<Desc/Clms Page number 1>
MEMOIRE DESCRIPTIF à l'appui d'une demande de BREVET D'INVENTION, "NOUVELLES FIBRES EN MECHE"
On sait qu'il existe déjà des fibres en mèche formées de cellulose régénérée ou d'esters cellulosiques solubles dans les dissolvants organiques. Par fibres en mèche on entend de la soie artificielle dont les fils ont'été par exemple coupés en morceaux d'une longueur déterminée, allant de 30 à 140 mm., morceaux ou mèches qu' on transforme ensuite en..filés par filage approprié.
<Desc/Clms Page number 2>
Les fibres en mèche à base de cellulose régénérée, par exemple à base de viscose, possèdent un toucher agréable, un brillant discret et d'autres propriétés précieuses, mais elles présentent par contre le grand désavantage de la sensibilité à l'eau de la cellulose régénérée, ce qui se manifeste par le manque de solidité à l'état humide, par l'extension ou le rétrécissement lors du lavage des objets confectionnés avec des fibres en mèche à base de viscose, etc..
Il est vrai que les fibres en mèche à basé d'esters cellulosiques solubles dans les dissolvants organiques ne présentent pas ces désavantages puisqu'elles offrent une résistance à l'eau élevée ; elles possèdent cependant d'autres désavantages sérieux, qui résident dans le fait que les tissus confectionnés avec ces fibres en mèche sont très sensibles et peuvent être facilement détériorés par repassage avec un fer trop chaud, par traitement avec de l'eau bouillante ou avec un dissolvant organique non appro- prié lors du lavage chimique.
Ces désavantages des fibres en mèche connues ne leur ont pas permis jusqu'à présent d'entrer en concurrence avec les fibres textiles naturelles. De plus les tissus préparés avec les fibres en mèche connues jusqu'à présent se froissent en général beaucoup plus facilement non seule- ment que les tissus en soie naturelle, en chappe ou en laine, mais même que les tissus de coton, de sorte qu'ils se sont montrés complètement inutilisables pour de nombreu- ses applications.
La demanderesse a trouvé qu'on peut obtenir une nou- velle fibre en mèche qui se laisse facilement filer et tisser sans présenter les désavantages mentionnés ci-dessus des fibres en mèche connues jusqu'à présent et qui possède
<Desc/Clms Page number 3>
une excellente résistance au froissement, lorsqu'on coupe des fils artificiels à base de cellulose régénérée en mèches de longueur appropriée et qu'on les acyle tout en mainte- nant la structure originale, ou lorsqu'on acyle des fils artificiels à base de cellulose régénérée en maintenant la structure originale et qu'on les coupe ensuite en mèches de longueur appropriée, en effectuant dans tous les cas l'acylation de façon à obtenir un ester cellulosique insoluble dans les dissolvants organiques.
L'acylation après le coupage des fils artificiels - c'est-à-dire des fibres coupées en mèche, sous forme de bourre - présente l'avantage qu'une matière peu cohérente de ce genre peut être estérifiée très uniformément sans que le procédé d'estérification présente les difficultés d'appareillage qu'on rencontre lors du traitement de cou- ches compactes de fibres superposées parallèles (par exemple en traitant la marchandise en écheveaux d'après le système par empaquetage).
D'autre part il peut être avantageux de préparer les nouvelles fibres en mèche en continu, en intercalant le procédé d'acylation au cours de la préparation des @ fibres en mèche à base de cellulose régénérée, après la formation des fils, mais avant leur coupage.
Comme produit initial pour la préparation des nouvel- les fibres en mèche on peut employer n'importe quels fils artificiels à base de cellulose régénérée, par exemple à base de soie viscose, de.cellulose cupro-ammoniacale, de nitrocellulose dénitrée, de celluloses qu'on obtient ''par précipitation de solutions de cellulose dans des sels d'ammoniums quaternaires, etc..
L'estérification elle-même peut être effectuée selon les procédés connus à l'aide de n'importe quel agent acy-
<Desc/Clms Page number 4>
lant, par exemple d'anhydrides ou de chlorures d'acides, avec ou sans mouvement de la matière à acyler ou du liquide d'acylation, en présence ou en l'absence de catalyseurs alcalins, neutres ou acides, de dissolvants, etc., le cas échéant après gonflement préalable, à condition que la structure de la fibre resté- intacte. Le degré d'estérifi- cation peut être réglé à volonté étant donné que suivant les conditions d'acylation la cellulose peut être estéri- fiée à ur degré inférieur à une monoacylation ou jusqu'au degré mono-, di- ou triacylé ou à des degrés intermédiaires.
Le procédé de la présente invention représente un progrès technique important puisqu'il permet de préparer une nouvelle fibre artificielle qu'on cherchait à obtenir depuis longtemps déjà en partant d'une cellulose bon marché, par exemple de pulpe de bois, pouvant être facilement filée grâce à l'ondulation qui est augmentée lors de l'acy- lation, fibre qui est de plus résistante à l'eau, à la cuis- son, au repassage à chaud et au froissement, ainsi qu'inso- luble dans les solvants organiques. En outre le nouveau matériel se distingue par d'excellentes propriétés isolantes électriques et thermiques ou par l'une de ces propriétés.
Au point de vue tinctorial il diffère du produit initial en ce qu'il n'a qu'une faible affinité ou aucune affinité pour les colorantsdirects, à la cuve et au soufre, tandis qu'il peut être teint plus ou mois fortement par les colo- rants usuels pour soie à l'acétate.
Les nouvelles fibres en mèche peuvent être filées pour elles-mêmes et tissées en tissus qui se distinguent par une excellente résistance au froissement. Elles peu- vent aussi être filées ou tissées avec d'autres fibres artificielles ou natives, végétales ou animales, et donner des tissus mixtes qui permettent d'obtenir les effets de
<Desc/Clms Page number 5>
teinture les plus divers par teinture subséquente avec des colorants appropriés.
Les exemples suivants illustrent la présente invention sans toutefois la limiter.
Exemple 1
Des fils de soie viscose sont coupés en mèches de
140 mm. et imprégnés par exemple selon les indications du brevet belge No. 377.253 du 11 Février 1931 de la demande- resse avec une solution aqueuse à 505 d'acétate de potassium, séchés et acétylés pendant 1 heure à environ 90-100 dans une solution à 5 - 40% d'anhydride acétique dans un dis- solvant indifférent tel que le xylol, le perchloréthylène, le chlorobenzéne, le pétrole, etc.. Puis on essore la mar- @ chandise et on la sèche en évaporant le mélange d'acylation qu'on récupère. Le matériel séché doit être encore rincé avec de l'eau pour éliminer l'acétate de potassium retenu par le produit acétylé.
On obtient ainsi une fibre en mèche fortement acétylée, insoluble dans les dissolvants organiques et qui possède des propriétés tinctoriales analogues à celles de la soie à l'acétate. La fibre obtenue possède un brillant moins prononcé que celui de la matière initiale, elle peut être, facilement filée en un filé très plein avec un toucher chaud analogue à celui de la soie naturelle.
Exemple 2
On coupe des fils de soie cupro-ammoniacale en mèches de 40 mm. qu'on traite comme il a été indiqué à l'exemple précédent, avec cette différence cependant qu'on emploie pour l'imprégnation une solution d'acétate de sodium satu- rée au lieu de la solution à 50% d'acétate de potassium et qu'on effectue l'acétylation à environ 130 . Le produit résultant est analogue à celui obtenu d'après l'exemple 1.
<Desc/Clms Page number 6>
Exemple 3
Cn coupe des fils de soie viscose en mèches de 40 mm. qu'on traite dans 1C fois leur poids d'un mélange qui con- tient 8 parties de chlorure de benzoyle pour 100 parties de pyridine anhydre. On opère en faisant soigneusement circu- ler le bain pendant 1 heure, à 70 Puis on sépare la soie viscose du liquide réactionnel, rince et sèche. Le matériel ainsi obtenu n'est pas ou à peine teint avec les colorants directs pour cozon.
Exemple 4
On coure des fils de soie viscose en mèches de 40 mm, on les abandonne quelque temps à 40 dans de l'acide acéti- que à 95%, on essore et acétyle en les plaçant pendant quelques heures dans un mélange formé d'acide acétique GLACIAL, d'anhydride acétique et d'une petite quantité de chlorure ,le sine comme catalyseur. Puis on essore le maté- riel: lave et séche. Le produit résultant est analogie à celui obtenu d'après l'exemple 1.
Exemple 5
Au cours de la fabrication de fils de soie viscose - préparés suivant les procédés habituels de fabrication en continu defibres en mèche, en faisant passer de manière continue à travers des bains de précipitation, de lavage et de traitement l'assemblage des fils provenant des nombreux trous d'une filière et enfin en séchant - on intercale avant le séchage un bain d'imprégnation consistant en une solution d'acétate de potassium à 55. Le matériel impré- gné et séché est ensuite conduit à travers un bain d'acé- tylation formé d'une solution bouillante d'anhydride acé- tique à 10% dans du perchloréthylène, essoré, lavé et séché. Puis on coupe les fils en mèches de longueur ap- propriée.
<Desc / Clms Page number 1>
DESCRIPTIVE MEMORY in support of an application for a PATENT OF INVENTION, "NEW WICKED FIBERS"
It is known that there are already wick fibers formed from regenerated cellulose or from cellulose esters soluble in organic solvents. By wick fibers is meant artificial silk whose threads have been for example cut into pieces of a determined length, ranging from 30 to 140 mm., Pieces or wicks which are then transformed into .. threaded by appropriate spinning .
<Desc / Clms Page number 2>
Regenerated cellulose-based roving fibers, for example viscose-based fibers, have a pleasant feel, discreet shine and other valuable properties, but they have the great disadvantage of the water sensitivity of cellulose. regenerated, manifested by lack of wet strength, stretching or shrinking when washing articles made with viscose-based wick fibers, etc.
It is true that the wick fibers based on cellulosic esters soluble in organic solvents do not have these disadvantages since they offer high water resistance; however, they have other serious disadvantages, which reside in the fact that the fabrics made with these wick fibers are very sensitive and can be easily damaged by ironing with an iron that is too hot, by treatment with boiling water or with a unsuitable organic solvent in chemical washing.
These disadvantages of the known roving fibers have hitherto not enabled them to compete with natural textile fibers. In addition, fabrics prepared with the hitherto known roving fibers generally wrinkle much more easily not only than fabrics made of natural silk, chappe or wool, but even cotton fabrics, so that They have proved to be completely unusable for many applications.
The Applicant has found that a novel wick fiber can be obtained which can be easily spun and woven without exhibiting the above-mentioned disadvantages of the hitherto known roving fibers and which has
<Desc / Clms Page number 3>
excellent crease resistance, when cutting regenerated cellulose-based artificial yarns into strands of suitable length and acylating them while maintaining the original structure, or when acylating artificial cellulose-based yarns regenerated while maintaining the original structure and that they are then cut into wicks of suitable length, carrying out in any case acylation so as to obtain a cellulose ester insoluble in organic solvents.
The acylation after trimming of artificial yarns - that is, staple fibers, in the form of a flock - has the advantage that a loosely coherent material of this kind can be esterified very uniformly without the process. esterification presents the apparatus difficulties which are encountered when processing compact layers of parallel superimposed fibers (eg, when processing the product in skeins according to the bundling system).
On the other hand, it may be advantageous to prepare the new fibers in a continuous wick, by interposing the acylation process during the preparation of the wick fibers based on regenerated cellulose, after the formation of the yarns, but before their formation. cutting.
As the initial product for the preparation of the new fibers in rovings, any artificial yarns based on regenerated cellulose can be used, for example based on viscose silk, on cupro-ammoniacal cellulose, on denitrated nitrocellulose, on celluloses which 'one obtains'' by precipitation of solutions of cellulose in quaternary ammonium salts, etc.
The esterification itself can be carried out according to known methods using any acylic agent.
<Desc / Clms Page number 4>
lant, for example anhydrides or acid chlorides, with or without movement of the material to be acylated or of the acylation liquid, in the presence or absence of alkaline, neutral or acidic catalysts, solvents, etc. , where appropriate after prior swelling, provided that the structure of the fiber remains intact. The degree of esterification can be adjusted as desired since, depending on the acylation conditions, the cellulose can be esterified to a lower degree than monoacylation or to a mono-, di- or triacylated degree or to higher degrees. intermediate degrees.
The process of the present invention represents an important technical progress since it makes it possible to prepare a new artificial fiber which has been sought for a long time already by starting from a cheap cellulose, for example from wood pulp, which can be easily spun. thanks to the waviness which is increased during acylation, a fiber which is more resistant to water, cooking, hot ironing and creasing, as well as insoluble in solvents organic. In addition, the new material is distinguished by excellent electrical and thermal insulating properties or by one of these properties.
From the tinctorial point of view it differs from the initial product in that it has only a weak affinity or no affinity for direct, vat and sulfur dyes, while it can be dyed more or less strongly by customary dyes for silk with acetate.
The new roving fibers can be spun on their own and woven into fabrics which are characterized by excellent crease resistance. They can also be spun or woven with other artificial or native fibers, vegetable or animal, and give mixed fabrics which allow to obtain the effects of
<Desc / Clms Page number 5>
the most diverse dyeing by subsequent dyeing with suitable dyes.
The following examples illustrate the present invention without however limiting it.
Example 1
Viscose silk threads are cut into wicks of
140 mm. and impregnated for example according to the indications of Belgian patent No. 377,253 of February 11, 1931 of the applicant with an aqueous solution of 505 potassium acetate, dried and acetylated for 1 hour at approximately 90-100 in a solution of 5 - 40% acetic anhydride in an indifferent dissolvent such as xylol, perchlorethylene, chlorobenzene, petroleum, etc. Then the goods are filtered off and dried by evaporating the acylation mixture which 'we recover. The dried material should be further rinsed with water to remove the potassium acetate retained by the acetylated product.
A strongly acetylated roving fiber is thus obtained, insoluble in organic solvents and which has dyeing properties similar to those of acetate silk. The fiber obtained has a gloss less pronounced than that of the initial material, it can be easily spun into a very full yarn with a warm feel similar to that of natural silk.
Example 2
Cupro-ammoniacal silk threads are cut into wicks of 40 mm. which is treated as indicated in the previous example, with this difference, however, that a saturated sodium acetate solution is used for the impregnation instead of the 50% potassium acetate solution and that acetylation is carried out at about 130. The resulting product is similar to that obtained according to Example 1.
<Desc / Clms Page number 6>
Example 3
Cn cut viscose silk threads in wicks of 40 mm. treated in 1C times their weight with a mixture which contains 8 parts of benzoyl chloride per 100 parts of anhydrous pyridine. The operation is carried out by circulating the bath carefully for 1 hour at 70 ° C. The viscose silk is then separated from the reaction liquid, rinsed and dried. The material thus obtained is not or hardly dyed with the direct dyes for cozon.
Example 4
We run viscose silk threads in 40 mm wicks, leave them for some time at 40 in 95% acetic acid, drain and acetylate them by placing them for a few hours in a mixture of acetic acid. GLACIAL, acetic anhydride and a small amount of chloride, sine as a catalyst. Then the material is wrung out: washed and dried. The resulting product is analogous to that obtained according to Example 1.
Example 5
During the manufacture of viscose silk yarns - prepared according to the usual methods of continuous manufacture of wick fibers, by continuously passing through precipitation, washing and treatment baths the assembly of the yarns from the numerous holes of a die and finally by drying - before drying an impregnation bath consisting of a solution of potassium acetate at 55 is interposed. The impregnated and dried material is then passed through an acetic bath. tylation formed from a boiling solution of 10% acetic anhydride in perchlorethylene, drained, washed and dried. The threads are then cut into wicks of the appropriate length.