Installation pour améliorer la résistance à la traction de produits artificiels à base de dérivés de cellulose. La présente invention a pour objet une installation pour améliorer la résistance à la traction de produits artificiels, tels que fila ments, fils, filés, rubans, feuilles et pelli cules, à base de dérivés de cellulose, tels que l'acétate de cellulose ou autre ester ou éther de cellulose.
On a constaté que l'on peut augmenter la résistance à la traction de matières à base d'acétate de cellulose ou autre ester ou éther de cellulose de façon très simple, en les sou mettant à une opération d'étirage en présence de vapeur d'eau ou d'eau chaude. L'installa tion selon l'invention permet la mise en ceu- vre d'une telle opération.
Cette installation est caractérisée en ce qu'elle comporte une cham bre à pression, sensiblement fermée, pourvue de moyens servant à introduire un fluide chaud, particulièrement de la vapeur ou de l'eau chaude, et d'orifices d'entrée et de sortie pour les produits à traiter, des moyens étant prévus servant à étirer lesdits produits pendant qu'ils se trouvent dans cette chambre.
Dans une forme d'exécution pourvue de moyens ser vant à introduire de la vapeur d'eau dans la chambre, ces moyens sont de préférence tels qu'ils dirigent des jets de vapeur d'eau sur les produits immédiatement à leur entrée dans la chambre. La chambre peut être munie soupape de sûreté, d'un purgeur pour la vapeur condensée et d'un manomètre. La chambre est de préférence construite de façon à résister à la pression requise et les orifices d'entrée et de sortie sont avantageusement aussi fins que possible.
Dans une forme d'exé cution pourvue de moyens servant à intro duire de l'eau chaude; la chambre peut être munie de moyens pour maintenir la tempéra ture de l'eau chaude. De préférence, les moyens pour effectuer l'étirage, tels que des rouleaux de pinçage, sont disposés à l'exté rieur de la chambre.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, deux formes d'exécution de l'ins tallation faisant l'objet de l'invention.
Les fig. 1 et 2 représentent une iustalla- tion pour l'application de vapeur d'eau, et les fig. 3 et 4 une installation poux l'application d'eau chaude.
La fig. 1 représente schématiquement la disposition générale de la première forme d'exécution de l'installation, la chambre à pression étant représentée en coupe longitu dinale, et La fig. 2 est une coupe de la chambre à pression suivant la ligne 9--2 de la fig. <B>1.</B> Un certain nombre de fils 1, venant d'un râtelier 2, est entraîné par des rouleaux de pinçage 3 placés en avant d'une chambre à pression 4 en forme de tuyau.
Les fils sont tirés à travers la chambre à pression au moyen de rouleaux de pinçage 5 placés à l'autre ex trémité de la chambre et, finalement, sont re çus sur un râtelier 6. Aux extrémités de la chambre 4 sont fixées des plaques de ferme ture 7 et 8 percées de trous pour l'entrée et la sortie des fils. La chambre à pression 4 est pourvue d'une soupape de sûreté 9, d'un ma nomètre 10 et de tubes perforés 11 et 12 des tinés à être alimentés en vapeur d'eau au moyen d'un tuyau 13 par l'intermédiaire d'un détendeur 14. Les perforations des tuyaux 11 et 12 sont disposées de façon à diriger des jets de vapeur sur les fils 1 qui entrent dans la chambre à pression.
Cette dernière est, en outre, pourvue d'un tuyau de purge 15 et d'un robinet 16.
La fig. 3 est une coupe longitudinale de la seconde forme d'exécution, en section pour la plus grande partie; la fig. 4 étant une coupe horizontale de la chambre disposée pour être alimentée avec de l'eau chaude.
Les fils 1 venant d'un râtelier 2 sont ame nés au moyen de rouleaux de pinçage 3 dans une chambre à pression 4; ils y sont étirés par des rouleaux de pinçage 5 et ils sont re çus sur un râtelier 6. Sur la chambre à pres sion 4 sont fixées des plaques de ferme ture 7 et 8 avec perforations pour le passage des fils, comme on le voit sur la fig. 4.
De l'eau chaude arrive dans la chambre 4 par un tuyau 19 venant d'un réservoir (non repré senté) sous pression, par exemple au moyen d'air comprimé, et elle sort de la chambre par un tuyau 20. La chambre 4 est, en outre, pour vue d'un manomètre 21 et d'un serpentin 22 de chauffage par la vapeur, de façon à main tenir la température désirée. Des auges, re présentées schématiquement en 23 et 24 et pourvues de tuyaux d'écoulement, servent à recueillir l'eau qui suinte par les orifices des plaques de fermeture 7 et 8.
Un tuyau d'écou lement 15 sert à vider la chambre à pression 4, par exemple lorsqu'on veut introduire des fils dans la chambre.
La longueur de fil soumise à l'action de la vapeur ou de l'eau chaude peut être très courte et, en fait, on peut obtenir un. bon éti rage avec une longueur de l'ordre de 10 cm. Toutefois, il est préférable d'allonger la chambre à pression, par exemple jusqu'à un mètre, à deux ou plus,, la longueur précise dé pendant de la température, du degré et de la vitesse de l'étirage.
Alors que l'on peut se servir de la vapeur sèche dans la chambre à pression, il est très avantageux d'appliquer de la vapeur d'eau à l'état saturé ou humide.
En se servant des installations décrites et représentées, on peut obtenir des degrés d'éti rage élevés. Par exemple, lorsque la chambre à pression contient de la vapeur d'eau saturée ou humide, ou de l'eau à des températures supérieures à 125 , on peut obtenir des éti rages de plusieurs centaines pour cent avec diminution correspondante du denier du fil ou filament.
La vapeur d'eau est appliquée de préfé rence sous pression, de sorte que les produits à traiter peuvent être soumis à des tempéra tures relativement élevées tout en mainte nant la vapeur saturée ou à l'état humide. Ainsi, par exemple, la vapeur peut être à une température de 110, 120, 130 ou 135 ou plus et à la pression voulue pour que la vapeur soit saturée ou humide, par exemple 0,7, 1,4, <B>,1</B> kg ou plus par cm' au-dessus de la pres- 22 sion atmosphérique.
De même, avec de l'eau chaude, on peut l'employer à des températures supérieures à 100 , par exemple celles men- tionnées ci-dessus pour la vapeur, sous près- Sion appropriée. Les meilleures conditions pour le traitement dépendent du degré d'éti rage requis et de la vitesse d'étirage et d'un certain nombre de facteurs dont il sera fait mention ci-dessous.
La vapeur d'eau peut être amenée à l'é tat saturé ou humide grâce à tous moyens ap propriés quelconques. Si l'on se sert de vapeur surchauffée, comme source d'alimentation, on peut avoir recours au refroidissement, par exemple par radiation, pour obtenir les condi tions requises, ou bien on peut injecter de l'eau dans la vapeur, de façon à obtenir à la fois le refroidissement et la présence d'eau à l'état liquide La vapeur peut être produite sur place dans la chambre où se fait l'étirage:
Les produits artificiels à traiter au moyen des installations représentées peuvent être des fils ou autres substances composés de filaments continus ou bien ils peuvent être constitués par des filés faits de tronçons de filaments courts ou plus ou moins longs. Les produits peuvent avoir au début n'importe quel lustre désiré depuis un lustre élevé jus qu'à un lustre moyen, ou bien ils peuvent ne pas avoir de lustre du tout.
Ainsi les produits peuvent avoir un faible lustre dû à la pré sence, dans ceux-ci, de bioxyde de titanium ou autres pigments. De préférence, les pro duits lorsqu'ils pénètrent dans la vapeur ou l'eau chaude sont sensiblement débarrassés des solvants volatils.
L'étirage des produits se fait au cours de leur déplacement pour aller d'un point à un autre. Le traitement peut s'effectuer sur un fil unique, par exemple au cours du bobinage à partir d'une galette ou d'une bobine sur une bobine ou bien il peut se faire sur un cer tain nombre de fils simultanément. Ainsi, des fils artificiels peuvent être étirés en pas sant d'un râtelier à un autre. Lorsqu'on étire simultanément un certain nombre de fils, il est avantageux de disposer les fils en aligne ment parallèle sous forme d'une nappe ou, si on le désire, sous forme de nappes parallèles.
L'opération d'étirage peut s'effectuer de façon due le degré d'étirage désiré soit obtenu en-un seul stade ou, si on le désire, il peut être prévu des cylindres ou autres dispositifs d'é tirages intermédiaires, de façon à effectuer l'étirage en plusieurs stades.
Comme on l'a déjà dit, pour un degré par ticulier d'allongement et une vitesse particu lière d'étirage, on peut appliquer une gamme de températures. La température à laquelle il est préférable de travailler dépend d'un cer tain nombre de facteurs, y compris la torsion du fil primitif qui, pour un étirage rapide, devrait être aussi faible que possible, la na ture du dérivé de cellulose en traitement, des produits faits en dérivés de cellulose à visco sité élevée nécessitant, en général, des tempé ratures et.
par suite, des pressions plutôt plus élevées que des produits faits en dérivés de cellulose à faible viscosité, et la dimension des trous d'entrée et de sortie ainsi que la po sition des jets de vapeurs dans la chambre à vapeur par rapport aux fils qui y entrent. Comme on l'a dit ci-dessus, les trous d'en trée et de sortie des fils sont de préférence aussi petits que possible de façon à réduire l'é chappement de la vapeur ou de l'eau. Leur dimension varie naturellement avec le dernier des fils soumis à l'étirage. La température est, de préférence, réglée de façon à permettre d'utiliser une tension d'étirage aussi faible que possible.
Dans certains cas, les filaments individuels des fils tendent à se souder de façon à former un fil en une seule pièce et les installations décrites peuvent être utilisées de façon à fabriquer un produit de ce genre lors qu'on le désire. D'autre part, lorsqu'on veut garder des fils à filaments individuels, ceci peut être obtenu au moyen de simples ré glages dans la pression, la vitesse d'étirage, la quantité d'étirage, la dimension des entrées et des sorties des fils et les différents autres facteurs.
Bien que les installations représentées aient été décrites ci-dessus en se référant plus particulièrement au traitement de produits à base d'acétate de cellulose, elles sont égale ment applicables au traitement de produits contenant d'autres esters ou éthers de cellu lose.
En outre, des rubans, des feuilles, des pellicules, des nappes, etc., peuvent être éti rés dans ces installations et, dans le cas de feuilles, de pellicules ou produits analogues, l'étirage peut se faire longitudinalement et/ou latéralement ou bien on peut appliquer une tension latérale suffisante pour empêcher le rétrécissement latéral pendant l'application de l'étirage longitudinal.