CH319131A - Procédé de fabrication de fibres synthétiques à partir d'un produit de polymérisation thermoplastique - Google Patents

Procédé de fabrication de fibres synthétiques à partir d'un produit de polymérisation thermoplastique

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CH319131A
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Description


  Procédé de     fabrication    de     fibres    synthétiques à     partir    d'un produit  de     polymérisation        thermoplastique       Le brevet principal concerne un procédé de  fabrication de produits formés, tels que fibres,  fils, etc., à partir d'un produit de polyméri  sation thermoplastique comprenant au moins  en majeure partie de l'acrylonitrile, procédé  caractérisé en ce qu'on fait coaguler ce produit  de polymérisation, approximativement à la  forme qu'on désire lui donner, à partir d'une  de ses solutions coagulable par l'eau, en met  tant cette solution en contact avec un coagu  lant liquide comprenant de l'eau, la tempéra  ture de ce coagulant ne dépassant pas 10  C.

    Ce coagulant n'est pas un solvant du produit  de polymérisation, mais il dissout le solvant  dans lequel est dissous ledit produit. On a  constaté qu'en maintenant la température du  bain de coagulation à     -f-    10  C ou au-dessous,  par exemple entre - 15  C et<B>+</B>     101,   <B>C,</B> et  de préférence entre - 15  C et     +    5  C envi  ron, les gels coagulés sont généralement clairs  ou sensiblement clairs, résistants et ductiles, et  que, sous forme de fibres, fils ou autre, ils peu  vent être étirés pour orienter les molécules, de  façon à augmenter la cohésion, la résistance à  la traction, la     tenacité,    l'élasticité, et améliorer       d'autres'propriétés    du produit fini.  



  L'objet de la présente invention comprend  un procédé de fabrication de fibres synthétiques  à partir d'un produit de polymérisation ther  moplastique comprenant au moins en majeure    partie de l'acrylonitrile combiné, ledit procédé  étant caractérisé en ce qu'on forme au moins  une fibre par extrusion d'une solution,     coagu-          lable    par l'eau, dudit produit, qu'on met en  contact cette fibre, immédiatement après l'ex  trusion, avec un coagulant liquide comprenant  de l'eau et dont la température ne dépasse pas  10  C, afin d'obtenir une fibre coagulée     étira-          ble,    qu'on étire cette fibre en présence d'eau et  à une température comprise entre 70 et 110  C,

    tandis qu'elle est disposée suivant une ligne  tangente à deux organes circulaires rotatifs  entre lesquels elle n'est pas en contact avec  d'autres corps solides, la vitesse périphérique  du second des deux organes rotatifs étant supé  rieure à celle du premier pour maintenir la  fibre sous tension, et qu'on sèche la fibre étirée.  



  Le produit de polymérisation utilisé     com-          prend        de        préférence        au        moins        85        %        en        poids     d'acrylonitrile combiné ; il peut avoir un poids  moléculaire, calculé d'après l'équation de  Staudinger, compris entre 35 000 et 300 000.  



  Pour l'extrusion on utilise une solution du  polymère ou copolymère d'acrylonitrile qui  peut être coagulée quand on la met en contact  avec un coagulant liquide comprenant de l'eau.  Des solvants pouvant servir à la préparation de  ces solutions sont par exemple des solutions  aqueuses concentrées de sels minéraux très  solubles dans l'eau, particulièrement de sels qui      fournissent des ions fortement hydratés en solu  tion aqueuse, par exemple des chlorures, bro  mures, iodures,     thiocyanates,    perchlorates et  nitrates. On pourra utiliser de préférence le       thiocyanate    de calcium ou de sodium.

   En dis  solvant un polymère ou copolymère     compre-          nant        au        moins        85        %        d'acrylonitrile        combiné        et     ayant un poids moléculaire compris entre  35 000 et 300 000, dans une solution aqueuse  concentrée de l'un de ces     thiocyanates,    on peut  obtenir une solution se prêtant bien à l'extru  sion et dont la viscosité est déterminée par le  fait qu'une bille en métal marque     K        Monel       (poids spécifique de 8,8     g/cmj)

      d'un diamètre  de 3 mm met entre 10 et 500 secondes pour  parcourir en chute libre 20 cm dans la solution  portée à<B>610</B> C.  



  L'étirage s'effectue de préférence à une  température comprise entre 90  et     100     C. Cet  étirage des fibres coagulées en présence d'eau  provoque une amélioration notable des fibres.  



  L'invention est illustrée, à titre d'exemple,  par la description ci-après en regard du dessin  annexé sur lequel  La     fig.    1 est une vue latérale partiellement  en coupe d'une forme d'appareillage que l'on  peut utiliser dans la mise en pratique de l'in  vention ;  la     fig.    2 est une coupe     transversale    d'une  partie de l'appareil représenté à la     fig.    1, sui  vant 2-2 de ladite figure ;

    la     fig.    3 est une vue latérale partiellement  en coupe d'un autre appareillage que l'on peut  utiliser dans la mise en pratique de la présente  invention et  les fi-. 4, 5 et 6 représentent schématique  ment d'autres modes de réalisation de disposi  tifs utilisés pour étirer la fibre coagulée tandis  qu'elle est disposée suivant une ligne tangente  à deux organes circulaires rotatifs entre les  quels elle n'est pas en contact avec d'autres  corps solides.  



  L'appareillage représenté à la     fig.    1 peut  être utilisé comme suit  On amène une solution coagulable par l'eau  d'un polymère ou copolymère de l'acryloni-         trile,    filtrée si     nécessaire    et dégazée, par un  tube collecteur jusqu'à une pompe 10 qui in  troduit la solution par la conduite 12 et à tra  vers un filtre à bougies 14 dans un raccord de  filière 16 disposé verticalement. Ce raccord de  filière est de préférence muni d'un dispositif de  chauffage électrique ou autre ; dans ce cas, le  raccord de filière 16 et la filière 18 peuvent  être construits par exemple comme décrit en  regard de la fi-. 1 A du brevet principal.  



  Le     raccord    de filière 16 peut être fixé sous  tout angle convenable au-dessus du bain coagu  lant 20 contenu dans le récipient 22, par tout  moyen approprié, par exemple en étant rac  cordé à l'extrémité de sortie du filtre 14. Cet  angle peut être inférieur à 90 , comme repré  senté à la     fig.    3, ou approximativement de 90 ,  comme représenté à la fi-. 1. De     préférence,     seule la face inférieure de la filière est en con  tact avec le bain coagulant.  



  Au fur et à mesure que la solution de filage  est extrudée à travers les ouvertures de la  filière, elle coagule sous forme de fibres 24, au  contact du bain coagulant 20, maintenu par  tout moyen convenable à une température ne  dépassant pas 10 . Pour cela, on peut introduire  le bain, convenablement refroidi, dans le réci  pient 22 par la conduite d'alimentation 26 et  la vanne 28. La vanne 30 est fermée lorsqu'on  remplit le récipient 22.

   Le trop-plein du bain  coagulant s'écoule par la conduite 32 et peut,  si on le désire, être ramené au récipient par la  conduite 34 si on ouvre la vanne 30 ; on peut  aussi le faire passer dans un système de réfrigé  ration avant de le ramener dans le récipient 22;  on peut enfin le conduire à un système d'éva  poration pour le concentrer et le réutiliser  comme solvant pour dissoudre le produit de  polymérisation d'acrylonitrile.  



  Le faisceau de fibres coagulées 24 descend  et passe sur une poulie 36, immergée et action  née mécaniquement, et de là remonte vers la  surface. Cette poulie est fixée sur un support  mobile 38, ce qui facilite le changement de  poulie.  



  En émergeant du bain coagulant 20, le  faisceau de fibres 24 passe sur une     poulie    de  guidage 40 et, de là, suit un trajet formé de      spires successives passant sur une paire de rou  leaux creux convergents 42. Pour plus de com  tnodité, ce trajet sera appelé dans la suite  trajet   hélicoïdal  , bien qu'il ne soit pas  hélicoïdal au sens géométrique du terme. Ces  rouleaux 42 sont actionnés par un mécanisme  moteur convenable 44 et sont espacés l'un de  l'autre par exemple de 15 à 20 cm ou plus.  Ils sont fixés dans un même plan vertical et  entraînés à la même vitesse périphérique. Les  rouleaux convergent l'un vers l'autre à leur  extrémité de sortie pour permettre au faisceau  de fibres d'avancer sur les rouleaux.

   Leur  degré de convergence est représenté de manière  exagérée sur les     fig.    1 et 3. Avec des rouleaux  de 10 cm de diamètre et de 25 cm de long, on  obtient ordinairement des résultats satisfai  sants lorsque l'angle des axes des deux rou  leaux est d'environ 36 minutes. Le trajet   héli  coïdal   effectué par le faisceau de fibres sur et  entre ces deux rouleaux, trajet pendant lequel  les fibres sont lavées avec un liquide froid con  tenant de l'eau, a avantageusement un dévelop  pement d'environ 4,50 à 36 m.  



  On peut incliner les deux rouleaux sur  l'horizontale, par exemple suivant un angle  d'environ 2  à 10 , plus particulièrement d'en  viron 5 . Le faisceau de fibres enroulé le long  des rouleaux rencontre alors un contre-courant  de liquide froid contenant de l'eau, par exem  ple de l'eau elle-même à une température ne  dépassant pas 10 , et de préférence de l'ordre  de 0 à 5 . Ce liquide est amené par l'ajutage  46. Pour éviter qu'il ne se réchauffe de façon  excessive sur les surfaces des rouleaux, on peut  introduire dans l'un au moins des rouleaux  creux 42 un agent réfrigérant convenable, pour  maintenir la surface extérieure du rouleau à  une température ne dépassant pas 10 , plus  particulièrement de l'ordre de - 15 à 0  ou       f    5 .

   Cet agent réfrigérant est introduit dans  les rouleaux 42 par la conduite 50 et le joint  48, et il ressort par la conduite 52. Le liquide  qui a lavé les fibres enroulées sur les cylindres  42 est recueilli par un plateau 54 et s'écoule  par la conduite 56.  



  Le faisceau de fibres lavées 58 quitte les  rouleaux 42 et passe sur une poulie 60 animée    de la même vitesse périphérique que ces rou  leaux. Le faisceau passe alors à travers le  liquide aqueux chaud 62 contenu dans le bac  d'étirage 64 et, de là, sur la poulie principale  66 et une poulie auxiliaire 68, sur chacune  desquelles les fibres s'enroulent une ou plu  sieurs fois. Si on le désire, la vitesse périphé  rique de la poulie 60 peut être légèrement  supérieure à     celle    des rouleaux convergents 42.  



  La vitesse périphérique de la     poulie    66 est  supérieure à celle de la poulie 60, le rapport  de ces deux vitesses étant proportionnel à  l'allongement qui doit être appliqué à chaque  fibre quand elle traverse le liquide aqueux  chaud 62. Après avoir quitté la     poulie    66, le  faisceau de fibres étirées 70 passe sur la poulie  de guidage 72, et est alors     recueilli    sur une  bobine 74, à l'aide du guide 76. On peut utili  ser une petite quantité d'eau ou d'un autre  agent liquide approprié pour maintenir les  fibres étirées à l'état de gel alors qu'elles sont  recueillies sur la bobine 74, par exemple en  pulvérisant de façon continue de l'eau sur la  bobine 74.

   Au lieu d'être enroulé sur une  canette ou bobine, le faisceau de fibres étirées  peut être recueilli par exemple dans un pot  centrifuge, dans lequel on peut appliquer avan  tageusement une torsion au faisceau de fibres  humides.  



  Le degré d'étirage appliqué aux fibres coa  gulées peut varier largement. Suivant le type  de matière soumise à l'étirage et les propriétés  particulières désirées pour le produit fini,  l'allongement peut varier par exemple de  100 %, et de préférence de 200 ou 300 %,  jusqu'à 2000 % ou plus de la longueur initiale  de chaque fibre.  



  Le bac d'étirage 64 de la     fig.    1 est repré  senté à la     fig.    2 en coupe transversale suivant  2-2 de la     fig.    1.  



  Les fibres passent légèrement au-dessus  (par exemple à 3 mm) du fond de la partie 78  en forme de V du bac, à travers le liquide  aqueux chaud 62 contenu dans le bac 64. Elles  entrent dans le bac d'étirage 64 par une fente  en forme     d'U    prévue dans la paroi terminale  79     (fig.    1) du bac. Le liquide aqueux chaud  dans lequel sont étirées les fibres est de préfé-           rence    maintenu en circulation dans ce bac ; il  entre par la conduite 80, est recueilli aux extré  mités 88 et 90 et sort par les conduites 82  et 84.  



  La partie 78 en forme de V du bac est  munie d'une série d'ouvertures 86     (fig.    2), de  sorte que le liquide aqueux chaud 62 qui pénè  tre dans le bac par la conduite 80 est refoulé  à travers ces ouvertures 86, ce qui provoque  une légère agitation du liquide dans le bac.  



  Le liquide aqueux chaud qui circule à tra  vers le bac 64 peut être chauffé par tout  moyen convenable (non représenté) à la tem  pérature désirée.  



  On sèche enfin les fibres étirées, par exem  ple sur la bobine 74, à la température ambiante  ou par     chauffage    à une température de l'ordre  de     40     à 120  . Si le faisceau de fibres a été  recueilli et tordu à l'état humide dans un pot  centrifuge, on peut ensuite sécher de façon  continue le fil ainsi obtenu.  



  L'appareillage représenté à la     fig.    1 peut,  bien entendu, servir aussi bien à la fabrication  d'une seule fibre d'une certaine épaisseur qu'à  celle d'un faisceau de fibres.  



  L'appareillage représenté à la     fig.    3 permet  de conduire de façon continue les opérations  de filage, étirage et séchage d'un faisceau de  fibres. Jusques et y compris l'étirage, les diver  ses parties de cet appareillage sont les mêmes  que celles de l'appareillage représenté à la       fig.    1 (avec les mêmes signes de référence), à  deux détails près  A la     fig.    3, la conduite d'alimentation 26  pénètre latéralement dans le récipient 22, tandis  qu'à la     fig.    1 la même conduite pénètre par la  base du récipient. En outre, à la     fig.    3, le rac  cord de filière 16 est disposé suivant un angle  inférieur à 90  par rapport à la surface du bain  aqueux 20.  



  Le dispositif de séchage comprend deux  rouleaux de séchage convergents 92, en tous  points analogues aux rouleaux 42, espacés de  façon convenable l'un de l'autre, fixés dans le  même plan vertical et tournant à la même  vitesse périphérique. L'un au moins des rou  leaux de séchage 92 est chauffé par tout moyen    convenable. Le faisceau de fibres passe sur     ces     rouleaux en suivant un trajet formé de spires  successives, trajet qui pour plus de commodité  sera appelé   hélicoïdal  .  



  Au fur et à mesure qu'il se déplace suivant  ce trajet   hélicoïdal   sur les rouleaux de sé  chage 92, le faisceau de fibres étirées est  séché. A l'extrémité d'entrée des deux rouleaux  ou d'un seul, un agent antistatique (c'est-à-dire  un agent destiné à éviter l'accumulation de  charges électrostatiques sur les fibres) est appli  qué aux toutes premières spires du faisceau de  fibres se déplaçant sur les rouleaux, au moyen  d'un ajutage 94 disposé au-dessus du rouleau  supérieur de séchage.

   Comme les rouleaux sont  inclinés d'un certain angle sur l'horizontale,  l'agent antistatique s'écoule le long du rouleau  supérieur, à contre-courant par rapport à  l'avancement du fil, permettant ainsi un contact  efficace entre l'agent antistatique et les fibres,  puis s'égoutte ou s'écoule dans un bassin collec  teur 96, muni d'une conduite pour soutirer  l'excédent d'agent antistatique.  



  Des exemples d'agents antistatiques que  l'on peut utiliser sont les sels de     guanylurée    ou  de     guanidine    des     monoesters    aliphatiques de  l'acide sulfurique et plus particulièrement ceux  dans lesquels le groupe aliphatique contient de  12 à 18 atomes de carbone, par exemple le  sel de     guanylurée        d'octadécyl-sulfate,    le sel de       guanidine        d'octadécyl-sulfate,    le sel de     guani-          dine        d'oléyl-sulfate,    etc...

   D'autres exemples  d'agents antistatiques que l'on peut utiliser sont  les     bêta-alcoxy-propionitriles,    par exemple       l'octadécoxy-propionitrile,    des produits de réac  tion d'oxyde d'éthylène et d'une     alcoyl-guan-          amine    à longue chaîne, par exemple     l'octadécyl-          guanamine,    et des produits de réaction d'oxyde  d'éthylène et d'une     guanidine        alcoylée    à longue  chaîne, par exemple de     l'octadécyl-guanidine.     



  Dans la mise en     oeuvre    du procédé au  moyen de l'appareillage selon la     fig.    3, ce  traitement du faisceau de fibres par un agent  antistatique est nécessaire pour la raison sui  vante : pour que les points en lesquels le fais  ceau de fibres commence et termine son par  cours   hélicoïdal   soient fixes, ce qui est  nécessaire pour que le faisceau puisse être      débité de façon continue, les spires du trajet    hélicoïdal  , et par conséquent les spires du  faisceau qui le suit, doivent subir une transla  tion axiale continue.

   Puisqu'il n'est guère possi  ble de disposer d'organes de séparation entre  les spires du     faisceau    subissant cette translation,  il n'est pas possible d'éviter le contact entre  spires adjacentes du faisceau ; ce contact pourra  même être désirable pour assurer la transla  tion uniforme de toutes les spires. Or si, pen  dant que ce contact a lieu, le faisceau s'étalait  (  se ballonnait  ) sous l'effet d'une répulsion  électrostatique surgissant entre ses fibres dans  une même spire, des portions de fibres faisant  partie de cette spire pourraient venir se super  poser à des portions de fibres appartenant aux  spires adjacentes en amont et en aval, ou venir  se glisser sous celles-ci.

   Bien entendu, une telle  répulsion électrostatique pourrait aussi se pro  duire entre des portions de fibres appartenant  à des spires adjacentes du faisceau ; cependant  elle ne se produirait pas avec certitude et en  pratique n'agirait pas nécessairement de ma  nière à empêcher la superposition de ces por  tions de fibres. Or, le faisceau ne pourrait pas  être redressé au terme de la dernière spire du  trajet   hélicoïdal  , pour quitter celui-ci, si  des portions de fibres appartenant à une spire  précédente lui étaient superposées ; il est donc  évident que de nombreuses fibres seraient rom  pues au terme dudit trajet   hélicoïdal  .

   Ce  grave inconvénient serait d'autant plus sensible  que ce sont précisément le séchage des fibres et  le frottement qu'elles subissent du fait de ladite  translation axiale des spires du trajet   héli  coïdal  , en passant sur des organes de support  imprimant au faisceau ce parcours, qui favori  seraient et provoqueraient la formation d'élec  tricité statique. Grâce au traitement de la fibre  étirée par ladite composition liquide contenant  un agent antistatique, cette formation d'électri  cité statique est empêchée, ce qui permet de  sécher sans difficultés les fibres tandis qu'elles  suivent en faisceau ledit trajet   hélicoïdal  .  



  On pourrait aussi faire passer de façon con  tinue les fibres étirées, avant leur arrivée sur  les rouleaux de séchage 92, dans un bac dans  lequel circule une dispersion aqueuse de l'agent    antistatique qui peut être du type mentionné  précédemment.  



  Après avoir parcouru le trajet       hélicoïdal       sur les rouleaux 92, le faisceau de fibres sé  chées 100 passe par un guide-fil 98 et il est  tordu et enroulé sur une bobine 104 à l'aide  d'un anneau tordeur 102.  



  Les     fig.    4, 5 et 6 montrent d'autres moyens  grâce auxquels on peut étirer une fibre coagulée  ou un faisceau de telles fibres.  



  Dans la forme d'exécution du dispositif  d'étirage représentée à la     fig.    4, les deux sur  faces circulaires rotatives sont en contact avec  un milieu aqueux chaud en présence duquel  s'effectue l'étirage. La fibre coagulée 58 passe  sur la poulie principale 106 et la poulie auxi  liaire 108 en s'enroulant une ou plusieurs fois  autour de chacune d'elles, traverse le liquide  aqueux chaud 62 contenu dans le bac 110 et  arrive sur la seconde poulie principale 112 et  la poulie auxiliaire 114, autour de chacune des  quelles la fibre s'enroule également une ou plu  sieurs fois. La poulie 112 tourne à une vitesse  périphérique supérieure à celle de la poulie  106, de façon à étirer la fibre.

   On peut re  cueillir la fibre étirée 70 sur une bobine 74       (fig.    1) ou dans un pot avant de la sécher, ou  on peut la sécher de façon continue sur des  rouleaux de séchage comme on l'a décrit pré  cédemment en se référant à la     fig.    3, le traite  ment par un agent antistatique n'étant cepen  dant prévu que dans le cas d'un faisceau de  fibres.  



  Dans les formes d'exécution du dispositif  d'étirage représentées aux     fig.    5 et 6, la fibre  coagulée 58 passe sur la poulie principale 116  et la poulie auxiliaire 118 en     s'enroulant    une  ou plusieurs fois autour de chacune et, de là,  soit sur la seconde poulie principale 120 et la  poulie auxiliaire 122     (fig.    5), autour desquelles  la fibre s'enroule également une ou plusieurs  fois, soit sur la paire de rouleaux convergents  124 et 126     (fig.    6) où elle s'enroule plusieurs  fois, suivant un trajet   hélicoïdal  , décrit     ci-          dessus    en se référant aux rouleaux 42 et 92.

    Ces deux rouleaux convergents ou un seul peu  vent être chauffés de la même manière que      celle décrite précédemment en se référant aux  rouleaux 92. Les rouleaux convergents 124 et  126 tournent à la même vitesse périphérique et  celle-ci, de même que celle de la poulie 120  dans le cas de la     fig.    5, est supérieure à celle de  la poulie 116, de façon à maintenir la fibre 58  sous tension et à lui appliquer l'étirage désiré.

    Sur le trajet ascendant entre la     poulie    116 et la  poulie 120 ou les rouleaux convergents 124 et  126, la fibre rencontre une petite quantité d'un  liquide aqueux chaud tel que celui qu'on a  décrit précédemment en se référant aux bains  d'étirage 64 et 110, liquide déversé par     l'aju-          tage    128. On peut en outre appliquer à la fibre  un liquide aqueux chaud similaire au moment  où elle est sur la poulie 120 ou sur les rou  leaux convergents 124 et 126. On recueille la  fibre étirée 70 de la façon décrite plus haut en  se référant à la     fig.    4.  



  Dans l'exemple suivant, qui illustre l'inven  tion, toutes les parties et pourcentages sont  indiqués en poids.  



  Le polymère d'acrylonitrile utilisé a été pré  paré comme suit  On mélange 100 parties d'acrylonitrile sec  avec 1470 parties d'eau dans un récipient che  misé équipé avec un agitateur. On chauffe le  mélange à 40  et on lui ajoute successivement,  et dans l'ordre, 0,75 partie de     persulfate    d'am  monium, 0,75 partie de     métabisulfite    de sodium  et 1,87 partie de sulfate de sodium. On laisse  la réaction de polymérisation se poursuivre  pendant deux heures, la température de la  masse réactionnelle étant maintenue à 40 . On  filtre le polymère formé et on le lave en le  remettant en suspension dans de l'eau et en le       refiltrant    jusqu'à ce qu'il soit exempt de sulfate.

    Le     polyacrylonitrile    lavé est étalé sur des pla  teaux en acier inoxydable et séché pendant  environ 16 heures à 65  dans un four à circula  tion d'air. On moud alors le produit sec en  poudre fine. Une solution de 1     gramme    du       polyacrylonitrile    pulvérisé dans 100     cm3    de so  lution aqueuse de     thiocyanate    de sodium à       60        %    a     une        viscosité        de        41,5        centipoises,

          déter-          minée    à 40  en utilisant un     viscosimètre          Oswald-Cannon-Fenske.       On neutralise 93 parties d'une solution       aqueuse    à     53        %        de        thiocyanate        de        calcium    à  un pH de 7 avec de l'acide chlorhydrique dilué  et on refroidit cette solution à - 10  dans un  bain de neige carbonique et d'acétone. On dis  perse 7 parties de     polyacrylonitrile    fabriqué  comme décrit ci-dessus dans cette solution  aqueuse en agitant rapidement.  



  On transfère la suspension résultante dans  une installation de mélange comprenant un ré  servoir chemisé en acier inoxydable muni d'un  couvercle et d'un agitateur, et on l'agite pen  dant 48 heures à 45", dans une atmosphère  d'anhydride carbonique, afin de dissoudre  complètement le     polyacrylonitrile.    On filtre la  solution résultante à travers un filtre de sable  en utilisant une pression d'anhydride carbo  nique de 18     kg/cm -.    On maintient la solution  filtrée sous vide pendant plusieurs jours à     25--,     jusqu'à ce qu'on ait éliminé toutes les bulles de       (r    z. La solution résultante, exempte de gaz,  est alors maintenue sous vide pendant 18 heu  res supplémentaires avant d'être utilisée comme  solution de filage.

   La teneur en polymère de la  solution, déterminée en coulant, séchant et pe  sant un film de la solution coulée, est de 7 0/0.  La viscosité de la solution, déterminée en me  surant le temps mis par une bille en métal  marque       Monel      de 3 mm de diamètre et  pesant 0,142 gr. pour tomber à travers 20 cm  de solution maintenue à<B>61,</B> est de 208 se  condes.  



  On extrude la solution ci-dessus à travers  une filière comportant 40 trous de 110 microns  de diamètre, dans un bain coagulant consistant  en eau refroidie à 1 - 2 . On chauffe la solution  de filage à l'intérieur de la filière, au moyen  d'un   doigt   chauffé à la vapeur. On fait  parcourir au faisceau de fibres un trajet d'envi  ron 3,50 mètres à travers le bain coagulant.  



  Le faisceau de fibres sortant du bain coagu  lant passe sur plusieurs galets de guidage, puis  sur une poulie A et ensuite dans un bac de  30 cm contenant de l'eau chauffée à 98 - 99 .  Les fibres sont étirées jusqu'à un allongement       d'environ        600        %        dans        ce        bac,        et        passent        sur     une seconde poulie B dont la vitesse périphéri  que est supérieure à celle de la poulie A. Le      bac d'étirage est du type décrit en se référant à  la     fig.    2.

   Le faisceau de fibres forme une ligne  tangente aux deux poulies<I>A</I> et<I>B,</I> entre les  quelles il n'a pas d'autre contact avec des corps  solides. Les fibres sont ensuite     recueillies    sur  une bobine animée d'un mouvement de     va-et-          vient    et continuellement arrosée d'eau pour  maintenir les fibres à l'état de gel. La bobine  pleine est ensuite immergée dans l'eau pour éli  miner toute     trace    de     thiocyanate    de calcium  dans les fibres.  



  On suspend alors la bobine dans un bac  contenant une dispersion aqueuse à 1     %    de sel  de     guanidine        d'octadécyl-sulfate    comme agent  antistatique, en maintenant la dispersion à 40     -          50 .     



  On déroule à nouveau le faisceau de fibres  de la bobine immergée, et on le conduit sur un  dispositif de séchage constitué par deux rou  leaux en acier inoxydable, ayant chacun 10 cm  de diamètre et 25 cm de long, qui sont conver  gents et placés dans le même plan vertical à  20 cm l'un de l'autre. Chaque rouleau est  chauffé électriquement de l'intérieur, la tem  pérature de la surface extérieure étant d'envi  ron 65 - 70 , et tourne à une vitesse périphé  rique d'environ 33,8 mètres par minute. Le  faisceau de fibres suit un trajet   hélicoïdal    autour des deux rouleaux, formant 52 spires,  dont chacune a une longueur moyenne d'envi  ron 0,724 m. On     conduit    alors directement le  fil séché vers un tordeur à anneau, où il subit  une torsion en S de 2,8 tours pour 2,5 cm.  



  Le fil terminé a un denier de 115, une  résistance à la traction à sec de 4,5 gr par de  nier, une résistance à la traction à l'état humide  de 3,6 gr par denier et des allongements à sec  et à l'état humide de 14  /o.

Claims (1)

  1. REVENDICATION I Procédé de fabrication de fibres synthéti ques à partir d'un produit de polymérisation thermoplastique comprenant au moins en ma jeure partie de l'acrylonitrile combiné, caracté risé en ce qu'on forme au moins une fibre par extrusion d'une solution, coagulable par l'eau, dudit produit, qu'on met en contact cette fibre, immédiatement après l'extrusion, avec un coa gulant liquide comprenant de l'eau et dont la température ne dépasse pas 10 C, afin d'obte nir une fibre coagulée étirable, qu'on étire cette fibre en présence d'eau et à une température comprise entre 70 et 110 C, tandis qu'elle est disposée suivant une ligne tangente à deux organes circulaires rotatifs entre lesquels elle n'est pas en contact avec d'autres corps solides,
    la vitesse périphérique du second des deux organes rotatifs étant supérieure à celle du pre mier pour maintenir la fibre sous tension, et qu'on sèche la fibre étirée. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé suivant la revendication I, ca ractérisé en ce que les vitesses périphériques des deux organes rotatifs sont dans un rapport tel que la fibre est étirée jusqu'à un allonge ment d'au moins 100 0/0. 2.
    Procédé suivant la revendication I, ca ractérisé en ce qu'on forme un faisceau de fibres, qu'on traite les fibres avant leur séchage avec une composition liquide contenant un agent antistatique, et qu'on sèche ensuite de façon continue les fibres étirées et traitées tan dis qu'elles suivent en faisceau un trajet formé de spires successives passant sur au moins un corps de révolution. 3. Procédé suivant la revendication I, ca ractérisé par le fait qu'on lave la fibre coagulée, avant de l'étirer et tandis qu'elle suit un trajet formé de spires successives, avec un agent liquide comprenant de l'eau et dont la tempé rature ne dépasse pas 10 C. 4.
    Procédé suivant la revendication I, ca ractérisé par le fait qu'on sèche la fibre étirée en la mettant en contact, tandis qu'elle suit un trajet formé de spires successives passant sur au moins un corps de révolution, avec une surface au moins en partie chauffée de ce corps. 5. Procédé suivant la revendication I, ca ractérisé en ce qu'on utilise une solution for mée par dissolution du produit de polymérisa tion dans une solution aqueuse d'un thio- cyanate. 6.
    Procédé suivant la revendication I, ca ractérisé par le fait que le produit de polymé- risation comprend au moins 85 % en poids d'acrylonitrile combiné. 7.
    Procédé suivant la sous-revendication 6, caractérisé par le fait qu'on utilise un produit de polymérisation ayant un poids moléculaire, calculé d'après l'équation de Staudinger, com pris entre 35 000 et 300 000, ce produit étant dissous dans une solution aqueuse concentrée de thiocyanate de calcium et la solution ainsi formée ayant une viscosité comprise entre 10 et 500 secondes, déterminée par le temps de chute d'une bille d'un diamètre de 3 mm en métal d'un poids spécifique de 8,8 gr/cms, à travers 20 cm de la solution à 61 C. 8.
    Procédé suivant la sous-revendication 6, caractérisé par le fait qu'on utilise un produit de polymérisation ayant un poids moléculaire, calculé d'après l'équation de Staudinger, com pris entre 35 000 et 300 000, ce produit étant dissous dans une solution aqueuse concentrée de thiocyanate de sodium et la solution ainsi formée ayant une viscosité comprise entre 10 et 500 secondes, déterminée par le temps de chute d'une bille d'un diamètre de 3 mm en métal d'un poids spécifique de 8,8 gr/cm,", à travers 20 cm de la solution à 61 C.
CH319131D 1947-09-04 1949-12-13 Procédé de fabrication de fibres synthétiques à partir d'un produit de polymérisation thermoplastique CH319131A (fr)

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