus, rendu bouffant de la môme façon en utilisant 20 % de suralimentation. Un échantillon contient 1 % de Lubrifiant A avant l'opération de bouttage et l'autre échantillon contient 2 % du même lubrifiant.
Des déterminations du nombre de deniers pour 267 échantil- lons du fil bouffant contenant 1 % de Lubrifiant A donnent un nombre moyen de deniers de 225 aveo un écart type de 2,1 deniers. Des déterminations similaires du nombre de deniers pour 240 échantillons du fil contenant 2 % de lubrifiant A donnent un nombre Moyen de deniers de 224 aveo un écart type de 2,1 deniers. Ainsi des fils lubrifiée avec le Lubrifiant A présentent un excellent ajustement du nombre de deniers et sont en outre nettement plus uni- formes que des fils contenant d'autres lubrifiants. L'écart, faible et assez constant, pour le nombre de deniers obtenu avec des fils des deux lots constitue une caractéristique de qualité bien supérieure par rapport à l'écart dans le cas du fil traité avec d'autres lubrifiants.
En outre, les deux lots donnent un plus grand nombre de levées contenant 100 % de bobines de haute qualité. Enfin, lorsqu'on tisse des fils de chaque lot, on obtient des tissus dont le dessus et l'uniformité sont de qualité supérieure.