Filés ou fils frisas.
La présente invention concerne un procédé
de frisage de filés ou de fils, ainsi que les. filés ou
fils ainsi produits.
Le frisage ou la téxturisation de filés ou fils
a trouvé un accueil de plus en plus favorable dans l'industrie, textile ces dernières années en raison d'un certain nombre
de propriétés intéressantes qui peuvent être données par
ce procédé aux matières formées de fibres synthétiques,
comme celles obtenues à partir du Nylon et du téréphtalate
de polyéthylène. Sans aucun doute, les plus importantes
de ces propriétés sont une haute élasticité, et un grand allongement, une bonne résilience, un toucher .doux et chaud et un aspect ressemblant au crêpe. Pour l'obtention de ces effets, un grand nombre de méthodes ont déjà été proposées
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pages 37-43).
On a maintenant trouvé que des filés ou fila frisés ayant des propriétés supérieures, en particulier en ce qui concerne l'élasticité, la résilience et la résistance au froissement, peuvent être obtenus à partir de certaines matières fibres de polyester synthétiques relativement
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connues.
Le procédé selon l'invention pour la production de filés ou fils frisés à partir de fibres de polyesters synthétiques selon une des méthodes connues comprenant <EMI ID=3.1>
une arête, C) une méthode par tricotage et durcissement
par la chaleur, D) une méthode à jet d'air ou jet de va-. peur d'eau, E) une méthode de frisage par engrenages ou F) une méthode de filage de deux constituants combinés, est caractérisé en ce que l'on applique l'une de ces méthodes à des filés ou fils de polypivalolactone.
Bien entendu, il existe d'autres méthodes
de filage, comme par exemple le filage à âme (voir par
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de frissage par boîte de bourrage. Toutefois, la première méthode est compliquée et difficile à mettre en oeuvre tandis qu'avec la dernière, la distribution variable des températures et le temps de séjour incontrôlé de la matière en polyester dans la boite de bourrage peuvent . entraîner des différences dans l'effet de frisure, des difficultés dans la séparation des fils individuels après le frisage, une décomposition du polymère et une affinité non-uniforme pour les matières colorantes. De plus, ces deux méthodes exigent l'investissement de capitaux importants. Les méthodes de frisage selon l'invention ne présentent par ces inconvénients, ou alors dans une mesure assez faible seulement.
Les filés ou fils de polypivalplactone peuvent être obtenus d'une manière connue, par exemple comme décrit par Reynolds et Vickers dans le brevet britannique n[deg.]
766347. Dans ce cas, il est préférable de partir d'une
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moins 0,75, en particulier comprise entre 2 et 4 dl/g,
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est utilisé ici, le terme "polypivalolactone" désigne un polyester linéaire, consistant principalement en mailles d'ester de la formule:
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de pivalolactone est de préférence le seul constituant <EMI ID=8.1> <EMI ID=9.1>
tent en copolymères ou en mélangea de polymères avec au moins 75 moles pour cent 'de* mailles d'esters dérivées de
<EMI ID=10.1> il est possible aussi de partir de mélangea de polypivalolactones avec pas plus de 25 moles pour cent d'autres polymères,
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peuvent contenir des additifs classiques tels que des
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les filés et fils dérivés de la pivalolactone peuvent être .mélangés avec d'autres matières en fibres comme le Nylon, le polyacrylonitrile et le téréphtalate de polyéthylène.
L'opération de frisage selon.l'invention telle que décrite ci-dessus peut S'effectuer sur des fibres- continues (monofilaments) ainsi que sur des filés ou fils composites. On a obtenu de très bons résultats avec la méthode de frisage sur une arête spécialement avec'les
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nues peuvent aussi être frisés selon l'invention au moyen d'un certain nombre de méthodes comme le soufflage à
chaud et le frisage par engrenages.
La n�thode classique de torsion pour le frisage de filé s ou dé fils est une opération discontinue dans laquelle, en un ou deux passages suivant le titre, un haut degré de torsion, spécialement de 1500 à 4000 tours par
mètre (t/m) est donné aux filés ou fils par des métiers à retordre à anneau, des machines à double torsion ou des retordeuses à noueurs multiples.
Afin, à un fil titrant 20-30 denie'rs, par
exemple, on donnera une torsion de 3500 à 4000 t/m, et à
un fil titrant 150-200 deniers on donnera une torsion de
2000-2500 t/m. La torsion optimale peut être déterminée simplement au moyen de la formule de Fourné :
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Si l'opération de torsion est effectuée en deux temps, il est recommandé de soumettre lé filé ou fil à un traitement
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la tension dans les filés ou fils à haute torsion ne dépasse pas 0,15 gramme par denier, et de préférence elle ne dépasse pas 0,1 gramme par denier.
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ensuite soumis à un durcissement par la chaleur à une tem-
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cône flexible. On peut obtenir un durcissement convenable par un traitement à la vapeur humide à 110-150[deg.]C pe dant
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durée du traitement en mettant l'autoclave sous vide avant ou pendant l'opération de durcissement par la chaleur, par exemple à une pression absolue de 100 mm de Hg ou moins.
i .
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Inutilisables ou moins utilisables avec les fils de fibres <EMI ID=27.1>
minute. On fait. passer le filé ou fil à travers la broche par des arrêts' pour fil retors. Avant et après le passage à la broche, le fil reçoit des torsions égales et opposées réalisées par un ou plusieurs ergots sur la broche. Par exemple, si une torsion S est réalisée avant la broche, une contre-tosion Z est réalisée après la broche. La torsion avant la broche est fixée par un chauffage par contact, par exemple avec une plaque de guidage chauffée, ou par chauffage par convection ou rayonnement.
Il est avantageux que le.fil soit refroidi
tandis qu'il est encore à l'état tordu, c'est-à-dire avant
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rence au-dessous de 40[deg.]C. On peut favoriser ce refroidissement au moyen d'un ventilateur, d'une surface de refroidis- sement etc. Si le durcissement par la chaleur est effectué par une chaleur de contact, les températures
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Si le durcissement par la chaleur est effectué par une chaleur de convection ou de rayonnement, on doit tenir
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le filé ou le fil et le milieu chauffant ou la surface
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température nécessaire dépend aussi évidemment de la vitesse de passage du fil. Si cette vitesse est par exemple de 80 à 100 mètres par minute, on choisira une température d'environ 185[deg.]C par exemple. Si la vitesse de passage
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Il est avantageux que l'on règle la température avec préci- <EMI ID=35.1>
chauffage électrique.
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' Au lieu d'utiliser la broche de fausse torsion à arbre creux,, il est possible aussi d'utiliser un cylindre
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friction en. caoutchouc. Le filé ou fil est passé à tra--
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ainsi une torsion durant le mouvement de rotation du cylindre qui correspond à une vitesse de la broche de fausse torsion
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constructions ont été- proposées pour donner une fausse torsion au file ou fil, mais elle ne sont pas utilisées
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le dispositif de durcissement par la chaleur, . par un frein., et un dispositif d'alimentation sans patinage, par exemple un. ensemble de cylindres. Comme les filés et fils enroulés
<EMI ID=47.1> .sans patinage. pour faire avancer le fil, par exemple une paire de cylindres, après; la contre-torsion. Au moyen de ces dispositifs, est possible d'enrouler le filé ou fil sous une faible tension et, pendant l'opération de fausse torsion, de régler la tension à la valeur désirée, ces opérations pouvant être accompagnées, ou non, d'une surâli- <EMI ID=48.1>
maximale du fil durant (l'opération de fausse torsion ne
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ne sera pas supérieure à 0,3 gramme par denier, mesurée
après la broche de fausse torsion. Avant cette broche,
la tension du fil sera habituellement inférieure à 2,5 fois
la tension après la broche. Si on utilise une suralimentation, dans la plupart des cas elle ne dépassera pas 10 %, et
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d'enlèvement du fil frisé. Si on utilise une sous-alimentation quelconque,à de grandes vitesses des broches, elle
ne dépasse pas normalement 3%.
Dans certaines applications, il peut être souhaitable de réduire a) l'élasticité, tout en conservant le volume, ou b) la tendance au vrillage des filés ou fils.
On peut y arriver en soumettant les fils ou filés, après passage à trave:rs la broche de fausse torsion, à un deuxième
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Pour éliminer complètement toute tendance au vrillage restant encore, il est avantageux de donner aux fils ou filés une faible torsion protectrice supplémentaire de 500-200 t/m. Pour compenser la contraction se produisant durant la deuxième
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Dans la plupart des cas, on peut éviter le
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près égales et apposées, ou en tardant ensemble plusieurs
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ces fils ou filés ayant subi une fausse torsion, on donne de préférence une torsion préalable, par exemple de 50 à <EMI ID=57.1>
Après les méthodes de torsion, la méthode
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aigu sur une lame de couteau. En raison de la déformation importante du fil sur la lame de couteau, les douchés rieures des filaments sont étirées, tandis que les couches -
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fibre chauffée, ce qui, durant un traitement thermique ou hydrothermique ultérieur des filés ou fila, par exemple
dans le tissu, les fait friser..
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pas plus de 20 monofilaments, sont chauffés au moyen d'un
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gramme par denier, par exemple de 0,3 gramme par denier. Après passage sur la lame de couteau, le fil ou filé est refroidit
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frisage sont la forme de la lame de couteau et la largeur de 1 angle de déformation. Si la lame est trop. 'mousse il
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les couteaux dont "Le tranchant a un rayon de 0,001 à
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coude formé par le fil sur la lame de couteau, est générale- ment plus grand que 150[deg.], et il est de préférence de
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'.la. contraction. Pour éviter ces inconvénients, on peut les soumettre à un traitement thermique ultérieur à la même
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pendant ce traiteme.nt on utilise en général une suralime n-
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est généralement-conduit de manière que le fil ou filé soit passé de nouveau sur la plaque ou le cylindre chauffant.
Dans la méthode de tricotage et durcissement
par la chaleur, un fil ou filé continu de polypivalolactone est tricoté sur une machine à tricoter circulaire de petit diamètre pour former un tube, qui est enroulé sur une bobine en passant par des cylindres d'enlèvement. Dans un autoclave, le tube est sourais à un durcissement par la chaleur pendant
10 à 120 minutes à 100-200[deg.]C, de préférence au moyen de
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refroidi, on tire sur le fil pour défaire le tube et on enroule le fil sur une bobine.
Dans la méthode à jet d'air ou à jet de vapeur
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vers une buse de frisage dans laquelle il est soumis la-
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"gonfle" plus ou moins le fil et a pour effet.que des fibres individuelles sont tirées de la partie centrale du fil sous la forme de boucles qui, en quittant le jet d'air ou de vapeur d'eau, sont pressées mécaniquement'dans le fil. Suivant le degré de formation de boucles, le fil est raccourci de 5 à 40 %, ce raccourcissement étant compensé par la suralimentation. Pourvu que le degré de formation de boucles
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est inaltérée, de sorte que l'élasticité du fil frisé sera à peu près égale à celle du fil initial.
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peut favoriser encore le maintien des boucles formée?
en. mouillant les fils, avant l'opération de frisage, avec- un
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La buse de frisage, dans laquelle la formation des boucles se produit" peut être réalisée de diverses manières, qui sont indiquées par exemple dans Melliand
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normalement une pression absolue comprise entre 2 et 10
<EMI ID=86.1> de 15 à 100 litres normaux par buse et: par minute, suivant la vitesse de production (par exemple de 20 à 200 mètres de fil produit par minute).
Le frisage par engrenages est spécialement utilisable pour des fils plus gros, de fibres continues ou discontinues, ayant des titres de 300 à 6000 derniers.
L'avantage de ce procédé est la possibilité d'une très grande vitesse opératoire, allant par exemple jusqu'à
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passé entre deux roues dentées chauffées en passant par
un frein à fil. La température des roues dentées est
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Le dernier des procédés pour la production
de fils ou filés frisés à partir de polypivalolactone
selon l'invention est le procédé de filage dit à deux constituants.
Selon ce procédé, on obtient des filaments composites par le filage conjugué à l'état fondu de polypivalolactone et d'un autre polymère thermoplastique, les
deux polymères dtant présents dans une disposition côte à
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la forme de constituants distincts. Des dispositifs pour le filage conjugué'à l'état fondu sont connu par exemple d'après les brevets britanniques 953 379 et 972 932. Les filaments ainsi produits sont initialement non frisés et ils peuvent être mis sous la forme de fils ou filés d'une manière en elle-.même connue qui comprend, notamment, un traitement d'étirage "à froid". Comme résultat de la
<EMI ID=90.1> provoque .une frisure considérable. Dans les fils ou filée, la frisure est de préférence développée par un traitement
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dégommage -ou, de teinture. Le degré de frisure dépend du
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bution différente des masses moléculaires peut être obtenue - par exemple par décomposition thermique ou en faisant,
<EMI ID=94.1> conditions suivantes:
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On assemble ensuite les deux fila , en uti" lisant une torsion de 40 t/m. La rigidité de la frisure du fil résultant est de 30%, mesurée selon la méthode d'essai HATRA de rigidité de la frisure (cf. journal of the Textile Institute 51(1960) n[deg.] 10, page 435).
Comme on l'a déjà mentionné ci-dessus, le procédé selon l'invention peut être utilisé aussi pour des. fils de fibres discontinues. Les fils de départ composites sont spécialement utilisables, parce qu'ils sont constitués de fibres de polypivalolactone et d'autres fibres, comme
de laine, de coton, de soie, de Nylon, de polyacrylonitrile, de téréphtalate de polyéthylène et de polypropylène, ces dernières ayant une susceptibilité de contraction par la
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le fil composite; le rapport en poids entre les fibres de polypivalolactone' contractables par la-chaleur et, les autres fibres ayant une plus faible susceptibilité de contraction par la chaleur est compris en général entre 1:1 et 25:1,
de préférence entre 3:1 et 10:1.
Une méthode spéciale consiste à traiter thermiquement le fil composite à une température au-dessus de 90[deg.]C, de préférence au-dessus de 12000, tandis qu'on permet au fil de se contracter.
On donne ci-après deux exemples utilisant
cette méthode.
Exemple 2
On forme un mélange de 5 parties en poids de fibres discontinues de polypivalolactones à faible contraction résiduelle (longueur des fibres 50 mm, titre des filaments 5 deniers, susceptibilité de contraction par la chaleur à 190�p 1%) avec une partie en poids d'un type