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" procédé de production de fils ou de fibres de viscose, ayant de bonnes propriétés élastiques. "
Dans la fabrication de fils ou de fibres artificiels à partir de solutions cellulosiques aqueuses, en particulier de viscose, on a, comme on sait, amélioré les propriétés de résis- tance du corps textile à détenir, en soumettant le corps encore plastique, en général directement après la sortie du bain de filage, à un allongement plus ou moins fort. Il s'est avéré en outre que ;dans toutes ces opérations d'allongement, il se produit en concomitance avec l'augmentation de .la résistance du corps filiforme) une forte diminution de l'extensibilité.
Dans l'emploi extensif de la cellulose pour la vestimen- tation humaine, la diminution de l'extensibilité du corps textile a, en effet, comme on l'a constaté, un grand inconvé- nient, parce que la valeur d'usage, notamment dans la mesure où elle dépend des propriétés élastiques, telles que l'exten- sibilité, la résistance à l'enlacement, et la résistanoe à la ment fortement diminuée, En outre, les propriétés élastiques subissent généralement encore une autre réduction, par le fait qu'il est obligatoire de soumettre les
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textiles, ,soit déjà sous forme de matière fibreuse libre, soit comme fabricat torminé, à un finissage, pour diminuer leurs pro- priétés Gonflantes indésirables,
Or, il a été découvert, suivant l'invention,
que l'on peut arriver à des fils ou à des fibres de viscose ayant de bonnes propriétés élastiques et qui en outre présentent encore un pouvoir gonflant réduit et une faible solubilité dans la lessive alcaline, lorsqu'on produit des corps filiformes avec un allon- gement à sec supérieur à 30 %, de préférence supérieur à 45 %, et les traite par des combinaisons bi- ou polyfonctionnelles, c'est-à-dire par des matières capables de réagir avec 2 ou plus de 2 groupes hydroxyles de la cellulose. Comme bombinaisons capables de réagir avec ou plus de 2 groupes hydroxyles de la cellulose, on peut, par exemple, employer:
des chlorures de diacides, des anhydrides de diacides, des dihalogénures, des sels de di-pyridinium d'éthers alcoyle-bis-chlorométhyliques, bis-chlorométhylamines et de bis-chlorométhylamides, des diisocyanates, des aldéhydes, en particulier la formaldéhyde.
Dans tous los cas, on peut, au lieu des combinaisons bifonctionnelles, employer aussi des dérivés polyfonctiormels, La formaldéhyde réagit également comme bombinaison bifonctionnelle, vu qu'elle peut réagir avec deux groupes hydro'xyles de la cellu- lose. Les réactions peuvent de préférence être réalisées en présence de catalyseurs.
Les corps filiformes ainsi obtenus présentent,par rapport à des fils ou des fibres de viscose normaux, une faculté de gonflement dans l'eau et dans les lessives nettement moindre, lorsque le finissage a été le même; mais, avant le finissage, ils présentent un allongement normal moindre et les propriétés élastiques sont améliorées de façon très importante.
C'est ainsi que, par exemple, la résistance à l'enlacement, au nouage et à la compression des corps textiles-traités suivant le procédé faisant l'objet de la présente demande de brevet se révèle étonnamment haute, en partie d'une valeur accrue de 100 %, de sorte que les propriétés ayant une valeur d'usage, de ces corps textiles, ainsi que celles des fabricats achevés qui en sont produits, apparaissent considérablement accrues.
Une autre amélioration des propriétés textiles, en parti- culier de la résistance, peut encore être atteinte du fait qu'on part d'une viscose, qui a été produite à partir d'une cellulose alcaline qui n'a pas été mûrie au préalable, ou qui ne l'a été que peu. Le traitement ultérieur de la matière textile suivant
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le présent procédé a lieu avant le premier séchage des fils ou des fibres.
La haute extensibilité des fils ou des fibres non traitées est par exemple atteinte par le fait que l'on n'étire les fils que peu, ou pas du tout, ou qu'on augmente après coup dans certaines circonstances, par gonflement, l'allongement de fibres déjà étirées. Il est de plus avantageux, pour un allongement spécialement, élevé des corps textiles, d'employer des viscoses ayant au moins la même teneur en cellulose et en soude caustique ainsi qu'une maturité de filage non inférieure'à 12, et, mieux, supérieure à 15 degrés de chlorure d'ammonium, et de filer la .viscose avec une faible vitesse d'entraînement.
.Exemples : 1) On file une viscose présentant les caractéristiques suivantes : teneur en cellulose alpha: 6 à 6,5 % teneur en NaOH 6 à 7 % maturité : 15 degrés de chlorure ammonique. degré de polymérisation de la cellulose dans la viscose: environ : 350 à 400.
La viscose est filée dans un bain normal de filage compre- nant 130 g/l H2SO4, 300 g/l Na2SO4, et 10 g/1 ZnSO4, sans éti- rage ou avec un étirage jusque 10 %. Après le finissage habi- tuel, tel que la désadification et la désulfuration, la matière à filer est centrifugée ou pressurée jusqu'à une humidité d'environ 140 à 180 %, et on la fait passer par un bain, pendant une durée de 1 à 2 minutes, de façon telle qu'on obtient, avec une proportion de lessive de 1:20 et une température de 30 C, la composition suivante : 6% de formaldéhyde, 0,.7% de chlorure ammonique et 0,8% de oyanate de potassium avec un pH de 5,0.
Eventuellement, on peut ajouter au bain des agents d'avivage appropriés. La fibre ainsi traitée est alors pressurée ou centri- fugée jusqu'à une teneur en humidité de 140 à 180 % et séchée à 90 à 110 dans un courant d'air.
2) Les fils ou fibres filés suivant l'exemple 1) sont désaoidifiés, désulfurés et séchés de la façon habituelle. La fibre séchée à l'air est alors plongée pendant 10 minutes, à une température de 30 , dans-un bain qui contient 20 g/1 de chlorure dthexaméthylène-dioxyméthyl-pyridinium et 14,4 g/1 d'acétate de sodium cristallisé. La fibre est alors pressurée au double du poids à sec, et séchée dans un courant d'air de façon telle que la matière ne se réchauffe pas au-dessus de 35 . Alors la matière textile séchée est chauffée 5 à 30 minutes, à des tempé- ratures de 120 à 140 dans une étuve.
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3) Une viscose contenant 8% de cellulose et 8% de NaOH, et ayant une muturité de filage de 15 Hottenroth et un degré de polymérisation de 50, est filée dans un bain de filage normal, tel que décrit dans l'exemple 1. La matière à filer désacidifiée et désulfurée est éventuellement pressurée même également si elle est déjà découpée en brins et est alors menée de façon continue au travers d'un bain qui contient 10% de décaméthylène-di-oxyméthyl-pyridine et 6,4% d'acétate de sodium cristallisé. La durée de trempage est d'environ 4 minutes. La matière à traiter est alors pressurée au double de son poids à l'état sec, séchée à 100 dans un courant d'air et réchauffée ensuite 10 minutes à 130 .
4) La matière filiforme ou fibreuse fraîchement filée est, après avoir été libérée des produits chimiques y adhérents, amenée dans un bain de pyridine pour chasser l'eau. Ce bain de pyridine est changé à plusieurs reprises, et finalement le corps est encore traité avec de la pyridine anhydre, après quoi l'excès de pyridine est enlevé par distillation. Au lieu de la fibre fraîchement filée, on peut aussi employer une fibre séchée à l'air. ensuite, on traite la matière saturée de pyridine par une solution de 1,8-di-isocyanate d'octaméthylène, par exemple, qui peut être utilisé homogène ou dissous dans du benzène, ou aussi dans de la pyridine. on chauffe alors environ 4 heures à 130-140 . ensuite, on lave bien à l'eau et on enlève les pro- duits secondaires au moyen d'alcool chaud.
La teneur en azote de la fibre s'est élevée, lorsqu'on emploi$ le composé Bifonc- tionnel dans du benzène, à environ lo, lorsqu'on emploie du di- isocyanate non dilué, elle s'est même élevée à environ 3%. La résistance relative à l'état humide et les qualités élastiques sont augmentées de façon très importante.
R E V E N D 1 C AT ION S .
1.- procédé de production, à partit de viscose, de fils ou de fibres uyunt de bonnes propriétés élastiques, telles qu'une bonne extensibilité, résistance à l'enlacement, résistance à la rupture par compression, etc., caractérisé é en ce que des corps fibreux, dont l'allongement à sec est supérieur à 30%, mais de préférence supérieur à 45%, sont traités par des combi- nuisons bi-ou polyfonctionnelles, c'est-à-dire par des matières capables de réagir avec 2 ou plus de 2 groupes hydroxyles de la cellulose.
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"A process for the production of viscose yarns or fibers having good elastic properties."
In the manufacture of yarns or artificial fibers from aqueous cellulosic solutions, in particular viscose, it is known to improve the strength properties of the textile body to be held, by making the body still plastic, in general. directly after leaving the spinning bath, at a more or less strong elongation. In addition, it has been found that in all these lengthening operations, concomitantly with the increase in the resistance of the filiform body, a sharp decrease in the extensibility occurs.
In the extensive use of cellulose for human clothing, the decrease in the extensibility of the textile body has, in fact, as has been observed, a great disadvantage, because the use value, especially insofar as it depends on elastic properties, such as stretchability, resistance to entanglement, and greatly diminished resistance to tension. In addition, the elastic properties are generally further reduced by the makes it mandatory to submit
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textiles, either already in the form of free fibrous material, or as a tormined fabric, to a finish, to reduce their undesirable swelling properties,
However, it has been discovered, according to the invention,
that one can arrive at viscose yarns or fibers having good elastic properties and which, moreover, still have a reduced swelling power and a low solubility in alkaline lye, when producing filiform bodies with an allon- dry handling greater than 30%, preferably greater than 45%, and treats them with bi- or polyfunctional combinations, i.e. with materials capable of reacting with 2 or more hydroxyl groups of the cellulose . As bombinations capable of reacting with or more than 2 hydroxyl groups of cellulose, it is possible, for example, to employ:
diacid chlorides, diacid anhydrides, dihalides, di-pyridinium salts of alkyl-bis-chloromethyl ethers, bis-chloromethylamines and bis-chloromethylamides, diisocyanates, aldehydes, in particular formaldehyde.
In any case, instead of the bifunctional combinations, polyfunctional derivatives can also be employed. Formaldehyde also reacts as a bifunctional bombination, since it can react with two hydroxyl groups of cellulose. The reactions can preferably be carried out in the presence of catalysts.
The filiform bodies thus obtained exhibit, compared with normal son or viscose fibers, a capacity for swelling in water and in detergents markedly less, when the finishing has been the same; but, before finishing, they exhibit less normal elongation and the elastic properties are greatly improved.
Thus, for example, the resistance to entwining, knotting and compression of textile bodies treated according to the process which is the subject of the present patent application is found to be surprisingly high, in part of a increased value by 100%, so that the properties having a use value, of these textile bodies, as well as those of the finished fabrications produced therefrom, appear considerably increased.
A further improvement in textile properties, in particular in strength, can still be achieved by starting from a viscose, which has been produced from an alkaline cellulose which has not been ripened beforehand. , or which was only slightly. The subsequent processing of the textile material
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the present process takes place before the first drying of the yarns or fibers.
The high extensibility of untreated yarns or fibers is achieved, for example, by the fact that the yarns are stretched only a little, or not at all, or that, in certain circumstances, by swelling the yarns are increased afterwards. elongation of already stretched fibers. It is furthermore advantageous, for especially high elongation of textile bodies, to employ viscoses having at least the same content of cellulose and caustic soda as well as a spin maturity of not less than 12, and, more preferably, greater than 15 degrees of ammonium chloride, and to spin the viscose with a low driving speed.
Examples: 1) A viscose is spun having the following characteristics: alpha cellulose content: 6 to 6.5% NaOH content 6 to 7% maturity: 15 degrees of ammonium chloride. degree of polymerization of cellulose in viscose: approximately: 350 to 400.
The viscose is spun in a normal spinning bath comprising 130 g / l H2SO4, 300 g / l Na2SO4, and 10 g / l ZnSO4, without drawing or with a drawing up to 10%. After the usual finishing, such as desadification and desulphurization, the spinning material is centrifuged or pressed to a humidity of about 140-180%, and passed through a bath, for a period of 1 in 2 minutes, so that, with a proportion of lye of 1:20 and a temperature of 30 C, the following composition is obtained: 6% formaldehyde, 0.7% ammonium chloride and 0.8% of potassium oyanate with a pH of 5.0.
Optionally, suitable brightening agents can be added to the bath. The fiber thus treated is then pressed or centrifuged to a moisture content of 140 to 180% and dried at 90 to 110 in a stream of air.
2) The son or fibers spun according to Example 1) are deaoidified, desulfurized and dried in the usual way. The air-dried fiber is then immersed for 10 minutes, at a temperature of 30, in a bath which contains 20 g / 1 of dthexamethylene-dioxymethyl-pyridinium chloride and 14.4 g / 1 of crystallized sodium acetate. . The fiber is then squeezed to double the dry weight, and dried in a current of air so that the material does not heat up above 35. Then the dried textile material is heated for 5 to 30 minutes, at temperatures of 120 to 140 in an oven.
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3) A viscose containing 8% cellulose and 8% NaOH, and having a spinning muturity of 15 Hottenroth and a degree of polymerization of 50, is spun in a normal spinning bath, as described in Example 1. The deacidified and desulfurized spinning material is optionally pressed even if it is already cut into strands and is then carried continuously through a bath which contains 10% decamethylene-di-oxymethyl-pyridine and 6.4% d crystallized sodium acetate. The soaking time is approximately 4 minutes. The material to be treated is then squeezed to double its dry weight, dried at 100 in a stream of air and then reheated for 10 minutes at 130.
4) The freshly spun threadlike or fibrous material is, after being freed from the chemicals adhering to it, brought into a pyridine bath to drive off the water. This pyridine bath is changed several times, and finally the body is further treated with anhydrous pyridine, after which the excess pyridine is removed by distillation. Instead of freshly spun fiber, it is also possible to use air-dried fiber. then the pyridine-saturated material is treated with a solution of octamethylene 1,8-di-isocyanate, for example, which can be used homogeneously or dissolved in benzene, or also in pyridine. then heated for about 4 hours at 130-140. then it is washed well with water and the by-products removed with hot alcohol.
The nitrogen content of the fiber rose when using the bifunctional compound in benzene to about 10, when using undiluted diisocyanate it even rose to about 3. %. The relative wet strength and the elastic qualities are very significantly increased.
R E V E N D 1 C AT ION S.
1.- A method of producing, from viscose, yarns or fibers which have good elastic properties, such as good extensibility, resistance to entanglement, resistance to compression breakage, etc., characterized in that that fibrous bodies, the dry elongation of which is greater than 30%, but preferably greater than 45%, are treated with bi- or polyfunctional combinations, that is to say with materials capable of reacting with 2 or more cellulose hydroxyl groups.