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Procédé pour la fabrication de matières textiles artifi- ci elles.
L'objet de la présente invention est un procédé pour la fabrication de matières textiles artificielles, telles que par exemple des fils creux, des corps textiles tubulaires, de la paille artificielle, des petits rubans plats et d'autres produits similaires.
Pour la fabrication de matières textiles tubu- laires et autres produits similaires ressemblant à la paille on a déjà proposé de filer des solutions de nitro- cellulose, d'acétate de cellulose, de cellulose cupro- ammoniacale, de xanthate de cellulose etc., au moyen de filières à orifice annulaire (voir par exemple le brevet français No. 430939),. Dans ces méthodes, on a recours
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à un noyau disposé concentriquement dans l'orifice annu- laire de la filière et chauffé électriquement pour provo- quer une coagulation immédiate des parois intérieures du corps tubulaire de façon à empêcher un collage de ces parois. Les grandes difficultés de la mise en oeuvre technique de ce procédé ne permettent pas de lui attribuer une valeur pratique.
On a aussi déjà proposé de fabriquer des fils creux en acétate de cellulose en filant une dissolution de l'acétate dans l'acide acétique, par exemple une solution de ce genre à 10 % dans un bain de précipitation aqueux, le fil ayant à parcourir un chemin de précipitation d'environ 2 mètres. Toutefois, suivant ce procédé, seuls des fils creux d' apparence opaque et plus ou moins plats peuvent être obtenus (voir par exemple le brevet anglaisNo. 239622 du 20juin 1924).
Il est aussi connu de fabriquer de la paille artificielle, des tuyaux ou tubes artificiels au moyen de viscose, etc. en faisant agir des liquides de précipita- tion sur la paroiextérieure ou simultanément sur les parois extérieure et intérieure d'un corps tubulaire filé au moyen d'une filière à orifice annulaire,
De plus, on a proposé de filer des solutions de cellulose ou d'esters cellulosiques par des orifices en forme de fentes dans des bains de précipitation, et de tordre les petits rubans ainsi obtenus individuellement ou par plusieurs ensemble en vue de produire une matère textile se présentant également comme paille artificielle.
Mais de cette façon on ne peut. obtenir qu'un genre de tube hélicoïdal, qui se laisse détordre plus ou moins facilement, attendu que les.bonis des rubans individuels ainsi réunie ne sont que très peu ou pas du tout reliés
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ensemble.
Le procédé faisant l'objet de la présente inven- tion et qui sera décrit dans la suite se distingue des méthodes précitées, travaillant suivant le principe de filature par voie mouillée, par le fait que la formation du corps textile est réalisée par voie sèche, et que l'on n'emploie pas, comme il a été le cas jusqu'à présent, une solution plus ou moins facilement liquide, mais une masse de concentration telle qu'elle se solidifie plus ou moins rapidement aussi à l'intérieur du fil creux ou du tube sortant de la filière, et enfin encore par le fait que le corps textile obtenu d'après le nouveau procédé présente une forme dont la section transversale est fermée en elle-même, de sorte qu'il ne peut plus y avoir de détordrement ou de désagrégation du corps en rubans individuels.
Diaprés le procédé suivant l'invention, la fabri- cation de matières textiles artificielles, telles que par exemple de fils creux, de produits textiles tubulaires, de paille artificielle, de petits rubans plats, etc. au moyen d'acétate de cellulose ou d'autres esters de cellulose ou éthers de cellulose ou de mélanges de ceux- ci, s'effectue en employant les matières premières sous forme de solutions ou masses piteuses, de concentration très élevée, telle qu'elles ne coulent que difficilement ou pas du tout aux températures ordinaires, et qui contiennent au moins environ 30 % de dérivé cellulosique et éventuelle- ment des agents d'assouplissement, les solutions ou masses sont refoulées-,-,- suivantl'invnetion, par une haute pression, par exemple jusqu'à environ 300 atm.
ou davantage et avantageusement à chaud, à travers une ou plusieurs filières à orifices de sortie annulaires, tout en introduisant simultanément dans l'intérieur de la masse sortante de l'air ou un autre gaz ou un ou
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plusieurs éléments d'insertion filiformes, par exemple des fils textiles, des fils métalliques, etc., ou un gaz et des élé ments d'insertion à la fois, par un ou plusieurs trous prévus à cet effet à l'intérieur de l'orifice annulaire de la filière. Si on emploie un élément d'insertion filiforme, celiu-ci sera enveloppe lors de cette opération par une gaine sans Joint en ester ou éther de cellulose, qui peut présenter une épaisseur de paroi et une section trans- Tersale des plus variées, par exemple circulaire, ovale, polygonale, etc.
et qui, suivant les substances employées et les conditions de travail choisies, adhérera fermement, peu ou pas du tout au noyau inté ri eu r. En employant de l'air ou un autre gaz, on obtient un creux permanent à l'intérieur de la matière textile.
On a trouvé qu'une liaison particulièrement infime entre le noyau d'insertion filiforme et la gaine sans joint peut être réalisée en imprégnant ou recouvrant le ou les fils textiles, respectivement les fils métalli- ques,etc. d'une substance plasl:ique convenable avant de les faire passer à travers la filière. Cette imprégnation ou ce recouvrement peuvent être obtenus par exemple par traitement préalable des fils ou autres avec une solution d'acétate de cellulose contenant, ou non, un ou plusieurs agents d'assouplissement et par un séchage ultérieur plus ou moins prononcé.
Dans le même but, les fils textiles ou les fils métalliques peuvent aussi être traités préalablement avec des quantités de préférence faibles d'agents qui ont une action solvant, ou de gonfle- ment sur la substance constituant la gaine, par exemple avec de la triacétine si la gaine doit. consister en acétate de cellulose.
En employant par exemple des fils en acétate de cellulose comme éléments d'insertion et une enveloppe ou
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gaine de la même substance, l'enveloppe ou gaine adhérera très fermement aux fils d'insertion, sans qu'un traitement préliminaire de ces derniers soit nécessaire.
Les solutions ou masses à utiliser suivant l'in- vention peuvent être produites au moyen des solvants ou de mélanges de solvants correspondants à point d'ébulli- tion bas ou élevé, tels que par exemple de l'acétone et/ou de la triacétine, ou de mélanges de solvants et de non-solvants. On peut aussi employer des mélanges de liquides, qui, individuellement ne dissolvent pas le ou les dérivés de cellulose, mais par contre peuvent le faire conjointement.
La teneur des masses à utiliser suivant l'inven- tion en dérivés de cellulose précités, respectivement en ceux-ci ensemble avec des agents d'assouplissement doit être, comme on l'a déjà fait remarquer, tellement élevée que les masses ne coulent que difficilement ou pas du tout aux températures ordinaires et possèdent à peu près la consistance d'une pâte plus ou moins ferme.
Lorsqu'on a affaire à des solutions d'acétate de cellulose exemptes d'agents d'assouplissement, on peut considérer comme limite supérieure une teneur en acétate d'environ 70% et plus, et comme limite inférieure une teneur d'environ 30%. Des solutions qui conviennent particulièrement bien sont par exemple celles qui con- tiennent 50 % d'acétate de cellulose et 50' d'acétone ou au lieu de ce dernier 50 % d'un mélange de chlorure de méthylène et d'alcool (proportion 3 : 1).
L'addition d'agents d'assouplissement solides ou liquides ou de mélanges de ceux-ci présente certains avan- tages, et par ce moyen, la teneur en acétate des solutions ou masses envisagées peut être diminuée. Toutefois la
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teneur en acétate ne devrait pas être inférieur à environ 30%.
Des solutions ou masses qui ne contiennent pas d'agents d'assouplissment fournissent des produits finaux durs, peu flexibles, de grande résistance à la rupture. Celles qui contiennent une addition d'agents d'assouplissement conduisent, par contre, à des produits finaux plus ou moins souples, élastiques et flexibles.
Par une addition de substances de remplissage finement divisées, telles que par exemple du sulfate de barium, du "bronzed'or" ou autres poudres métalliques fines, de pigments, de colorants dissous ou dispersés, de solu- tions ou émulsions de substances huileuses, etc., ou par des additions comme celles qu'on emploie ou qu'on a proposées par exemple pour la fabrication de la soie artificielle, on peut donner aux produits finaux du présent procédé des propriétés déterminées ou un aspect particulier, par exemple une apparence mate. En ajoutant des substances, qui lors de la formation des corps provoquent un faible développement de gaz, par exemple en imprégnant les masses avec de l'air ou de l'acide carbonique, on peut obtenir des produits finaux contenant de fines bulles à la facon de la soie dite "à l'air".
Il est avantageux, pour la qualité des produits finaux, de filtrer les solutions ou les masses avant de les amener à la filière.
La :formation des solutions ou masses en fils creux, tuyaux ou tubes, etc. est r4alisée, comme on l'a déjà fait remarquer, en refoulant les dites solutions ou masses à travers des orifices de filière annulaires, pendant qu'on introduit simultanément, sous la pression nécessaire, un gaz, par exemple, de l'air à l'état froid,
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tiède ou chaud, à l'intérieur de la matière sortant de la ou des filières, pour empêcher l'aplatissement ou l'affaissement des tubes, tuyaux etc. D'autre part,, l'introduction d'un noyau d'insertion réalise un renforce- ment sensible des produits obtenus.
Suivant le présent procédé, il est possible de fabriquer de la paille artificielle, avec ou sans noyau intérieur, des diamètres les plus variés, par exemple de 0,2 jusqu'à 10 mm et davantage.
Si l'on introduit de l'air ou un autre gaz dans la filière pendant la formation du corps textile, on obtient, suivant la quantité d'air ou de gaz qui est refoulée dans le corps en formation, des brins de paille de section transversale circulaire ou plus ou moins plate. En introduisant peu d'air on peut aussi produire de petits rubans plats, qui constituent également un pro- duit utilisable par exemple dans l'industrie textile.
Lors de la fabrication de paille artificielle ou autres produits similaires suivant l'invention avec des noyaux de renforcement, on peut employer des fils de coton, de lin, de papier, etc. ou plusieurs de ces fils tordus ensemble ou non, ou aussi des cordons, des ficelles ou des fils artificiels, par exemple en acétate de cellulose. On peut aussi, suivant l'invention, faire envelopper des fils métalliques à recouvrement de coton par les matières à dérivés de cellulose. Pour réaliser des effets particuliers, on peut employer des fils d'insertion colorés, soit tous de la même couleur ou de couleurs différentes, en prévoyant une masse enveloppante non colorée.
Pour obtenir une paille artificielle aplatje et bien flexible, ou autre produit semblable, on peut conduire les matières textiles à 1'état complètement ou pas encore
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tout à fait sec, ou après réassouplissement éventuel, par des rouleaux, ou faire travailler les dites matières par ceux- ci; ces rouleaux pouvant tre lisses ou être cannelée longitudinalement ou i,ransversalement. Il est aussi. possible d'empreindre des lettres Ou des ornements dans les corps ou de les munir d'impressions en couleur.
Les produits obtenus suivant le procédé de l'invention, par exemple des fils creux, des petits ru- bans , etc., mais en particulier les divers genres de pailles artificielles avec ou sans noyau en fils textiles, etc. ou en fils métalliques, servent principalement comme matériel pour la fabrication de tresses, en particulier par exemple pour la fabrication de chapeaux et d'objets de vannerie; éventuellement on peut les employer pour la fabrication de ficelles, de cordes etc. ou, s'ils se laissent bobjner, aussi comme matériel pour le tissage.
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Process for the manufacture of artificial textile materials.
The object of the present invention is a process for the manufacture of artificial textile materials, such as for example hollow threads, tubular textile bodies, artificial straw, small flat ribbons and the like.
For the manufacture of tubular textile materials and other similar straw-like products it has already been proposed to spin solutions of nitrocellulose, cellulose acetate, cupromammonium cellulose, cellulose xanthate etc. means of dies with annular orifice (see for example French patent No. 430939) ,. In these methods, we use
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to a core disposed concentrically in the annular orifice of the die and electrically heated to cause immediate coagulation of the interior walls of the tubular body so as to prevent sticking of these walls. The great difficulties of the technical implementation of this method do not make it possible to attribute to it a practical value.
It has also already been proposed to manufacture hollow son of cellulose acetate by spinning a dissolution of the acetate in acetic acid, for example a 10% solution of this kind in an aqueous precipitation bath, the yarn having to go through a precipitation path of about 2 meters. However, according to this process, only hollow son of opaque appearance and more or less flat can be obtained (see for example British Patent No. 239622 of June 20, 1924).
It is also known to manufacture artificial straw, artificial pipes or tubes by means of viscose, etc. by causing precipitating liquids to act on the outer wall or simultaneously on the outer and inner walls of a tubular body spun by means of an annular orifice die,
In addition, it has been proposed to spin solutions of cellulose or cellulose esters through slit-shaped orifices in precipitation baths, and to twist the small ribbons thus obtained individually or by several together in order to produce a textile material. also in the form of artificial straw.
But this way we can not. obtain that a kind of helical tube, which can be untwisted more or less easily, since the bonuses of the individual ribbons thus united are only very little or not at all connected
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together.
The process forming the subject of the present invention and which will be described below differs from the abovementioned methods, working according to the principle of wet spinning, in that the formation of the textile body is carried out by the dry process, and that one does not use, as has been the case until now, a more or less easily liquid solution, but a mass of concentration such that it solidifies more or less rapidly also inside the hollow thread or tube coming out of the die, and finally also by the fact that the textile body obtained according to the new process has a shape whose cross section is closed in itself, so that it can no longer be have distortion or disintegration of the body into individual ribbons.
In addition to the process according to the invention, the manufacture of artificial textile materials, such as, for example, hollow threads, tubular textile products, artificial straw, small flat ribbons, etc. by means of cellulose acetate or other cellulose esters or cellulose ethers or mixtures thereof, is carried out using the raw materials in the form of solutions or pitiful masses, of very high concentration, such as they flow only with difficulty or not at all at ordinary temperatures, and which contain at least about 30% of cellulose derivative and possibly softening agents, the solutions or masses are forced back -, -, - according to the invention, by high pressure, for example up to about 300 atm.
or more and advantageously hot, through one or more dies with annular outlet orifices, while simultaneously introducing into the interior of the outgoing mass air or another gas or one or more
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several thread-like insert elements, for example textile threads, metallic threads, etc., or one gas and insert elements at the same time, through one or more holes provided for this purpose inside the annular orifice of the die. If a thread-like insert is used, it will be enveloped during this operation by a gasketless sheath of cellulose ester or ether, which can have a wall thickness and a cross section of the most varied, for example. circular, oval, polygonal, etc.
and which, depending on the substances used and the working conditions chosen, will adhere firmly, little or not at all to the inner core. By using air or some other gas, a permanent hollow is obtained within the textile material.
It has been found that a particularly minute bond between the threadlike insertion core and the seamless sheath can be achieved by impregnating or covering the textile thread (s), respectively the metallic threads, etc. of a suitable plasl: ic substance before passing them through the die. This impregnation or this covering can be obtained, for example, by prior treatment of the yarns or the like with a cellulose acetate solution containing, or not, one or more softening agents and by a more or less pronounced subsequent drying.
For the same purpose, the textile threads or the metallic threads can also be treated beforehand with preferably small amounts of agents which have a solvent action, or of swelling on the substance constituting the sheath, for example with triacetin. if the sheath must. consist of cellulose acetate.
By using for example cellulose acetate threads as inserts and a casing or
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sheath of the same substance, the sheath or sheath will adhere very firmly to the inserts, without the need for preliminary treatment of the latter.
The solutions or masses to be used according to the invention can be produced by means of the corresponding solvents or mixtures of solvents with a low or high boiling point, such as, for example, acetone and / or triacetin. , or mixtures of solvents and non-solvents. It is also possible to use mixtures of liquids, which individually do not dissolve the cellulose derivative (s), but on the other hand can do so jointly.
The content of the masses to be used according to the invention of the aforementioned cellulose derivatives, respectively of these together with softening agents, should, as has already been pointed out, be so high that the masses only flow. hardly or not at all at ordinary temperatures and have approximately the consistency of a more or less firm dough.
When dealing with cellulose acetate solutions free of softeners, the upper limit can be regarded as an acetate content of about 70% and more, and as a lower limit a content of about 30%. . Particularly suitable solutions are, for example, those which contain 50% cellulose acetate and 50% acetone or instead of the latter 50% of a mixture of methylene chloride and alcohol (proportion 3 : 1).
The addition of solid or liquid softening agents or mixtures thereof has certain advantages, and by this means the acetate content of the solutions or masses contemplated can be reduced. However the
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acetate content should not be less than about 30%.
Solutions or masses which do not contain softening agents provide hard, inflexible end products with high tensile strength. Those which contain an addition of softening agents lead, on the other hand, to more or less flexible, elastic and flexible end products.
By adding finely divided fillers, such as, for example, barium sulphate, "golden bronzed" or other fine metallic powders, pigments, dissolved or dispersed dyes, solutions or emulsions of oily substances, etc., or by additions such as those employed or proposed, for example, for the manufacture of artificial silk, the end products of the present process can be given certain properties or a particular appearance, for example an appearance mate. By adding substances, which during the formation of the bodies cause a weak development of gas, for example by impregnating the masses with air or carbonic acid, one can obtain final products containing fine bubbles in the same way. so-called "air" silk.
It is advantageous, for the quality of the final products, to filter the solutions or the masses before bringing them to the die.
La: formation of solutions or masses in hollow wires, pipes or tubes, etc. is carried out, as has already been pointed out, by forcing said solutions or masses through annular die orifices, while simultaneously introducing, under the necessary pressure, a gas, for example air to cold state,
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warm or hot, inside the material coming out of the die (s), to prevent flattening or sagging of tubes, pipes etc. On the other hand, the introduction of an insertion core achieves a significant reinforcement of the products obtained.
According to the present process, it is possible to manufacture artificial straw, with or without an inner core, of the most varied diameters, for example from 0.2 to 10 mm and more.
If air or another gas is introduced into the die during the formation of the textile body, depending on the quantity of air or gas which is discharged into the body being formed, strands of section straw are obtained. transverse circular or more or less flat. By introducing little air, it is also possible to produce small flat ribbons, which also constitute a product which can be used, for example, in the textile industry.
When manufacturing artificial straw or other similar products according to the invention with reinforcing cores, cotton, linen, paper, etc. yarns can be used. or several of these threads twisted together or not, or also cords, strings or artificial threads, for example of cellulose acetate. According to the invention, it is also possible to have metallic threads covered with cotton wrapped with the materials containing cellulose derivatives. To achieve particular effects, colored insert threads can be used, either all of the same color or of different colors, while providing a non-colored enveloping mass.
In order to obtain a flattened and very flexible artificial straw, or the like, the textile materials can be made completely or not yet.
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completely dry, or after possible re-softening, by rollers, or by making the said materials work by them; these rollers may be smooth or be grooved longitudinally or transversely. It is also. possible to imprint letters or ornaments in the bodies or to provide them with color prints.
The products obtained by the process of the invention, for example hollow threads, small ribbons, etc., but in particular the various kinds of artificial straws with or without a core of textile threads, etc. or wire, are used mainly as material for the manufacture of braids, in particular for example for the manufacture of hats and basketry objects; possibly they can be used for the manufacture of strings, ropes etc. or, if they can be bobjner, also as material for weaving.
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