Procédé de fabrication de fils et filaments artificiels. La présente invention est relative à la fabri cation de fils et filaments artificiels, par le procédé de filature à sec. Elle s'applique à la filature d'une solution d'un ester, éther ou dérivé cellulosique quelconque, ou d'un mélange de ces produits, et notamment de l'acétate de cellulose, avec ou sans addition d'autres com posés dans un solvant ou mélange solvant qui s'évapore en donnant naissance aux filaments artificiels fabriqués.
Lorsque l'évaporation du ou des solvants s'effectue en atmosphère contenant peu ou pas de vapeurs de solvants, il se produit à la sur face des filaments, dès la sortie des filières, une pellicule presque sèche. Cette membrane, bien moins plastique que l'intérieur du fila ment, doit ensuite s'aplatir ou se crevasser pour s'adapter à la diminution de volume qui résulte pour le filament du séchage des zones internes et aussi de l'étirage auquel il est g6né- ralement soumis, tout ceci au détriment de l'aspect du fil et de ses qualités mécaniques. De plus, la présence de cette membrane cons titue un obstacle à la diffusion des solvants de la zone interne vers la surface et par suite à la rapidité du séchage.
Or, on a trouvé que des avantages con sidérables pouvaient être obtenus en réalisant l'évaporation du ou des solvants, non plus en atmosphère faiblement chargée de vapeurs du ou des solvants, comme cela se pratique dans les procédés connus, mais au contraire en at mosphère très riche en ces vapeurs.
Par ce moyen, on évite la formation, à la surface des filaments, de la pellicule presque sèche dont on a plus haut montré les incon vénients. La diffusion des solvants se fait d'une manière régulière et le filament garde une section à contours arrondis avec de faibles concavités.
Comme l'importance de ces concavité, dé pend de la relation entre la vitesse de l'éva- pdration superficielle et la vitesse de diffusion du solvant des zones internes vers la surface, on peut la faire varier en-agissant sur le degré de saturation de l'atmosphère évaporante; sur la température de cette atmosphère et sur celle de la solution visqueuse sortant des filières, Celle-ci sera portée à la température voulue et on choisira naturellement la concentration la plus économique compatible avec les pres sions admissibles dans les appareils.
Indépendamment des avantages ci-dessus exposés concernant la forme de la coupe du filament artificiel, le procédé faisant l'objet de la présente invention permet en outre, gràce â la plus grande perméabilité de la, surface (lu filament, de réaliser un séchage plus ra pide et par conséquent d'augmenter la pro duction de l'appareillage.. Il permet en outre < l'effectuer la récupération du ou des solvants par condensation directe.
Le procédé, objet de la présente invention, est caractérisé par le fait que le milieu gazeux introduit dans la cellule en vue de provoquer l'évaporation du ou des solvants est déjà riche ment chargé en vapeurs du ou des solvants, au lieu d'être, comme cela a été le cas jusqu'à présent, un milieu ne contenant pas de va peurs du ou des solvants, ou contenant seule ment une faible proportion de ces vapeurs.
On peut par exemple mettre en ceuvre le procédé comme suit: L'atmosphère qui pénètre dans la cellule de filature est saturée de va peurs de solvants à une température convenable t, inférieure à celle régnant dans la cellule. Elle s'enrichit dans celle-ci des vapeurs four nies par les filaments en cours (le séchage et devient capable de déposer par condensation directe, à la température t, le solvant ainsi enlevé aux filaments. Pour cela on la fait passer dans un tube serpentin on tout système éclian- 1-eur refroidi à la température t.
Cette température t tic sera pas utic tem- pérature exceptionnellement basse, comme cela a été le cas jusqu'à présent, lorsqu'on cher chait à l'aide d'installations frigorifiques puis santes â débarrasser l'atmosphère, aussi com- plètement que possible, de vapeurs de solvants avant de la réintroduire dans les cages de fila ture. Ce pourra être, par exemple, une tem- pérature voisine de la température ordinaire.
soit IO à 2(1 environ, de telle sorte que la condensation puisse s'effectuer par exemple avec de l'eau de puits. L'atmosphère sort du svstèizie échangeur saturée à la température t, et de là se rend à la cage de filature pour que le cycle recommence;
par simple réchauf- fage, en effet, effectué soit avant ou après l'entrée dans la cage, soit à la fois avant l'en trée dans la cage et dans celle-ci, cette at mosphère redeviendra apte à évaporer les sol vants des filaments. Naturellement le circuit ainsi parcoure par l'atmosphère évaporante doit être aussi exempt de fuites que possible,
c'est-à-dire qu'il doit former un ensemble dont les échanges avec l'extérieur tic, peuvent se faire que par le petit orifice (le sortie des fila ments.
Ces échanges peuvent être très faibles, si l'orifice est petit, et on petit en tout cas, éviter tout départ de solvants par cet orifice. en y créant une très légère aspiration doit il résulte à travers l'orifice un courant d'air qui petit être extrêmement faible, dirigé (le l'extérieur vers l'intérieur et s'opposant à la sortie de l'atmosphère évaporante.
Naturelle- ment une quantite de gaz correspondant à celle ainsi aspirée sera refoulée hors du cycle en un autre point du circuit et, si insignifiant que soit soit débit. elle pourra être soumise tout traitement convenable. en vue de la récupération des solvants qu'f@lle contient.
Comme, suivant sa température et suivant qu'il est plus ou moins chargé de vapeurs de solvants, le fluide évapoi#ant a une densité plus ou moins forte, on pourra disposer les différents éléments du circuit (cellule de filature, condenseur des solvants récupérés, système réchauffeur des gaz) de faon qu'il cireule ait- tomatiquement dans ce circuit par le simple jeu des densités.
On pourra aussi provoquer cette circulation ait moyen de tout appareil propulseur (ventilateur, pompe ete,) convenable, ce qui permet de faire entrer l'atmosphère évaporante dans la cellule de filature, et de l'en faire sortir, en tous points jugés préférables.
On pourra aussi utiliser mi seul ventila teur pour une série ou plusieurs séries de cages: ce dernier cas sera particulièrement avanta geux, car il permettra, de faire une seule con densation et un seul réchauffage d'air pour une ou plusieurs séries de cages. Ce ventila teur, naturellement, pourra agir directement par aspiration et refoulement dans les cages ou par tirage induit dans le circuit individuel de chaque cage.
Afin d'égaliser le débit gazeux dans chaque cage, on appliquera de préférence à toutes les tuyauteries les dispositions pré vues dans le brevet suisse n 108043 pour "Procédé de fabrication de filaments artificiels et appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé." L'atmosphère circulante pourra être l'air de l'atelier chargé des vapeurs de solvants mais, étant donnés les dangers d'explosion dus a la teneur de cette atmosphère en vapeurs de solvants combustibles, on pourra faire cir culer dans le système- un gaz ou un mélange de gaz ne contenant pas d'oxygène et chargé de vapeurs de solvants.
Bien entendu, il ren trera toujours un peu d'air dans les cages par le trou de sortie C du filament, mais on pourra toujours rendre constante la, teneur en oxy gène des gaz circulants et la maintenir très faible en introduisant régulièrement dans le cycle une certaine quantité d'un gaz inerte en un autre point du circuit.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple, un appareil pouvant servir à l'exé cution du procédé selon 'l'invention.
<I>A</I> représente la cage de filature,<I>B</I> le groupe des filières; du collodion y arrive par une cana lisation à double enveloppe permettant le chauf fage par la vapeur, l'eau chaude ou l'air chaud. Le filament sort de la cellule par l'orifice C pour se rendre à tous appareils d'utilisation désirés.
Les gaz aspirés par le ventilateur D sor tent de la cellule par le trou F, puis se ren dent à un réfrigérant P maintenu à la tem pérature t, oit ils sont débarrassés des sol vants enlevés aux filaments; le tube b plonge dans un vase ic rempli du solvant et fait garde hydraulique en empêchant toute communica tion en ce point entre l'atmosphère extérieure et l'atmosphère évaporante. Du réfrigérant, les gaz traversent le ventilateur D, passent dans le réchauffeur G, puis pénètrent par H dans la cellule de filature. Cette cellule peut, si nécessaire, être chauffée an moyen du serpentin chauffant I, disposé au bas.
Par le tube h. il y a départ d'une quan tité faible de gaz correspondant à celle qui a pénétré par l'orifice C. Ces gaz évacués par h sont conduits à une installation convenable de récupération des solvants, non figurée sur ce schéma.