HK61591A - Improved process for annealing polyester filaments and new products thereof - Google Patents

Improved process for annealing polyester filaments and new products thereof

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HK61591A
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HK
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filament
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HK615/91A
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Jack Arnet Hancock
Alan David Kennedy
Walter Donald Johnson
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E.I. Du Pont De Nemours And Company
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    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08—Melt spinning methods
    • D01D5/084—Heating filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J1/00—Modifying the structure or properties resulting from a particular structure; Modifying, retaining, or restoring the physical form or cross-sectional shape, e.g. by use of dies or squeeze rollers
    • D02J1/22—Stretching or tensioning, shrinking or relaxing, e.g. by use of overfeed and underfeed apparatus, or preventing stretch
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/62—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyesters
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G1/00—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics
    • D02G1/20—Combinations of two or more of the above-mentioned operations or devices; After-treatments for fixing crimp or curl
    • D02G1/205—After-treatments for fixing crimp or curl

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Claims (46)

1. Un procédé continu pour traiter un câble de filaments de polyester filés à l'état fondu, comportant les étapes de (1) étirage, (2) recuit, (3) frisage et (4) séchage, caractérisé en ce que l'étape de recuit est effectuée dans une zone sous pression de vapeur d'eau saturée à une pression d'au moins 1100 kPa.
2. Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, entre les étapes d'étirage et de frisage, la longueur du câble est réglée dans l'intervalle d'environ 5% d'allongement à environ 10% de rétraction.
3. Un procédé selon la revendication 2, dans lequel la longueur du câble est réglée de façon à permettre environ 3 à 10% de rétraction.
4. Un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les filaments étirés sont soumis à la zone sous pression de vapeur d'eau saturée pendant au moins environ 0,2 seconde.
5. Un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les filaments étirés sont soumis à la zone sous pression de vapeur d'eau saturée pendant une durée suffisante pour chauffer sensiblement tous les filaments au moins jusqu'à la température de saturation de la vapeur d'eau correspondant à la pression de vapeur.
6. Un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les filaments étirés sont soumis à la zone sous pression de vapeur d'eau saturée pendant moins d'environ 1 seconde.
7. Un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les filaments étirés sont soumis à la zone sous pression de vapeur d'eau saturée pendant environ 0,2 à 0,6 seconde.
8. Un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le recuit a lieu en plus d'une étape.
9. Un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les filaments reçoivent une pulvérisation d'une solution aqueuse d'un apprêt lubrifiant entre les étapes de recuit et de frisage.
10. Un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les filaments sont séchés dans un état relaxé à une température inférieure à 125°C environ.
11. Un procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que les filaments sont séchés à une température inférieure à 110°C environ.
12. Un procédé selon les revendications 1,2,4 et 10, caractérisé en ce que le câble est retiré de la zone sous pression pour être mis à la pression atmosphérique ambiante, de façon que les filaments soient rapidement refroidis par vaporisation d'eau tandis qu'ils se trouvent encore sous ladite longueur réglée.
13. Un procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que les filaments sont refroidis davantage avant le frisage.
14. Un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les filaments de polyester sont essentiellement entièrement constitués de radicaux dioxyéthylène et téréphtaloyle avec du dioxy(oxyde de diéthylène) comme impureté.
15. Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le polyester est un copolymère contenant au moins 93% en poids de radicaux dioxyéthylène et téréphtaloyle et il est sensiblement dépourvu de motifs ayant des sites ioniques pour colorants.
16. Un procédé selon la revendication 15, dans lequel les autres radicaux de comonomères sont l'un ou plusieurs des radicaux glutaryle, oxy-poly(oxyde d'éthylène) d'un poids moléculaire inférieur à 4000, adipyle et dioxy(oxyde de diéthylène).
17. Un procédé selon la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce que le polyester contient au moins 97% en poids de radicaux dioxyéthylène et téréphtaloyle.
18. Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le polyester contient au moins 93% en poids de radicaux dioxyéthylène et téréphtaloyle, au moins 1,3% de radicaux aromatiques contenant un site anionique pour colorants et jusqu'à 4% environ de radicaux organiques neutres.
19. Un procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que les radicaux aromatiques contenant un site anionique pour colorants sont des radicaux 5-(sulfonate de sodium)isophtaloyie.
20. Un filament frisé de poly(téréphtalate d'éthylène) ayant une viscosité relative inférieure à 25 environ et constitué d'au moins environ 97% en poids de motifs récurrents de radicaux dioxyéthylène et téréphtaloyle, le filament ayant un équilibre amélioré d'aptitude à la teinture et de propriétés en traction comprenant une T7 d'au moins environ 1,5 gpd et une (T + T7) d'au moins environ 7 gpd et inférieure à 10 gpd environ, où T7 est la ténacité à 7% d'allongement et T est la ténacité à l'allongement de rupture, un retrait à la chaleur sèche à 196°C inférieur à 10% environ, et une relation d'aptitude à la teinture/orientation caractérisée par un indice "D" inférieur à environ 3,8 et supérieur à environ 1,8, où l'indice "D" =où PMAD est le % en poids total de radicaux autres que les radicaux dioxyéthylène et téréphtaloyle dans les chaînes polymères etoù DDR est mesuré comme décrit dans US―A―4 195 051 et DPF = denier par filament.
21. Un filament frisé de poly(téréphtalate d'éthylène) ayant une viscosité relativement iniférieure à 25 environ et constitué d'au moins environ 93% en poids de motifs récurrents de radicaux dioxyéthylène et téréphtaloyle et contenant au moins environ 3% d'autres radicaux neutres mais ne contenant pas plus d'environ 0,3% de radicaux ayant des sites ioniques pour colorants, le filament ayant un équilibre amélioré d'aptitude à la teinture et de propriétés en traction comprenant une T7 d'au moins environ 1,1 gpd et une (T + T7) d'au moins environ 5 gpd et inférieure à 7 gpd environ, où T7 est la ténacité à 7% d'allongement et T est la ténacité à l'allongement de rupture, un retrait à la chaleur sèche à 196°C inférieur à 10% environ, un indice "D" inférieur à 3,8 environ et supérieur à 1,8 environ, et un RDDR d'au moins environ 0,12, où l'indice "D" et RDDR sont tels que définis dans la revendication 20.
22. Un filament frisé de poly(téréphtalate d'éthylène) ayant une viscosité relative inférieure à 25 environ et constitué d'au moins environ 93% en poids de motifs récurrents de radicaux dioxyéthyhlène et téréphtaloyle et contenant au moins environ 1,3% de radicaux aromatiques ayant un site ionique pour colorants et jusqu'à 4% environ de radicaux organiques neutres, le filament ayant un équilibre amélioré d'aptitude à la teinture et de propriétés en traction comprenant une T7 d'au moins environ 1,2 gpd et une (T + T7) d'au moins environ 5 gpd et inférieure à 7 gpd environ, où T7 est la ténacité à 7% d'allongement et T est la ténacité à l'allongement de rupture, un retrait à la chaleur sèche à 196°C inférieur à 10% environ, et un indice "D" inférieur à 3,8 environ et supérieur à 1,8 environ, où l'indice "D" est tel que défini dans la revendication 20.
23. Un filament selon l'une quelconque des revendications 20 à 22, ayant une viscosité relative située dans l'intervalle d'environ 16 à environ 20.
24. Un filament selon l'une quelconque des revendications 20 à 22, ayant une viscosité relative située dans l'intervalle d'environ 9 à environ 14.
25. Un filament frisé de poly(téréphtalate d'éthylène) ayant une viscosité relative d'environ 9 à environ 14 et constitué d'au moins environ 93% de motifs récurrents de radicaux dioxyéthylène et téréphtaloyle, le filament ayant un équilibre amélioré d'aptitude à la teinture et de propriétés en traction comprenant une T7 d'au moins environ 1,1 gpd et une (T + T7) d'au moins environ 5 gpd et inférieure à 8 gpd environ, où T7 est la ténacité à 7% d'allongement et T est la ténacité à l'allongement de rupture, un retrait à la chaleur sèche à 196°C inférieur à 10% environ, et un indice "D" inférieur à 3,8 environ et supérieur à 1,8 environ, où l'indice "D" est tel que défini dans la revendication 20.
26. Un filament selon la revendication 20 ou la revendication 25, qui ne contient pas plus d'environ 0,3% de radicaux contenant des sites ioniques pour colorants.
27. Un filament selon la revendication 26, sensiblement dépourvu de sites ioniques pour colorants.
28. Un filament selon la revendication 22 ou l'une quelconque des revendications 25 à 27, ayant au moins environ 97% de motifs récurrents de radicaux dioxyéthylène et téréphtaloyle.
29. Un filament selon la revendication 20 ou la revendication 25, dans lequel le polyester est essentiellement entièrement constitué de radicaux dioxyéthylène et téréphtaloyle, avec du dioxy(oxyde de diéthylène) comme impureté.
30. Un filament selon l'une quelconque des revendications 20 à 22 ou l'une quelconque des revendications 25 à 28, dans lequel des radicaux neutres sont présents et sont l'un ou plusieurs des radicaux glutaryle, adipyle, dioxy(oxyde de diéthylène) ou oxy-poly(oxyde d'éthylène) ayant un poids moléculaire inférieur à 4000.
31. Un filament selon la revendication 21 ou la revendication 25, contenant environ 3 à environ 4% de radicaux glutaryle et environ 1 % de radicaux dioxy(oxyde de diéthylène).
32. Un filament selon la revendication 22, contenant environ 3% de radicaux glutaryle et environ 1 % de radicaux dioxy(oxyde de diéthylène).
33. Un filament selon la revendication 20, la revendication 21 ou la revendication 25, dans lequel des radicaux contenant un site ionique pour colorants sont présents et sont des radicaux 5-(sulfonate de sodium)isophtaloyle.
34. Un filament selon la revendication 22, dans lequel les radicaux contenant un site ionique pour colorants sont des radicaux 5-(sulfonate de sodium)isophtaloyle.
35. Un filament selon l'une quelconque des revendications 20 à 24, ayant une teneur en trimère cyclique de surface, telle que définie par un indice "T", inférieure à 20 environ, ou l'indice "T" =où TCS = trimère cyclique de surface.
36. Un filament selon la revendication 25, ayant une teneur en trimère cyclique de surface, telle que défini par un indice "T", inférieure à 25 environ, où l'indice "T" est tel que défini dans la revendication 35.
37. Un filament selon la revendication 21 ou la revendication 25, dans lequel la T7 est d'au moins environ 1,2 gpd.
38. Un filament selon la revendication 20, la revendication 25 ou la revendication 29, ayant une structure fine cristalline aux rayons X caractérisée par une relation de distance de longue période/taille des cristallites se situant à l'intérieur de la région HIJK de la Figure 2.
39. Un filament selon la revendication 21, la revendication 22 ou la revendication 25, dans lequel la distance de longue période et la taille apparente des cristallites sont telles qu'elles se situant à l'intérieur de la région STUV de la Figure 4.
40. Un filament selon l'une quelconque des revendications 20 à 39, ayant un rapport taille apparente des cristallites/distance de longue période et un pourcentage en poids de cristallinité tels qu'ils se situent à l'intérieur de la région LMNOP de la Figure 3.
41. Un filament selon la revendication 40, ayant un rapport taille apparente des cristallites/distance de longue période et un pourcentage en poids de cristallinité tels qu'ils se situent à l'intérieur de la région NOPQR de la Figure 3.
42. Un filament selon l'une quelconque des revendications 20 à 41, ayant un retrait à la chaleur sèche à 196°C inférieur à 8% environ.
43. Un filament selon la revendication 42, ayant un retrait à la chaleur sèche à 196°C d'environ 3% ou plus.
44. Un filament selon la revendication 42 ou la revendication 43, ayant un retrait à la chaleur sèche à 196°C inférieur à 6% environ.
45. Un faisceau de filaments selon l'une quelconque des revendications 20 à 44, ayant un Indice de Frisure d'au moins environ 20, où l'Indice de Frisure =et où, pour la mesure de L,, le câble frisé est redressé par application d'une charge d'environ 0,1 gpd et des pinces de 0,5 g sont attachées au câble étendu avec un écartement de 66,6 cm, le câble est ensuite coupé à 11,7 cm au-delà de chaque pince pour former un échantillon d'une longueur étendue de 90 cm, l'échantillon est suspendu verticalement, en pendant librement de l'une des pinches de façon à permettre une rétraction à la longueur d'étant firsé, et, après environ 30 secondes, la distance entre pinces à l'état pendant librement (Lp) est mesurée.
HK615/91A 1983-05-04 1991-08-08 Improved process for annealing polyester filaments and new products thereof HK61591A (en)

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