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Fabrication de filaments, fils, feuilles ou lames en esters ou éthers de cellulose.
Cette invention est relative à la fabrication de filaments, fils, feuilles ou lames en esters ou éthers de cellulose.
Dans la fabrication de filaments, fils, feuilles ou lames en esters ou ethers de cellulose il est usuel de boudiner ou filer à travers un orifice conformé de manière appropriée une solution de filage constituée par ces esters ou ethers dissous dans des dissolvants organiques appropriés conjointement avec des émollients appropriés, ou d'autres in- grédients si c'est nécessaire, en faisant en sorte que les
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dissolvants se volatilisent et quittent la masse filée, comme dans le procédé de filage sec, ou que la masse filée se coagule dans un bain coagulant, comme dans le procédé de filage humide. On peut soumettre ou ne pas soumettre à une tension la matière filée tant qu'elle est encore à l'état plastique.
Suivant la présente invention, on incorpore aux solutions de filage de la nature précitée un sel d'ammonium quaternaire comme défini ci-après, et ayant façonné des fi- laments, fils, feuilles ou lames par filage humide ou sec, de la manière usuelle, on soumet ces filaments, fils, feuilles ou films à un traitement thermique au-dessus de 70 C.
Les sels d'ammonium quaternaires à employer confor- mément à la présente invention sont des composés répondant à la formule générale:
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où R est un radical aliphatique à longue chaîne comportant au moins 12 atomes de carbone; toutefois R peut être un radi- cal d'hydrocarbure saturé ou non-saturé ou il peut aussi être le radical d'un acide carboxylique à longue chaine, ou en d'autres termes le radical de ce qu'on entend couramment'par acide gras dans le sens éthymologique primitif, c'est-à-dire répondre à la formule R' - CO où R' est un radical d'hydrocar- bure aliphatique ayant au moins 11 atomes de carbone ; X est un chainon non-carbonique qui peut être l'oxygène, le soufre ou un groupe imino ou imino substitué.
Parmi les groupes imino substitués, qui peuvent être représentés par le symbole -NR4-, on peut citer le groupe alcoylimino, comme le méthylimino ou l'éthylimino, le groupe acylimido, comme l'acétimido, le groupe aralcoylimino, comme le benzylimino, le groupe arylimino, comme-
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l'anilino,et enfin, le résidu d'un carbamate, par exemple le résidu de méthyl-carbamate CH3.C-CO-N <ou d'éthyl-car- bamate H5C2O-CO-N ± ; le groupe..
N peut. représenter le résidu d'une base aliphatique tertiaire ou peut figurer résidu d'une base aliphatique tertiaire ou peut figurer le résidu d'une base hétérocyclique comme la pyridine ou la quinoléine, enfin, le symbole Y désigne.Iranien monovalent d'un acide, par exemple d'acide chlorhydrique, bromhydrique, nitrique, sulfurique, p-toluènesulfonique, oxalique ou ana- logue.
On peut fabriquer des sels quaternaires appropriés par exemple par les procédés décrits dans les brevets an- glais Nos. 390.553, 394.196, 471.130, 475.119 et 475.170.
Comme sels d'ammonium quaternaires propres à être employés dans le procédé conforme à l'invention on peut citer, par exemple, le chlorure d'octadécyloxyméthyl-pyridinium, le bromure d'octadécyloxyméthyl-pyridinium, l'iodure d'octadécyl- oxyméthyl-pyridinium, le nitrate d'octadécyloxyméthyl-pyridi- nium,l'oxalate acide d'octadécyloxyméthyl-pyridinium, le sulfite pyridique de cétyloxyméthyl-pyridique, le bromure de cétylthiométhyl-pyridinium, le chlorure d'octadécyloxyméthyl- triéthyl-ammonium, le chlorure d'octadécyloxyméthyltriéthanol- ammonium, le chlorure d'octadécyloxyméthyl-quinolinium, les dérivés pyridiques des esters chlorométhyliques des alcools d'huile de blanc de baleine, le chlorure de lauramidométhyl- pyridinium,
le chlorure de stéaramidométhyl-pyridinium, le bromure de stéaramidométhyl-pyridinium le nitrate de stéaramidométhyl-pyridinium, le sulfite pyridique de stéaramido- méthyl-pyridinium, le sulfonate m-nitrobenzénique de stéaramido- méthyl-pyridinium, le chlorure de N-méthyl-stéaramidométhyl- pyridinium, le chlorure de stéaranilidométhyl-pyridinium, le @
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chlorure d'oléylamidométhyl-pyridinium, le chlorure de N- carbométhoxyheptadécylaminométhyl-pyridinium, le sulfite pyridique de p-cétylphénylaminométhyl-pyridinium, et le sulfite pyridique de p-stéaramidophénylaminométhyl-pyridinium.
Les sels d'ammonium quaternaires précités sont solubles dans beaucoup des dissolvants employés couramment pour la préparation des solutions de filage, comme par exemple dans l'acétone, les mélanges d'acétone et de formiate de méthyle, l'acétate de méthyle ou d'éthyle, l'acétylacétone ou l'alcool diacétonique. Ainsi, on peut incorporer de manière appropriée les sels quaternaires par dissolution dans une solution de filage déjà fabriquée ou, de préférence, en dis- solvant les sels dans un dissolvant approprié et en les mé- langeant à la solution de filage déjà fabriquée ou à un ou plusieurs de ses ingrédients avant d'achever la fabrication de la solution de filage.
Si on le désire, on peut incorporer les sels quaternaires sous forme de suspensions ou de dis- persions dans un milieu liquide approprié à condition que les particules contenues dans ces suspensions ou dispersions ne soient pas assez grosses pour bloquer ou engorger l'orifice de filage.
Les filaments, fils, feuilles et lames produits con- formément à la présente invention se caractérisent par leurs propriétés hydrofuges. En outre, les filaments, fils et tissus fabriqués au moyen d'eux ont une remarquable souplesse au toucher. Les propriétés hydrofuges (repoussant l'eau) et le toucher souple résistent au lavage et au nettoyage à sec.
L'invention est illustrée, mais non limitée, par les exemples suivants dans lesquels les parties indiquées sont en poids.
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EXEMPLE 1.
A 1000 parties d'une solution à 25% d'acétocellulose dans un mélange de 950 parties d'acétone et 50 parties d'eau, on ajoute 1000 parties d'acétone contenant 5 parties de bromure de stéaramidométhyl-pyridinium (qu'on peut préparer en faisant réagir de la pyridine sur le bromure de stéaramido- méthyle; voir brevet anglais N 471.130). On refoule la so- lution de filage résultante, à travers une tuyère de filage ou filière, dans un courant d'air chaud, de la manière connue.
Lorsque les filaments ainsi formés sont secs, on les soumet à Inaction d'une chaleur sèche pendant 10 minutes, à 120 C. Les filaments résultants ont la propriété de repousser l'eau, qui résiste aux traitements de lavage et de nettoyage à sec.
EXEMPLE 2.
A une solution de 200 parties d'acétocellulose in- dustrielle dans 800 parties d'un mélange d'acétone et d'eau (96% d'acétone, 4% d'eau), on ajoute 4 parties de chlorure
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deoctadécyloxyméthyl-pyridinium dissoutes dans 46 parties d'éthanol. On file cette solution, à travers des filières, de la façon habituelle, dans une atmosphère chaude de vapeur d'acétone et on débarrasse du dissolvant les fils ainsi formés en les séchant dans un courant d'air chaud.
On chauffe alors pendant deux minutes et demie, à 150 C., les fils séchés. Les fils ainsi obtenus repoussent l'eau et sont plus souples qùe des fils filés de manière ana- logue à l'aide de solutions ne contenant pas de chlorure
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d$ootadécyloxyméthyl-pyridinium. Les propriétés hydrofuges résistent aux traitements de lavage et de nettoyage à sec.
EXEMPLE 3.
A une solution contenant 150 parties d'acétocellulose
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industrielle dissoutes dans 850 parties d'un mélange d'acéto- ne et d'eau (95% d'acétone, 5% d'eau), on ajoute 3 parties du chlorure pyridique mixte dérivé des esters chlorométhyliques des alcools de l'huile de blanc de baleine, contenues dans 47 parties d'acétone.
On file cette solution et on sèche et chauffe les fils comme c'est décrit à l'Exemple 2. Après le traitement thermique, on immerge les fils, pendant quelques minutes, à 45"C., dans une solution de 1 partie de savon et 1 partie d'ammoniaque (poids spécifique 0,88) dans 1000 parties d'eau.
On rince les fils à fond et on les sèche.
Les fils ainsi produits ontla propriété de repous- ser l'eau et sont beaucoup plus souples que des filaments formés en l'absence des sels quaternaires. Les tissus tissés au moyen de ces fils sont remarquables par leur drapé. Ces propriétés résistent aux traitements de lavage et de nettoyage à sec.
EXEMPLE 4.
A 50 parties d'acétocellulose industrielle dissoutes dans 900 parties d'acétone on ajoute 2 parties de nitrate de stéaramidométhyl-pyridinium dissoutes dans 48 parties d'éthanol chaud. On file la solution dans une solution aqueuse à 23% de chlorure de calcium et on sèche rapidement, à 50-60 C., dans un courant d'air chaud, les fils ainsi formés. Puis on chauffe les fils secs à 120 pendant 10 minutes.
Après le traitement thermique on immerge les fils, pendant quelques minutes, à 40 C.,. dans une solution contenant 0,5 parties de sulfate oléylique de sodium et 1 partie d'ammo- niaque pour 1000 parties d'eau. On rince les fils à fond et on les sèche.
Les fils ainsi traités repoussent l'eau et sont
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beaucoup plus souples que des fils formés en l'absence du nitrate de stéaramidométhyl-pyridinium.
Ces propriétés résistent aux opérations de lavage et de nettoyage à sec.
Dans les exemples ci-dessus on peut faire des additions appropriées à la solution de filage ou au bain coagulant pour aider à la production de fibres uniformes homogènes. Par exemple, on peut ajouter à la solution de fi- lage du benzol et de l'alcool, de la pyridine ou de l'aniline, ou la solution coagulante peut contenir des thiocyanates, des dissolvants solubles dans l'eau ou des agents de gonfle- ment pour l'acétocellulose, comme l'acétone, l'alcool di- acétonique ou l'éthanol.
EXEMPLE 5.
A 1000 parties de formiate de cellulose (teneur en formyle 20%) dissoutes dans 900 parties d'acétone on ajoute 3 parties de bromure d'octadécyloxyméthyl-quinolinium dissoutes dans 47 parties d'éthanol. On file la solution dans une solu- tion à 23% de chlorure de calcium et on sèche rapidement dans un courant d'air chaud, , 40-50 C., les fils ainsi formés.
On chauffe les fils secs pendant 10 minutes à 125 C., puis on les lave de la manière décrite à l'exemple précédent.
Des fils ainsi produits ont la propriété de repous- ser l'eau et sont notablement plus souples que des fils de formiate de cellulose fabriqués en l'absence de chlorure d'octadécyloxyméthyl-quinolinium. Ces propriétés résistent aux traitements de lavage et de nettoyage à sec.
EXEMPLE 6.
A 50 parties d'éthyl-cellulose soluble dans l'acétone, dissoutes dans 950 parties d'acétone, on ajoute 1 partie de sulfite pyridique de cétyloxyméthyl-pyridinium et 0,1 partie
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d'hexaméthylène-tétramine, dissous dans 49 parties d'éthanol.
On file cette solution dans une atmosphère de vapeur d'acétone à une température de 40 à 50"C.
On débarrasse de l'acétone les fils d'éthyl-cellu- lose ainsi formés, en les séchant dans un courant d'air chaud, et on les chauffe ensuite pendant deux minutes et demie à
150 C. Puis on lave les fils pendant quelques minutes, à
40 C., dans une solution contenant 1 partie de savon et une partie d'ammoniaque dans 1000 parties d'eau, on les rince à fond et on les sèche- @
Les fils ainsi formés repoussent parfaitement l'eau et sont plus souples que des fils formés en l'absence de sulfite pyridique de cétyloxyméthyl-pyridinium.
Ces propriétés résistent aux traitements de lavage et de nettoyage à sec.
REVENDICATIONS
1.- Procédé pour fabriquer des filaments, fils ou feuilles en esters ou éthers de cellulose, ayant la propriété de repousser l'eau, caractérisé en ce qu'on incorpore à la solution de filage, au moyen de laquelle sont fabriqués ces produits, un sel d'ammonium quaternaire répondant à la for- mule indiquée ci-dessus, on façonne les filaments, fils ou feuilles par filage humide ou sec, de la manière usuelle, et on soumet les produits ainsi obtenus à un traitement thermique à une température supérieure à 70 . fils - 2.- Procédé pour fabriquer des filaments,/ou feuilles en esters ou éthers de cellulose, ayant la propriété de repous- ser l'eau, en substance comme c'est décrit aux exemples cités.
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