Procédé pour la fabrication de filaments ou fils par le filage à sec de solutions de dérivés cellulosiques. Cette invention a trait à la fabrication de filaments ou fils de dérivés cellulosiques, c'est- à-dire d'éthers cellulosiques ou d'esters cel lulosiques, par exemple d'acétate de cellu lose, ayant une viscosité dépassant 50, me surée par comparaison de la vitesse d'écou lement d'une dissolution à 6 % dans de l'acé tone pure à 15,5 C avec celle .de la glycérine pure dans les mêmes conditions, cette der nière étant supposée être égale à 100.
Ces dérivés cellulosiques peuvent être préparés par tout procédé convenable. Par exemple, le brevet suisse No 1059-45 du ler mai 1923, décrit un procédé pour la fabrication d'acé tate de cellulose possédant une viscosité ex trêmement élevée s'élevant jusqu'à 200, 300, 400 et même davantage, mesurée par la sus dite méthode.
Ces produits de très grande viscosité sont très utiles pour la fabrication de filaments et fils, étant donné qu'ils se composent de dérivés cellulosiques dont la molécule de cel lulose originelle est préservée dans un haut degré, Le demandeur a découvert que des fila ments ou fils beaucoup améliorés peuvent être obtenus à l'aide d'acétate ou d'autres dérivés de cellulose possédant la susdite vis cosité très élevée si l'on ajoute aux solutions de filage de faibles proportions de plasti fiants solubles dans les solutions de filage et possédant des points d'ébullition plus éle vés que les solvants organiques volatils em ployés dans la fabrication des solutions de filage.
Les plastifiants sont des substances de point d'ébullition élevé qui sont soit des solvants pour les dérivés cellulosiques, soit des produits qui se dissolvent dans les dérivés cellulosiques, et l'expression plastifiants, em ployée ci-après, comprend toutes les deux sortes de produits.
Par conséquent, on emploie pour la fabri cation par le filage à sec de filaments ou fils en partant d'éthers ou d'esters cellulosiques, par exemple d'acétate de cellulose, d'une vis cosité dépassant 50, mesurée par la méthode susmentionnée, et spécialement d'acétate de cellulose ayant une viscosité supérieure à en- viron 100, par exemple 150, 200 ou 400, des solutions de filage contenant une faible pro portion d'un plastifiant soluble dans les so lutions de filage et ayant un point -d'ébulli tion élevé.
, Des résultats particulièrement avanta geux ont été obtenus par l'application de plastifiants de point d'ébullition élevé ayant, à l'égard des esters ou éthers cellulosiques, un pouvoir dissolvant plus élevé que le sol vant volatil employé pour préparer la solu tion de filage, c'est-à-dire des plastifiants à point d'ébullition élevé qui, lorsqu'ils sont ajoutés à la solution de filage, diminuent sa viscosité. L'influence de l'addition d'un plas tifiant à point d'ébullition élevé sur les qua lités de filage de la solution de filage est d'autant plus grande que le pouvoir de dis solution du plastifiant envisagé est plus élevé.
On peut appliquer n'importe lesquels des plastifiants de point d'ébullition élevé et qui sont solubles dans la solution -de filage. Par exemple, pour préparer des solutions de filage contenant de l'acétate de cellulose de visco sité très élevée, on peut faire usage de tria- cétine, de diacétine, de sulfonamides éthy- lées ou méthylées du toluène ou du xylène,
de mélanges liquides des sulfonamides alky- lées isomères du toluène ou du xylène, ou de tous autres plastifiants connus ayant un point d'ébullition élevé.
La quantité de plastifiant à point d'ébul lition élevé employée possède une importance considérable. .On constate que si l'on aug mente cette quantité à partir de zéro, on at teint une phase particulière au delà. de la quelle la résistance des filaments diminue graduellement avec les accroissements suc cessifs de la teneur de la solution de filage en plastifiant à point d'ébullition élevé.
A titre d'indication générale, on remar quera que, dans le cas de l'acétate de cellu lose, la proportion de plastifiant à point d'é bullition élevé usuellement employée ne dé passe pas 5 % du poids -de l'acétate de cellu lose et est préférablement égale à 1/2-5 environ de ce poids. Cependant, quelquefois la proportion peut atteindre 10 % ou même 15 %.
La proportion de plastifiant à point d'é bullition élevé ajoutée à la solution de, filage dépend toutefois de la qualité de l'acétate de cellulose ou autre dérivé cellulosique employé et de la nature du plastifiant à point d'ébul lition élevé. D'une façon générale, dans le cas de plastifiants qui ne s'évaporent pas dans une mesure importante lors du filage à sec exécuté dans les conditions ordinaires, des proportions allant jusqu'à 10 %, et pré- férablement comprises entre environ 1/2 à 3 % en poids du dérivé cellulosique, sont em ployées. Dans le cas -de plastifiants qui se volatilisent dans une certaine mesure pendant le filage, des proportions plus grandes peu vent être adoptées.
Dans l'application de ces indications gé nérales à un cas particulier quelconque, il ne faut pas oublier que la quantité de plasti fiant à point d'ébullition élevé réellement employée doit être soigneusement choisie de telle sorte que les filaments obtenus en filant les solutions résultantes ne marquent pas une diminution importante de la résistance. Les solutions de filage ainsi préparées sont refoulées à travers -des filières dans une at mosphère gazeuse dans laquelle les filaments sont solidifiés par l'évaporation de l'acétone ou des autres solvants volatils employés.
Les filaments résultants peuvent être soumis, en vue de l'élimination complète ou partielle du plastifiant à. point d'ébullition élevé, à un traitement de lavage ou d'extrac tion par un liquide qui ne dissout pas le dé rivé cellulosique mais est capable d'éliminer ou de dissoudre le plastifiant 'a point d'é bullition élevé. 'S'il est fait usage de plasti fiants solubles dans l'eau, tels que la triacé- tine, la diacétine, etc., une simple opération de lavage à l'eau suffit pour leur élimina tion.
De même, les sulfonamides méthylées ou éthylées du toluène ou du xy lène, ou les mélanges des sulfonamides alkyl.ées isomères du toluène ou du xylène, peuvent être éli minés par lavage avec un alcali dilué.
L'éli mination par lavage ou extraction du plasti- fiant à point -d'ébullition élevé est préférable- ment effectuée quand la soie artificielle est sous forme d'échevaux, mais elle peut être effectuée après que la soie a été transformée en ouvrages tissés ou autres.
Comme plastifiants à. point d'ébullition élevé, on a trouvé que la diacétine, la triacé- tine et les sulfonamides susmentionnées pos sèdent une valeur considérable, étant donné qu'elles sont suffisamment solubles dans l'eau ou un alcali dilué pour pouvoir être élimi nées par une opération de lavage ordinaire.
Les plastifiants à point d'ébullition élevé, spécialement s'ils ne sont présents qu'en très faibles proportions, peuvent être laissés dans les filaments, mais on constate que les fila ments sont plus résistants après qu'ils ont été lavés et séchés.
On peut ainsi obtenir par, filage à sec des filaments ou fils ayant une grande valeur industrielle pour les industries textiles, étant donné qu'ils sont très résistants, spéciale ment après traitement en vue de l'élimination du plastifiant à point d'ébullition élevé.
On donnera ci-après quelques exemples pour faire comprendre la façon dont le pro cédé peut être réalisé dans la pratique, étant bien entendu toutefois que ces exemples peu vent être modifiés considérablement. <I>Exemple 1:</I> On traite 100 parties en poids de celle lose avec 900 à 1000 parties en poids d'acide acétique glacial, 20 à 250 parties en poids d'anhydride acétique et 3 à 10 parties en poids d'acide sulfurique à une température initiale de 0 à 5 C, température qu'on peut laisser s'élever à.
10 à 15 C ou même da vantage vers la fin de l'acétylation. Quand celle-ci est terminée, on détruit l'excès d'a gent aeétylant par addition d'eau, et on laisse reposer le mélange à environ 20 C jusqu'à ce que les propriétés de solubilité requises se soient développées. On peut aussi traiter la solution d'acétylation en neutralisant partiel lement ou complètement l'agent de condensa tion, par exemple par addition d'acétate de soude et conduisant ensuite le traitement se- condaire soit à la température ordinaire, soit en chauffant pour accélérer la réaction comme décrit dans les brevets suisses NOs 67113 et 68001 du 25 septembre 1911.
On dissout 100 grammes d'acétate de cel lulose préparé de la manière décrite ci-des sus, dans 300 à 500 grammes environ d'acé tone et l'on ajoute à la solution résultante de 1. à 5 grammes environ de triacétine ou de sulfonamides méthylées ou éthylées du to luène ou du xylène, ou d'un mélange des sul- fonamides monométhylées isomériques du xylène.
<I>Exemple 2:</I> On dissout 100 grammes d'acétate de cel lulose, préparé comme décrit dans l'exemple 1, dans 700 à 900 grammes environ d'acé tone et l'on ajoute à la solution de 2 à 5 grammes environ de diacétine.
On constate que, après avoir éliminé le plastifiant à point d'ébullition élevé, par exemple par lavage, les filaments ou fils ob tenus ont une résistance plus grande que tous ceux qui avaient -été obtenus jusqu'à ce jour, certains fils ayant été obtenus avec des résistances de 1,4, de 1.8, de 2 et même de 2,2 fois ou davantage la résistance de tous les fils d'acétate de cellulose antérieurement connus.