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"Filaments composites en polyamides linéaires et leur préparation",-'
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La présente invention apporte des perfectionne. mente aux filaments composites et à leur procédé de fabrication qui ont.fait l'objet du brevet principal.
Dans le brevet principale on expose qu'il est possible d'obtenir des bas "extensibles" qui s'ajustent mieux sur la jambe, à partir de filaments formés d'un polyamide constitué par deux composants continus adhé rant entre eux et agencés en dispositions excentriques, formés de polyamides synthétiques linéaires, ces filaments étant caractérisés en ce que l'un des composants est essentiellement constitué par un homopolyamide cristallin et que l'autre composant est essentiellement constitué par un copolyamide à composition fortuite non isomorphe qui contient au moins 20 % en poids de chacun des deux motifs de polymères qui le constituent et qui présente des spectres de réflexion des rayons X analogues à ceux du composant homopolyamide.
Plus particulièrement, le
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composant homopolyamide est le palyhexaméthylneadipem3de et le çopolyamide est un copolymère du polyhexamèthylène-
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adipamide avec le polyhexaméthyléne-sébaçàmide ou le polyhexaméthylêne-isophtalamde.
On a trouvé que des bas s'ajustant encore mieux sur la jambe peuvent être préparés à partir de filaments a deux constituants, à savoir un constituant homopolymère et un constituant copolymère, dont le constituant copolymère contient au moins 20 % en poids de motifs de polyhexaméthylène-adipamide et au moins 20 % en poids de
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motifs de polymères choisis parmi le polyhexaméthylène-
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sébaçamide, le polyhexaméthylène-dodécanamidee le polyhexaméthy7.ne-undécanauride et le polyhexaméthylène- isophtalamide, à la condition qu'au moins deux de des polymères soient présents,
La contraction supérieure par frisage provoquée dans les filaments grâce à l'utilisation de plus de deux polymères élémentaires dans le copolymère constitue une caractéristique hautement désirable dans les filaments du type à âme et gaine servant à la fabrication des bas extensibles.
Le processus est également utilisable pour la production de filaments à composants juxtaposés ; toutefois, il est en général inutile d'avoir recours à ce processus pour les filaments à composants juxtaposés car ces filaments développent d'une façon caractéristique un frisage plus élevé que les filaments à âme et gaine. La propor
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tion maximum d'acide dodécanediolque, undécanedïolque ou autre acide dibasique permise dans le mélange d'acides pour fabriquer le sel de copolymère, n'est limitée que rar ses offet sur la cristallinité du composant copolymère, attendu qu'une proportion trop importante risque d'empêcher la cristallisation.
Quand on utilise des mélanges d'acides étroitement apparentés pour former une portion du copolymère aux fins de l'invention, les identités individuelles des acides ne sont pas prises en considération et tous les acides (ainsi 'que les polymères résultants) sont considérés comme étant l'acide principal présent pour déterminer si le minimum indispensable dedeux polymèros individuels est bien respecté.
On a recours à ce processus lorsqu'on utilise un acide de qualité plus
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courante, ou lorsqu1ioD ajoute iiiji .m:lt1i.11:& .# d'acide pour développe? de --1I]] gHS9Eni.LB<. 23. convient également de noter dams la #ttii<m1 ct ifI:#.mments à e-ma et gaine que I.3!arsB"<Bsa un# importante 'Contraction par .f'r.i5, Il s3, cammnmnn qpm le polymère formant Iliâme ait me vlscoetâ T#BsttdbMS BNns! élevée que le po1Jl11!ère de la galmPour obtenir des fuels 1"apàààmàe à l* extension, les f-liammte ClJlnd.1V ml'lt :!1::r )) c' -i. r.r qu1-ls das went awzflr 2Ls jf)J!"' . nécessaire quand OB les sommet àt 2a bEsassai in#Sap !f.#I7T la construction de *étoffe- un a .fu ii ttmmm..'1In est d'enrlrçn 0,SG3. g/denier. ]Par #" um ':
i2atm3î& ayant une valeur de a'BmtiF<Bt.âtNB par fkiswom à"an1 nnEdîE# 12 %, et de préMrem'Ee de 12 é 3B) % !# 11 V1J1!" di?' au à pression a'tmmspJJakl!.qt1IIe fi oR" II1 mwüm 2lY 5 :ttmm ifte NaB vapeur à 118 C. après m:Íi1r' été flhioeé :mm wr# 11Ie'Ds3fum1 de 0,0012 g/denier est .1i. .::rir#:lmmtt p:tt11r la confectioEl <6*é<.#.Ffcs 1tri. <BEnnmB Raur 1}m1n" former das fils pour la jjam&as !&Bs: fu1B .. B#sB 1 nm et gaine pz'êseB&smt 1".. mttlt . çaar . dit'a:w moins 6,5 % dans de Ix wapeur mum "F:r'E:m.:r.m MM04#htrâapw conviennent pour les fUs **zm;nt à1 1.o,rner .l.& mOm bzz
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la contrainte en fonction de la tension sont effectuées 4 l'aide d'une sonde à deux branches introduite à l'intérieur du bas, La première branche de la sonde ne bouge pas dans le bas, tandis que la seconde branche (contigue à la première branche) est supportée aur un point d'appui, Les extrémités intérieures des deux branches sont juxtaposées quand l'appareil est sans charge.
Quand on applique une charge convenable (un poids) à l'extrémité extérieure de la seconde branche, le bas est placé localement sous tension par les deux extrémités intérieures. La distance qui sépare les deux extrémités intérieures est fonction du poids appliqué, ce qui permet de déterminer le rapport entre la contrainte et la tension, Les résultats de l'essai sur un bas confectionné avec les filaments selin l'invention indiquent qu'une tension confortable est réalisée non seulement au genou mais aussi à la cheville, et la tension à la cheville est plus du double de celle d'un bas classique "extensible".
Les conditions opératoires de la préparation des filaments ayant la nouvelle composition précitée sont les mêmes que pour les filaments faisant l'objet du brevet principal.
Les exemples suivants dans lesquels toutes les parties sont en poids sauf stipulation contraire, montreront bien comment l'invention peut être mise en oeuvre ; sans toutefois en limiter la portée.
EXEMPLE 1 On charge dans un évaporateur 1400 litres
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d'une solution aqueuse de sébaîate dthexam,éthylne- diammonium (solution de sel 6-10 préparée comme l'exemple 1 du brevet principal) contenant 513,5 kg de sel sec et
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98. litres d'une solution aquemI8 tlw.ï# &iËamËS#.&a&-' dlamenium (solution. de seul 6-ê ecas'Mssam' 5fZfI AS 1k ; . mZ sec et on chauffe la solution Tês'mitame 3KBiBs 'me a#sisaa effective de Ce9l kJem2 jusqIm.a 1t #W 3o snraMt.iM'r# atteint lJ2 C , en obtemn-t \1me Ca:D:]lfll1ra1t!i@ # !I. :dl'1 mwjj"... ron 75 %.
On transfère easulte 3a d.-mm am mmi-eclave, on chauffe à une t.'iI.1I!t"e 's'nvrB'B : :ID1Í ett *n élève la pression effective ,;z z :l'T/.60 .kgf.cm2. 'A: stade, on ajoute une quan1ti 1;.1\ ou±fieante :d'une sjBpïisa aqueuse à 20 % de bioxyde ni; titans ;p t ,:1. une xxmcentration de 0,3 % de lf'iD dan 1s ynijanèrs nal. :.on chauffe ensuite la solutio-n som: une pim-mai= -1d'f.e-cti V iie bzz kg/cm2 jusqu'au moiae-nt zÙ 1a <t'Im1p.r .t:ure ette-ilft .225:O.:c,,, On abaisse alors la pression .au r''DU1''B de 80 mi"1rut :a jNSQU''<à la pression atmosphérique et on êlèvs la température à 250 C.
On maintient le polymère :p.eJ1:dmr.t je J1Ù.nut ;5 jà Jla pression atmosphérique et à uroe tËaT'&'m'&as'ns a3e B-SËi83 tE,, on l'extrude SONS une pression 1'l' cctt,:1i.w {ti" :1l!3i)\t# è ,f3i kgJcm2 sous forze 1l"m: 3''sm 1)T! 'ai.r. bzz en fonte e&'ulée 'et r.e:f.rD:i1td.i! oâ J.<t# wn #tt mn mny:# loe mùîmn en paillettes ,de 15-)9 'DJD1 :en l1rD mmm# t# ##Wttt.mr#..
Le copolymêree CT#Bssê s 8 % dîe l. ' 71p et de son Jjt de polj!smëttL-sSiasamBn&&9,, m umB wjjmTI1M'riitté3 relative de 11t:5".
!0n ipTMars For J1 . .r des paillettes ,.de pD1!.l1hB ((NtàJm }) ayant une ri[S.o1Sï't.e re3..E."tïÍ. v.e -cL- 4S$,,µ tin oenwmjioe aBnc# ment les deux pT-DdnilB en ;p-:mi)]#tttt m (( #t.t 7lCji dans an dispositif de Indron , diaaRs t!ms ssS 2m EaS-BS#MtMB sont d'abord conditddmnées pw :ii\tit<m1 là die 1"àmmw humidifié à 12.5 cC , et sent s'EsmÊte' if'<mrfu# en bzz
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à un ensemble de filière. Après conditionnement, la viscosité relative des paillettes 6-6 est de 50 et celle des paillettes du copolymère 6-6/6-10 est de 55. La température de la masse fondue du produit 6-6 est de 290 C et celle du copolymère 6-6/610 est de 282 C.
On extrude les deux polymères en utilisant le copolymère 6-6/6-10 pour l'âme du fil composite, afin de former des monofilaments de bonneterie à âme et gaine à structure excentrique et contenant en quantités égales du copolymère et de l'homopolymère. L'épaisseur de la gaine, à son point le plus mince, est équivalent à environ 1 % du diamètre du filament total. On étire ultérieurement le monofilament avec un rapport d'étirage de 4,95 sur une broche d'étirage non chauffée montée entre deux rouleaux, pour obtenir un denier final de 15, On le fait passer du second rouleau d'étirage à travers une chambre tubulaire de frisage ayant 7,6 cm de longueur, à une vitesse de 515 mètres/minute.
Dans cette chambre, le monofilament est chauffé par le passage de 14 dm3/minute d'air chaud sous une pression effective de 2,2 à 2,7 kg/cm2 de façon à obtenir une température d'air de 201 à 208 C à la sortie de la chambre. Le fil qui est sous faible tension dans la chambre de frisage est irisé en hélices et passe ensuite sur des broches de freinage pour enlever le frisage par une légère extension du fil.
On bobine ensuite le monofilament frisable en un paquet de façon à permettre un retrait de 22% de la longueur du fil.
Quand on expose un tel fil à l'eau chaude ou à la vapeur, il se frise sur un mode très uniforme et le diamètre après frisage ainsi que l'allongement après frisage sont relativement uniformes. La contraction après
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frisage sous une charge de 0,0012 g/denier, déterminée comme à l'exemple 1 du brevet principal, est de 14 % dans de la vapeur à pression atmosphérique et de 27,5 % dans de la vapeur à 118 C. L'espacement moyen du frisage et le diamètre des hélices, mesurée également comme à l'exemple 1 du brevet principal, sont respectivement d'environ 216 et 686 microns.
Quand on tricote ce fil pour former un bas de femme semi-extensible, en combinaison avec un fil de 45 deniers, à 7 filaments servant à confectionner les bordures (contraction après frisage de 13,5 % dans de la vapeur à 118 C), on obtient un bas ayant une texture très uniforme et un bon comportement, son ajustage et son aspect étant similaires à ceux du bas de l'exemple 1 du brevet principal.
Lorsqu'on soumet le filament étiré à un essai de contraction après frisage à 118 C avant le traitement de détente par la chaleur, la contraction sous une charge de 0,0012 g/denier est seulement de 16,6 %, En outre, une étoffe pour bas tricotée à partir d'un monofilament qui n'a pas été soumis au traitement de détente par la chaleur, présente un aspect très médiocre quand on la compare à l'étoffe confectionnée avec le monofilament décrit plus haut.
EXEMPLE 2
On charge dans un évaporateur 1062 kg d'une solution aqueuse à 49,5 % d'adipate d'hexaméthylène-diam- monium (solution de sel 6-6) et 1648 kg d'une solution aqueuse à 31 % d'un sel qu'on obtient en faisant réagir
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des proportions équimolaires d'une z: r ;,:y.n,e..tine et d'un mélange d'acides préparé en ajoutant 15 % en poids d'acide dodécanedioique à de l'acide sébacique de qualité
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commerciale, contenant environ 2 % en poids diacide undé- canedioique et environ 3 % en poids d'acide dodécanediolque.
On évapore ensuite la solution de sels jusqu'à une concentration d'environ 75 % et à ce stade, la température est d'environ 132C sous une pression effective de 0,91 kg/cm .
On charge la solution de sels à 75 % dans un autoclave et on chauffe à environ 210 C, en portant la pression effective à 17,6 kg/cm . A ce stade, on ajoute 13,6 kg d'une suspension aqueuse à 20 % de bioxyde de titane. On chauffe la solution à une température d'environ 225 C sous une pression effective de 17,6 kg/cm2, la durée nécessaire pour ca chauf- fage étant d'environ 60 minutes;. On abaisse ensuite la pression au cours de 80 minutes jusqu'à la pression atmos, phérique et on élève la température à 260-265 C.
On maintient le copolymère pendant 20 minutes à cette température. on extrude sous forme d'un ruban, on refroidit sur une roue en fonte coulée refroidie à l'eau et on coupe en paillettes de 1,27 cm en procédant comme de coutume. La viscosité relative du copolymère est d'environ 46.
En procédant comme à l'exemple 1, on prépare un monofilament & âme et gaine en utilisant le copolymère cidessus pour l'âme et des paillettes du polymère 6-6 ayant une viscosité relative d'environ 46 pour la gaine. La contraction après frisage du monofilament sous une charge de 0,0012 g/denier est de 32,5 % dans de la vapeur à 118 C. la cristallinité de l'âme est similaire à celle de la gaine, L'espacement de frisage et le diamètre des hélices, déterminés selon le brevet principal, sont respectivement de 635 et de 216 microns.
Quand on fabrique avec ce monofilament des bas
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"miniature" ou bas mousse et qu'on finit le bas à 118 C, on trouve que le bas s'ajuste mieux sur des jambes de tailles différentes, quand on le compare avec le bas semiclassique, et en outre, que l'aspect du bas sur la jambe est supérieur à celui du bas extensible classique. Le bas mousse qu'on prépare avec le monofilament du présent exemple se révèle comme étant supérieur, en ce qui concerne l'ajus- tage, au bas préparé avec le monofilament de l'exemple 1.
REVENDICATIONS
1.- Filament formé d'un polyamide, connu sous le nom de "Nylon", frisable, étiré et détendu par la chaleur, qui comprend des composants continus adhérant entre eux et agencés en dispositions excentriques formés d'un homopolyamide cristallin et d'un copolymère fibrogène à composition fortuite contenant au moins 20 % en poids de motifs de polyhexaméthylène-adipamide et au moins 20 % en poids de motifs
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de polymères choisis parmi le polyhexaméthylène-sébaçamide, le polyhexaméthylène-dodécanamide, le polyhexaméthylène- undécanamide et le polyhexaméthylène-isophtalamide, à la condition qu'au moins deux de ces polymères soient présents dans le copolymère.