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" Etoffe tissée de façon à présenter de la raideur dans une direction et procédé d'obtention d'une telle étoffe".
La présente invention est relative aux étoffes tissées de façon à présenter de la raideur dans une di- rection et au procédé d'obtention de telles étoffes.
L'invention a pour objet des étoffes possédant une raideur sensiblement plus grande dans une direction que dans une autre direction, c'est-à-dire des étoffes qui sont relativement raides dans une direction et sou- ples ou tout au moins beaucoup plus flexibles dans une direction perpendiculaire à la direction indiquée ci- avant, et en outre, des étoffes n'ayant que peu ou pas de tendance à s'enrouler sur elle-mêmes.
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Nombreux sont les -sages auxquels conviennent des étoffes présentant une raideur sensiblement plus grande dans une direction des fils que dans l'autre.
Ainsi les cols et les manchettes requièrent un degré le degré de raideur verticale considérablement plus grand que/de raideur horizontale. Ils sont nécessairement courbés en direction horizontale et une raideur horizontale exces- sive constitue, en particulier pour un'col , une source d'ennuis et d'irritation.
Certaines étoffes pour rideaux doivent présenter de la raideur en direction verticale et être floues transversalenent,de manière à avoir belle apparence lorsqu'elles sont suspendues,tandis que d'au- tres étoffes forme un plus beau drapé,lorsqu'elles sont raides en direction transversale ou horizontale.De nombreuses doublures intermédiaires pour vêtements doi- n' vent également/être raides que dans une seule direction et une très grande variété d'étoffés communément employée: seraient améliorées, s'il était possible de leur confé- rer d'avance de la raideur dans une direction.
Bien que nombre d'étoffes soient légèrement plus raides dans une direction que dans l'autre,générale- ment en raison du fait que les fils s'étendant dans une direction sont de calibre supérieur et sont plus nom- breux que les fils s'étendant dans l'autre direction, les différences insignifiantes de raideur produites ne sont ordinairement pas notables,ni significatives . De plus, en règle générale, ces différences ne sont ni envisagées ni souhaitées, mais elles sont plutôt la conséquence simple du procédé de fabrication employé (par exemple, lors de la production d'un motif ou d'autres effets visuels) ou de la nature des matières eiployées, le choix du procédé et de la nature des matières étant guidé par d'autres considérations, prin- cipalement par des considérations d'économie.
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Les procédés usuels pour raidir des étoffes en les revêtant d'amidon ou d'autres substances solubles dans l'eau ou encore d'agents raidisseurs insolubles dans l'eau, tels que certaines résines synthétiques, produi- sent leur effet de raidissage sans aucune caractéristique directionnelle notable et n'offrent aucune solution au problème du raidissement suivant une direction, auquel la présente invention est relative . Les mêmes considéra- tions s'appliquent aux procédés chimiques proposés jusqu'à présent pour raidir des étoffes.
Dans les dessins annexés au présent mémoire: la figure 1 est une vue schématique d'une forme préférée d'étoffe obtenue par le procédé suivant l'in- vention ; la figure 2 est une vue schématique d'une autre forme préférée d'étoffe suivant l'invention; la figure 3 est une vue en perspective illustrant un stade du procédé d'obtention, de certaines des étoffes décrites dans le présent mémoire.
Suivant l'invention, on peut produire une grande variété d'étoffes ,présentant toutes un degré sensible, défini, uniforme et prédéterminé de raideur suivant une direction. La demanderesse a découvert que cette raideur peut s'obtenir en traitant chimiquement les fils de l'étoffe tissée de façon sélective et en rendant ainsi les fils s'étendant dans une direction plusieurs fois plus raides que les autres fils, le procédé étant basé sur le principe selon lequel une série de fils peuvent être rendus sensibles à l'action d'un agent d'im- prégnation ou de traitement chimique, tandis que l'autre série n'est pas màtériellement influencée par cet agent n' ou/est, en tout cas, affectée que dans une mesure très différente et moindre,
en sorte qu'on obtient la diffé-
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rence significative de raideur relative telle qu'elle apparaîtra plus clairement ci-dessous. Des variations surprenantes dans la raideur des fils d'une même étoffe, lesquels fils peuvent même avoir fondamentalement la même composition chimique, peuvent être produites en tirant profit des différences de susceptibilité à une action chimique, qu'on peut conférer à ces fils . Cette action différentielle a été exploitée pour produire les nouvelles étoffes suivant l'invention.
Ainsi, si une étoffe de coton est constituée d'une chaîne consistant en fils de coton non-dégraissé ou "gris" et d'une trame consistant en fils de coton dégraissé et blanchi, il est parfaitement possible de gélatiniser les fils de coton dégraisse ou blanchi en imprégnant l'étoffé à 'l'aide d'un agent de fu- sion, constitué par exemple par'une solution de chlorure de zinc, et ainsi de raidir ces derniers fils dans une mesure très substantielle, sans produire d'effet marqué sur les fils gris.
La différence de.réactivité des fibres de coton blanchi et non blanchi à l'action des agents de fusion est apparemment due essentielleinent au fait que le coton brut contient des quantités considéra.bles de ci- res,dthuiles ou agents protecteurs similaires naturels, qui rendent les fibres de coton non blanchi relativement inertes à l'action du chlorure de zinc et d'autres agents de gélatinisation ou de fusion. Plus tard, ces agents protecteurs peuvent être éliminés, notamment par ébulli- tion en chaudière, et l'étoffe peut être amenée ainsi à présenter un aspect sensiblement uniforme et entièrement satisfaisant.
La même réaction générale aux réactifs de gélatinisa- tion est présentée par nombre de fibres et filaments tex- tiles ordinaires et par les fils obtenus à partir de ces
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fibres et filaments. Ainsi, dans une étoffe telle que celle décrite ci-avant, les fils de coton dégraissé ou blanchi peuvent être remplacés par des fils de lin, de sisal, de ramie, de chanvre, de jute et d'autres fibres cellulosiques naturelles dégraissées. La viscose, la soie au cuivre et d'autres fils de cellulose régénérée (soit sous forme de brins * coupés, soit sous forme de filaments continus) donnent sensiblement les mêmes résultats.
On a également découvert que des fils obtenus partir de fibres d'esters cellulosiques (soit sous forme de brins coupés, soit sous forme de filaments continus), tels que l'acétate de cellulosa, le butyrate de cellulose,le propionate de cellulose et leurs mélanges ou copolymères conviennent comme fils raidis.
Des fils normalement relativement réfractaires aux agents de gélatinisation susmentionnés peuvent être obte- nus à partir de fibres de coton brut, à partir de n'im- porte quelle fibre textile ordinaire d'origine végétale,et n'ayant pas été dégraissée, à partir de laine, à partir d'Aralac (laine de caséine)ou à partir de nylon ou d'autres filaments ou fibres synthétiques non cellulosi- ques, telles que les copolymères d'acétate de vinyle et de chlorure de vinyle, et de chlorure de vinylidène, notamment les filés vendus sous le non de "Vinyon" et "Saran" . Les fils et fibres réactifs susmentionnés peuvent être aussi rendus suffisamment inertes, pour satis- faire aux buts de l'invention en les traitant à l'aide d'agents protecteurs, tels que de faibles proportions de cires, d'huiles,
de matières grasses ou d'autres agents temporaires, ou encore à l'aide d'agents perma- nents tels que la formaldéhyde ou les résines contenant de la formaldéhyde, comme les résines urée-formaldéhyde ou phénol-formaldéhyde , de façon que l'agent de gélatini- sation ne puisse pas atteindre ou attaquer facilement
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les fibres dénudées.
En pratique, on a constaté que la présente inven- tion est d'application aussi bonne pour une gamme consi- dérable d'étoffes, dans lesquelles les fils sont choisis en fonction de leurs caractéristiques de réactivité chimi- que différentielle . Comme agents de gélatinasition ou de fusion , un certain nombre de produits chimiques, connus et employés dans le domaine textile sous la dénomination d'agents de fusion, sont équivalents'. Ainsi, pour trai- ter l'étoffe de coton mentionnée ci-dessus, des agents de gonflement , tels que l'hydroxyde de cuivre tétraminé ou l'acide sulfurique, peuvent être employés au lieu du chlorure de zinc. Comme autres exemples d'agents de fusion, on peut citer des acides mélangés (nitrique et sulfurique), l'acide phosphorique, les bases d.'ammonium quaternaires, une solution de soude caustique à -10 C, le thiocyanate de calcium, etc.
Il est évident qu'on ne peut employer aucun agent de fusion fortement alcalin sur des étoffes contenant des fibres de laine ou d'"Aralac" L'action des agents de fusion sur les fibres cellulosi- ques, telles que le coton ou la rayonne dégraissée, est bien connue dans la technique du finissage ou apprêtage des tissus et est désignée sous divers vocables ,tels que gonflement, fusion,gélatination ou parchemination.
Les procédés appliqués lors de l'utilisation des divers agents précités varient, mais les conditions ont été étudiées à fond par chacun d'eux et.sont bien connues des spécialistes, bien qu'aucun de ces procédés n'ait été, à la connaissance de la demanderesse, utilisé jusqu'à présent dans le but particulier de produire un raidissa- ge sélectif, en vue d'obtenir des étoffes présentant une raideur unidirectionnelle suivant l'invention. Ainsi, les étoffes à soumettre au traitement de fusion à l'aide
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de chlorure de zinc sont ordinairement soumises pendant un certain nombre d'heures à ce réactif, tandis que les étoffes à base de cellulose ne sont traitées par ce réac- que pendant quelques secondes.
La réaction souhaitée pour satisfaire aux buts de la présente invention est dans tous les traitements spéci- fiés ci-dessus, un effet de gonflement et de solubilisa- tion superficielle, produisant une certaine adhérence des fibres entre elles, l'effet précité s'étendant jusqu'à une profondeur considérable dans le fil ou filé. Lorsque la réaction s'est développée dans la mesure voulue, l'a- gent de gélatinisation est neutralisé ou éliminé et l'étoffe est vigoureusement lavée et séchée.
Pour la facilité , les réactifs spécifiés ci-des- sus seront désignés ci-après par les expressions "agents de fusion" ou "agents de gélatinisation", tandis que leur effet sera appelé un effet de "fusion" ou de "gélatinisa- tion" , les fils étant dits "fondus", "gélatinisés" ou "raidis", étant entendu que tous les femmes signalés ci-avant doivent être pris dans un sens scientifiquement exact .
On a constaté, lors de la fabrication d'étoffes présentant une raideur directionnelle , que les étoffes traitées au cours d'expériences antérieures de la manière susindiquée s'enroulaient de façon tenace sur elles-mêmes.
Cet enroulement se manifeste par le fait que deux coins diagonalément opposés d'une pièce carrée d'étoffe s'en- roulent vers le haut et l'un vers l'autre en formant une volute, l'axe de la volute s'étendant dans le sens d'une diagonale de la pièce et reliant les deux coins restants, qui tendent à s'enrouler vers le bas . En fait, ces le deux coins restants forment, si on leur permet,une volute opposée, dont l'axe d'enroulement est approximativement
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perpendiculaire à l'axe de la volute mentionnée en pre- mier lieu .
A la suite d'une série d'expériences réalisées en vue de déterminer la cause de cet effet surprenant et indésirable, on a constats que cet enroulerient caractéris- tique est produit par une tendance des fils raidis à tourner individuellement et, ce qui est étrange, par une tendance des fils raidis à se tordre, pour une raison quel- conque, davantage à la suite de leur gélatinisation, alors que jadis on supposait évidemment que la gélatinisation avait simplement pour effet de stabiliser les fibreset d'éliminer toute tendance des fils à se tordre dans un sens ou dans l'autre .
On a découvert que la direction de l'enroulement des étoffes dû au fait que les fils se tordent davantage, dépend de la direction dans laquelle les fils fondus sont tordus. Ainsi, dans une étoffe comprenant des fils de chaîne gris et des fils de trame fondus et soumis à une torsion droite ou Z unidirectionnelle, dans laquelle étoffe les fils de trame tendent à se tordre davantage dans le sens opposé des aiguilles d'une montre à la suite du traitement de fusion, le coince droite de l'étoffe (vue de façon à présenter ses fils de trame en bout et à se tor- dre davantage dans le sens opposé des aiguilles d'une montre) se soulève et s'enroule vers le haut,tandis que le coin de gauche de l'étoffe s'enroule vers le bas.
De même,'si dans l'étoffesusmentionnée, les fils de tra- me fondus ont une torsion S unidirectionnelle, le coin de gauche de l'étoffe se soulève, etc.
On a alors constaté que le contrôle de la tendance à l'enroulement ou même son élimination peut être réalisé de diverses manières différentes et que le facteur déter- minant de l'enroulement d'une étoffe raidie unidirection- nellement est constitué par les fils de coton blanchi ou d'autres fils sensibles, étant donné qu'il s'agit pré-
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cisément des fils, pour lesquels la tendance à se tor- dre davantage , et à provoquer l'enroulement de 1'étoffeest fortement accentuée par le traitement chimique .
Le procédé préféré par la demanderesse, pour se débarrasser de l'enroulement des étoffes unidirectionnellement raidies, consiste à employer des fils réactifs (sensibles) identi- ques ou similaires, tordus en sens opposés, en quantités approximativement égales, soit dans la chaine, soit dans la trame suivant la direction dans laquelle l'étoffe doit être raidie. Pour équilibrer ou neutraliser les tendances à l'enroulement des fils à torsion droite ou Z, qui doivent être raidis, on doit employer un nombre égal de fils similaires , à torsion gauche ou S.
Ceci peut se fai- re soit dansla chaîne, soit dans la trame (suivant la direction dans laquelle on désire raidir l'étoffe), en tissant dans l'étoffe des fils simples (ou paires de fils simples) de torsions opposées, ou en tissant dans l'étoffe des groupes de fils de torsions opposées au lieu de fils simples, chqque groupe comprenant, dans ce cas, des fils présentant tous une torsion gauche ou présen- tant tous une torsion droite. Toutefois, on incorpore , de préférence, à la fois, des fils tordus en S et en Z dans les mêmes groupes ou dégroupes adjacents.
En pratique, pour éviter l'emploi d'un métier à boîtes si des fils simples à torsion S et Z (ou des groupes à torsion S et des groupes à torsion Z) sont employés dans la trame, il est fréquemment préférable et beaucoup plus économique d'opérer dans un métier à tisser ordinaire par un procédé de tissage, dans lequel la bobine entraîne, à chaque lan- çage ou passée , plusieurs fils tordus en sens opposés.
Ainsi, un fil S et un fil Z peuvent être déposés ensemble, un déplacement ou lançage de la navette produisant ainsi deux extrémités ou bouts au tissu . Un exemple d'un tel tissu est montré schématiquement à la figure 1 des des-
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sins ci-annexée, sur laquelle les fils de chaîne 2 sont entrecroisés par des fils de trame 4, tels que décrits ci- avant, chaque lançage ou passée comprenant deux fils, dont un de torsion S et un de torsion Z, ces fils étant enrou- lés ensemble sur la bobine ou cannette , cet enroulement se faisant de préférence, de la manière nouvelle indiquée à la figure 3 et décrite en détails/ci-après . De même, à la figure 2, les fils de chaîne gris 6 sont entrecroisés par des fils de trame 8,
chaque lançage successif comportant quatre fils dont deux de torsion S'et deux de torsion Z, tous ces fils étant prélevés de la même bobine ou cannette, sur laquelle ils ont été en roulés de la manière montrée à la figure 3.
Pour placer sur une même bobine des fils tordus en sens opposés et se déroulant uniformément de la bobine, lorsqu'ils sont enlevés de l'extrémité de la bobine ou cannette, tout en formant un groupe composite de fils ne donnant pas lieu à un enroulement sur lui-même du tissu obtenu, on a constaté qu'il était commercialement très souhaitable d'enrouler ces fils sur la cannette d'une manière telle qu'un fil au moins soit,dans une certaine mesure, enroulé autour d fil de torsion opposée. La de- manderesse a. constaté que ceci peut avanta eusement se faire en opérant de la manière indiquée 2 la figure 3.
Sur cette figure, le fil provehant du cone de fil de tor- sion Z 10 est amené vers le haut à passer dans le trou axial du cône de fil de torsion S 12, en sorte qu'au mo- ment où le fil de torsion Z sort du trou précité, le fil de torsion S est associé et enroulé autour du fil de torsion Z, les fils S et Z étant entraînés l'un avec l'autre et enroulés ainsi sur la bobine ou navette 14.
Ceci peut se faire comme décrit, lorsque les cônes de fil de torsion Z et de torsion S ont tous deux été enroulés dans le même sens, notamment dans le sens inverse de celui
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des aiguilles d'une montre (en vue en plan), en sorte que le déroulement se fait, comme le montre la figure 3, dans le sens des aiguilles d'une montre . De cette manière le fil de torsion S parcourt un trajet quelque peu plus long que le fil de torsion Z et la trame contient un peu plus de fil de torsion S que de fil de torsion Z, ce qui se compense de façon adéquate par le fait que le fil de torsion Z se tord quelque peu plus et que le fil de torsion S se tord quelque peu moins pendant le déroulement .
Lorsqu'on emploie pour la fabrication d'une étoffe, un nombre pair plus élevé de fils, comme par exemple à la figure 2, l'agencement des cônes de fil est le même que celui indiqué à la figure 3, mais chaque cône est associé à un nouveau cône en sorte qu'on a deux cônes de fil de torsion Z en dessous de deux cônes de fil de torsion S. De cette façon , le fil multiple ou groupé constitué de quatre brins est enroulé sur la et bobine de manière à être tiré doucement/uniformément par celle-ci et à éviter ainsi les boucles ou tortillements du fil, qui puiraient à l'aspect du tissu obtenu. Il est évident que les cônes peuvent être enroulés d'une manière différente de celle indiquée ci-dessus.
Dans ce cas, l'agencement des cônes doit nécessairement être modifié, pourvu évidemment que le fil du cône inférieur (ou des cô- nes inférieurs , si on en emploie 4 ou 6) soit tordu et enroulé de façon que le déroulement du fil du cône (ou des cônes) inférieur donne un fil (ou des fils) subissant une torsion légèrement plus forte pendant le déroulement et que le fil (ou les fils) provenant du côane (ou des cônes) supé- rieur soient quelque peu moins tordu pendant le déroule- ment.
Un autre moyen pour neutraliser sensiblement ou même entièrement l'enroulement d'une étoffe sur elle-même consiste à employer des groupes de fils réactifs , toronnés,
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ciblés ou commis en haussière, dans lesquels groupes plu- sieurs fils de torsion S sont enroulés avec un fil de tor- sion Z ou vice-versa, de manière à produire un groupe de fils résultant ne présentant pratiquement aucune tendance à se tordre dans l'un ou l'autre sens. Un autre moyen con- siste àncore à employer des fils réactifs.n'ayant que peu ou pas de torsion, tels que des mèches de coton de faible torsion modifiée, ou des fils réactifs synthétiques en fila- ments continus et à très faible torsion.
La demanderesse a également découvert que l'effet du groupage accentué de fils réactifs ou sensibles a une effet influence surprenante sur la raideur des étoffes, en ce sens que le groupage accentué augmente apparemment la raideur de façon linéaire . Ainsi, une pièce de 48 x 48 ( fils de calibres 14 et 16) à fils simples et réactifs dans la trame a une résistance à la flexion de l'ordre de 5000 à 6000 unités de flexomètre (Pierce en milligrammes- centimètres ou "P.m.c."comme indiqué en abrégé ci-après).
Une pièce de 48 x 24 , dans laquelle deux bouts de fils similaires (mais dont un est de torsion S et l'autre de torsion Z) sont lancés lors de chaque passée ou lançage, en sorte que le total réel des bouts ou titrage est le même que pour la pièce de 48 x 48, mentionnée 'ci-avant, a une résistance à la flexion de l'ordre de 10. 000 à 12. 000 unités de flexomètre P.m.c. On a également constaté qu'une pièce de 48 x 12 , qui contient quatre bouts de fils similaires (mais dont deux sont de torsion S et les deux autres de torsion Z) par lançage ou passée, et a un total réel de bouts ou titrage de 48 x 48 comme dans les deux étoffes mentionnées ci-avant,= a une résistance à la flexion s'éle- vant à 20. 000-25.000 unités de flexomètre P. m.c. environ.
Cette accentuation surprenante de la résistance à la flexion, résultant d'un simple groupage des fils similai- que res (du même poids total/si on les employait séparément )
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constitue une particularité très utile dans la fabrication de formes préférées d'étoffe suivant l'invention et procure un moyen constant pour assurer, en pratique, tout degré c'>. de raideur raisonnable dans les tissus commerciaux ordinaires, sans que l'épaisseur de ces tissus ne soit matériellement affectée.
On décrira à- présent des exemples typiques d'étoffés fabriquées par le procédé suivant l'invention.
Exemple I
Une toile de 48 x 48 (fils de calibres 14 et 16) pesant 1 livre anglaise par 2,85 yards et ne présentant pratiquement aucune tendance à s'enrouler sur elle-même, tout en possé- dant une raideur directionnelle prononcée dans la trame, peut être préparée comme suit.
Les fils de chaîne sont filés à partir de cotn brut, calibrés et montés sur l'ensouple d'un métier à tisser de la manière habituelle dans l'industrie textile. Ces fils gris sont inertes vis-à-vis des agents de gonflement et de raidissage . On prépare une moitié du poids requis de fils de trame à l'aide d'un fil de torsion S, tandis que l'autre moitié du poids précité est constituée d'un fil de torsion Z. Ces fils sont mis en écheveaux et soumis à l'ébullition en chaudière puis blanchis de la manière habi- tuelle. Ainsi, ils peuvent être chauffés à l'ébullition sous une pression de 15 livres anglaises pendant 12 heures en employant 5 % de soude caustique, 1 % de savon et 1% de silicate sodique . Après rinçage, les fils sont blanchis à 80 F en employant une solution contenant 0,2 % de chlore libre .
Les fils sont alors enroulés, par tout mécanisme approprié, sur les bobines de trame. L'étoffe doit être tissée sur un métier à boites de façon à déposer des fils de torsion S et de torsion Z comme fils simples ('ou des grou- pes de fils de torsion S et des groupes de fil de torsion Z)
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dans la trame . Les fils de trame sont placés de façon à avoir l'une ou l'autre des séquences suivantes . S, Z, S, Z, etc.. et S, S, Z, Z, etc.. suivant le type de métier à tisser employé .
L'étoffé est alors prête à être imprégnée par l'a- gent de gélatinisation . Elle est passée dans une solution de chlorure de zinc concentrée à environ 70 % et est ensui- te emmagasinée pendant une heure ou davantage dans une boîte.
Après'cela, l'étoffe est débarrassée du chlorure de zinc par lavage à l'eau sur un crible, pour être ensuite séchée sur cadre . A ce moment, on constate une rigidité et une résilience surprenantes dans la trame. Si on désire faire bouillir l'étoffé et la blanchir pour nettoyer les fils de chaîne gris, on peut appliquer les procédés connus ser- vant à cet effet, sans détruire la raideur directionnelle due aux fils de trame. Des échantillons de l'étoffé ont une résistance à la flexion s'élevant à 230 P.m.c. dans la et chaîne à 6.500 P.m.c. environ dans la tramp, le rapport des raideurs de l'étoffé étant de 30:1 .
Exemple II ----------
Une matière pour doublure intermédiaire utilisée dans les vêtements au lieu de tissu de crin est tissée de manière à posséder un total de bouts ou titrage de 48 x 48, deux fils de trame étant lancés lors de chaque passée, ainsi qu'il a été décrit ci-dessus, en sorte qu'avec les fils de trame ainsi groupés, on obtient une pièce de 48 x 24, à deux bouts par lançage ou passée . Les fils de chaîne consistent en fils gris naturels de calibre 14, tandis que la trame est constituée de fils blanchis de calibre 16, une moitié des fils de trame étant de torsion S, tandis que l'autre moitié est de torsion Z. Chaque lançage ou passée de trame contient un fil de torsion S et un fil de torsion Z combinés grâce au mécanisme de la figure 3.
Après tissage, l'étoffé
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est imprégnée à l'aide d'une solution concentrée de chlorure de zinc, laissée au repos pendant plusieurs heures et enfin lavée à l'eau froide. Après élimination de la totalité du chlorure de zinc, l'étoffe est séchée sur un cadre . L'étoffe est tissée à 39 1/2" et finie à 38", son poids courant étant d'une livre anglaise par 2,94 yards. Des échantillons de cette étoffe ont une résistance à la flexion d'environ 100 P.m.c. dans la chaîne et de 12.000 P.m.c. environ dans la trame, en sorte que le rapport des raideurs de ltétof- fe est de 120:1 .
Exemple III -----------
Une feuille de 80 x 44 à croisé 2/2 (fils de calibres 13 et 8) et pesant 1 livre anglaise par 1,5 yard, qui con- vient pour être utilisée comme étoffe pour doublure inter- médiaire et qui présente une raideur appréciable dans la chaîne, sans qu'aucune tendance à l'enroulement ne se manifeste , est préparée comme suit :
Les fils de trame non sensibles et gris sont filés et tissés de la manière habituelle . Tous les fils de chaîne doivent être dégraissés et blanchis , de manière à être sensibles à l'agent de gonflement. Une moitié de ces fils de chaîne est constituée par des fils de torsion S, tan- dis que l'autre moitié est constituée par des fils de tor- sion Z, en sorte que les tendances à l'enroulement dues à ces fils sont équilibrées.
Ainsi, l'étoffé finie aura une raideur prononcée dans la chaîne et ne s'enroulera pas sur elle-même . En d'autres mots, dans cet exemple les fils de chaîne sont placés de façon à présenter la séquence S, Z, S, Z ... ou S,S, Z, Z ..., en sorte qu'on obtient une raideur directionnelle dans la chaîne, sans tendance à l'enroulement . La préparation de l'ensouple du métier à tisser se fait facilement en disposant d'une série de fils (soit de torsion S, soit de torsion Z), teintés lors
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du dernier rinçage subséquent au blanchiment . Les fils sont alors enroules sur des bobines, puis amenés sur des ensou- ples, de section , chaque ensouple de section portant exclu- sivement du fil de torsion S ou du fil de torsion Z.
Finale- ment , ces ensouples sont montres derrière l'encolleur (qui leur applique une apprêt à l'amidon ne contenant, de préférence, pas d'huiles , pas de cire et pas de suif) et sont ensuite combinées pendant leur apprêtage en étant enroulées sur des ensouples de métier à tisser dans l'ordre voulu . Après le tissage de l'étoffé, celle-ci est désapprêtée, séchée et imprégnée comme décrit dans l'exemple II. Comme précédemment, un dégraissage final et un traitement de blan- chiment peuvent être réalisés pour nettoyer les fils de trame.
Des échantillons de cette étoffe ont une résistance à la flexion d'environ 11.000 P. m.c. dans la chaîne et d'envi- ron 400 P.m.c. dans la trame, le rapport des raideurs étant pour cette étoffe de 30:1.
Exemple IV.
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Une feuille de 48 x 48 mesurant 5,0 yards (fil de thaîne en coton de calibre 21 et fil de trame en rayonne à 200 de- niers, constituée de rayonne à la viscose en filaments con- tinus) présentant une raideur directionnelle prononcée dans la chaine ', ne présentant aucune tendance notable à s'enrou- ler sur elle-même et pouvant être employée comme tissu pour doublure intermédiaire, peut être préparée comme suit :
Dans cette étoffe, les particularités d'enroulement sont éliminées par emploi de rayonne de faibletorsion, en fila- ments continus,dans la trame. Les fils de chaîne sont préparés de la manière habituelle en employant du coton gris (non dé- graissé) .
Après avoir été tissée, l'étofféest soumise à un traitement de fusion suivant le procédé décrit en détail dans les exemples précédents. La rayonne est affectée par le traitement chimique, alors que le coton gris n'y est pas
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sensiblement . Des échantillons de l'étoffe ont une résis- tance à la flexion d'environ 200 P.m.c. dans la chaîne et d'environ 7.250 P. m.c. dans la trame, en sorte que le rapport des raideurs de l'étoffe est de 36:1 .
Exemple V
Une rnarquisette de 60 x 34, ne présentant pratiquement aucune tendance à s'enrouler'sur elle-mmme et présentant une raideur directionnelle prononcée dans la chaîne, peut être préparée comme suit :
Les fils de trame sont filés de la manière habituelle à partir de fils cardés de calibre 50 . Ces fils sont gris et ne sont pas-sensibles à l'agent de gonflement et de raidis sage , qui peut être constitué par l'un ou l'autre des agents de gélatinisation décrits dans le présent mémoire.
Les fils de chaîne sont bouillis et blanchis, en sorte qu'on obtient des fils simples cardés de calibre 40, dont la moitié possède une torsion S et l'autre moitié une tor- sion Z. La préparation de l'ensouple de métier à tisser se fait par le procédé décrit dans l'exemple III, les bouts se présentant suivant la séquence : SS, ZZ ou SZ, SZ.
L'étoffe est tissée de la manière habituelle, l'effet de gaze étant obtenu par des lisses de demi-mailles de la façon habituelle . Après tissage de l'étoffe, elle est désapprê- tée, de manière à enlever l'apprêt des fils de chaîne.
Puis l'étoffe est séchée, et enfin parcheminée comme dans l'exemple II. Comme précédemment, on peut, si on le dé- sire, réaliser un dégraissage final et un traitement de blanchiment . Des échantillons de ce tissu présentent une résistance à la flexion approximativement égale à 2000 P. m.c. dans la chaîne et à 20 P.m.c. dans la trame, en sorte que le rapport des raideurs du tissu est de 100:1.
Les étoffes raidies unidirectionnellement suivant l'invention, peuvent avantageusement êtresoumises à dos
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tests et être comparées,au point de vue de leur tendance à s'enrouler, en découpant des petits carrés de ces étoffes et en notant leur déformation dans des conditions standards.
Ainsi, on peut réaliser l'essai en découpant d'une pièce soumise à une légère pression de l'étoffe à essayer,un échantillon carré de 5" sur 5" , dont les côtés adjacents sont respectivement parallèles à la chaîne et à la trame.
On amène l'échantillon à 70 F et on le soumet à une atmosphè- re présentant une humidité relative de 70 %. On observe alors son comportement après l'avoir placé sur une surface plane ou table, sans le soumettre à aucune contrainte. En prati- que, et pour la plupart des usages, on peut considérer que des étoffes n'ont sensiblement pas tendance à s'enrou- ler sur elles-mêmes,si un échantillon de ces étoffes reste sensiblement étendu et si aucun coin de cet échantillon ne se soulève de plus !.'un pouce au-dessus de la surface hori- zontale de support sur laquelle il est placé. Les tissus obtenus par le procédé préféré suivant l'invention satisfont à la condition énoncée ci-dessus en ce qui concerne le soulèvement d'un coin jusqu'à un maximum d'un pouce.
Tou- tefois, l'invention possède une utilité considérable dans la fabrication de nombreuses étoffes directionnellement rai- s des, qui s'enroulent sur elle-mêmes ou se soulevant d'un peu plus d'un pouce.
Il résulte de ce qui précède, que le degré de raideur directionnelle dépend essentiellement, pour un tissu "fondu" donné, du titrage du tissu et du calibre des fils, de même que du groupage, c'est-à-dire du nombre de bouts obtenus lors de chaque lançage ou passée, comme décrit ci- dessus . En général, la présente invention permet d'augmen- ter directionnellement la raideur d'une étoffe d'au moins cinq ou dix fois sa valeur, voire même jusqu'à 200 fois ou davantage, suivant le poids de l'étoffe et la combinai- son désirée des facteurs précités , la raideur pouvant
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être obtenue soit dans la direction de la trame, soit dans la direction de la chaîne.
Pour assurer un rendement maximum d'un métier à tisser, il est préférable, dans la pratique ordinaire, de raidir ce tissu dans le sens de la trame, mais ceci n'est en aucune manière universel et, dans de nombreux cas, il est souhaitable de conférer au tissu une ,raideur prononcée dans le sens de la chaîne. De même,dans le cas de certaines étoffes, qui doivent être raidies dans le sens de la trame, il peut être souhaitable de créer une légère raideur dans le sens de la chaîne.
Ceci peut se faire en insérant dans la chaîne, parmi les fils de chaîne gris ou non sensibles , une proportion mineure de fils se sensibles, qui/neutralisent, de préférence, entre eux au point de vue de la tendance de l'étoffe à s'enrouler sur elle- même . Ces fils confèrent à l'étoffe finie, dans le sens de la chaîne , un degré de raideur minime, si on le compare à la raideur directionnelle dans le sens de la trame. De même, il est évident qu'une étoffe à laquelle on doit con- férer une raideur prononcée dans le sens de la chaîne peut également comprendre, parmi ses fils gris ou non sensibles, une mineure proportion de fils de trame sensibles, qui se neutralisent, de préférence, entre eux au point de vue de la tendance de. l'étoffe à s'enrouler sur elle-même.
Une autre variante envisagée par la présente invention implique l'emploi de fils non sensibles (en proportion mi- neure) parmi les fils de la série de fils (de chaîne ou de trame), auxquels on désire conférer une raideur direction- nelle prononcée, ceci étant parfois désirable pour obtenir une étoffe de raideur donnée et de finesse de titrage vou- lue, pour assurer une certaine apparence, ou d'autres qualités souhaitées. On peut également estimer que, dans certaines structures, une raideur trop grande est produite, lorsque tous les fils s'étendant dans une direction sont laissés sensibles. Dans ce cas, certains de ces fils (habi-
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tuellement moins de la moitié ) peuvent être remplacés, par des fils de coton gris ou d'autres fils non sensibles ou non-réactifs.
La raideur des fils sensibles peut également être réduite par l'insertion, par mélange, de fibres non sensibles dans ces fils. Si ces fibres non sensibles sont constituées par de la laine ou de la laine de caséine, la résistance au froissement de l'étoffe est améliorée. Pour la même raison ou pour d'autres raisons, il peut être sou- haitable d'incorporer des fils de laine ou d'autres fils non sensibles dans des groupes, dont les fils restants sont sensibles.
Il résulte de ce qui précède que la présente invention fournit de nouvelles étoffes et de nouveaux procédés pour les obtenir, au moyen d'installations et de matières ordi- nairement disponibles. Il est clair également que la nature de l'invention est telle que ces étoffes peuvent être produi- tes à un prix très raisonnable.
Bien qu'on ait décrit dans le présent mémoire des étoffes typiques suivant l'invention et des procédés appropriés pour leur obtention, il est évident que l'invention est suscep- tible d'un grand nombre de formes de réalisation et que de petites modifications peuvent être apportées au procédé dé- crit ci-dessus, sans que l'on s'écarte de l'esprit et des enseignements essentiels de l'invention.
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"Fabric woven so as to exhibit stiffness in one direction and method of obtaining such fabric".
The present invention relates to fabrics woven so as to have stiffness in a direction and to the process for obtaining such fabrics.
The object of the invention is to provide fabrics having significantly greater stiffness in one direction than in another direction, that is, fabrics which are relatively stiff in one direction and flexible or at least much more flexible. in a direction perpendicular to the direction indicated above, and furthermore, fabrics having little or no tendency to wind up on themselves.
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Fabrics with significantly greater stiffness in one direction of the yarns than in the other are suitable for many sizes.
Thus necks and cuffs require a degree of vertical stiffness considerably greater than / of horizontal stiffness. They are necessarily curved in a horizontal direction and excessive horizontal stiffness is, in particular for a neck, a source of annoyance and irritation.
Some curtain fabrics should be stiff in the vertical direction and be fuzzy transversely, so as to look good when hung, while other fabrics form a more beautiful drape when they are stiff in the direction. transverse or horizontal. Many garment liners also need to be stiff in only one direction and a very wide variety of commonly used fabrics: would be improved, if it were possible to give them more advance of the stiffness in one direction.
Although many fabrics are slightly stiffer in one direction than in the other, generally due to the fact that the yarns extending in one direction are of a larger gauge and outnumber the yarns in one direction. extending in the other direction, the insignificant differences in stiffness produced are usually not noticeable, nor significant. In addition, as a rule, these differences are neither intended nor desired, but rather are the simple consequence of the manufacturing process employed (for example, when producing a pattern or other visual effects) or of the nature of the materials used, the choice of the process and the nature of the materials being guided by other considerations, mainly by considerations of economy.
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The usual methods of stiffening fabrics by coating them with starch or other water-soluble substances or else with water-insoluble stiffening agents, such as certain synthetic resins, produce their stiffening effect without any significant directional characteristic and offer no solution to the problem of stiffening in one direction, to which the present invention relates. The same considerations apply to the chemical methods heretofore proposed for stiffening fabrics.
In the drawings appended hereto: Figure 1 is a schematic view of a preferred form of fabric obtained by the process according to the invention; Figure 2 is a schematic view of another preferred form of fabric according to the invention; Figure 3 is a perspective view illustrating a stage in the process for obtaining some of the fabrics described herein.
According to the invention, a wide variety of fabrics can be produced, all exhibiting a substantial, defined, uniform and predetermined degree of stiffness in one direction. The Applicant has discovered that this stiffness can be obtained by chemically treating the yarns of the woven fabric selectively and thus making the yarns extending in one direction several times stiffer than the other yarns, the method being based on the principle according to which one series of threads can be made sensitive to the action of an impregnating or chemical treatment agent, while the other series is not materially influenced by this agent nor / is , in any case, affected only to a very different and lesser extent,
so that we obtain the different
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Significant occurrence of relative stiffness as will appear more clearly below. Surprising variations in the stiffness of yarns of the same fabric, which yarns may even have basically the same chemical composition, can be produced by taking advantage of the differences in susceptibility to chemical action which can be imparted to these yarns. This differential action has been exploited to produce the new fabrics according to the invention.
Thus, if a cotton fabric consists of a warp consisting of non-degreased or "gray" cotton threads and a weft consisting of degreased and bleached cotton threads, it is perfectly possible to gelatinize the degreased cotton threads. or bleached by impregnating the fabric with a fusing agent, for example a solution of zinc chloride, and thus stiffening these latter yarns to a very substantial extent without producing marked effect on gray wires.
The difference in the reactivity of bleached and unbleached cotton fibers to the action of melting agents is apparently mainly due to the fact that raw cotton contains considerable amounts of natural waxes, oils or similar protective agents, which render unbleached cotton fibers relatively inert to the action of zinc chloride and other gelatinizing or melting agents. Later, these protecting agents can be removed, especially by boiler boiling, and the fabric can thus be made to exhibit a substantially uniform and entirely satisfactory appearance.
The same general reaction to gelatinizing reagents is exhibited by the number of ordinary textile fibers and filaments and by the yarns obtained from these.
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fibers and filaments. Thus, in a fabric such as that described above, the defatted or bleached cotton threads can be replaced by threads of linen, sisal, ramie, hemp, jute and other defatted natural cellulose fibers. Viscose, copper silk and other yarns of regenerated cellulose (either in the form of chopped strands * or in the form of continuous filaments) give much the same results.
It has also been found that yarns obtained from cellulose ester fibers (either in the form of chopped strands or in the form of continuous filaments), such as cellulosa acetate, cellulose butyrate, cellulose propionate and their blends or copolymers are suitable as stiffened yarns.
Yarns normally relatively refractory to the aforementioned gelatinizing agents can be obtained from raw cotton fibers, from any ordinary textile fiber of vegetable origin, and not having been degreased, from wool, from Aralac (casein wool) or from nylon or other non-cellulose synthetic filaments or fibers, such as the copolymers of vinyl acetate and vinyl chloride, and of vinylidene, in particular the yarns sold under the names of "Vinyon" and "Saran". The aforementioned reactive yarns and fibers can also be made sufficiently inert to satisfy the aims of the invention by treating them with the aid of protective agents, such as small proportions of waxes, oils, etc.
fats or other temporary agents, or with the aid of permanent agents such as formaldehyde or resins containing formaldehyde, such as urea-formaldehyde or phenol-formaldehyde resins, so that the gelatinizing agent cannot easily reach or attack
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bare fibers.
In practice, the present invention has been found to be equally applicable to a wide range of fabrics, in which the yarns are selected on the basis of their characteristics of differential chemical reactivity. As gelatinizing or melting agents, a number of chemicals, known and used in the textile field under the name of melting agents, are equivalent. Thus, for treating the cotton fabric mentioned above, swelling agents, such as tetraminated copper hydroxide or sulfuric acid, can be employed instead of zinc chloride. As other examples of melting agents, there may be mentioned mixed acids (nitric and sulfuric), phosphoric acid, quaternary ammonium bases, a solution of caustic soda at -10 C, calcium thiocyanate, etc. .
It is obvious that no strongly alkaline fusing agent can be used on fabrics containing wool or "Aralac" fibers. The action of fusing agents on cellulosic fibers, such as cotton or rayon degreased, is well known in the art of finishing or sizing of fabrics and is designated by various terms, such as swelling, melting, gelation or parchment.
The methods applied in using the various aforementioned agents vary, but the conditions have been thoroughly investigated by each of them and are well known to those skilled in the art, although none of these methods have been known to the knowledge. by the Applicant, used hitherto for the particular purpose of producing selective stiffening, with a view to obtaining fabrics exhibiting unidirectional stiffness according to the invention. Thus, the fabrics to be subjected to the fusion treatment using
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of zinc chloride are ordinarily subjected for a number of hours to this reagent, while cellulose-based fabrics are only treated with this reagent for a few seconds.
The reaction desired to satisfy the objects of the present invention is in all of the treatments specified above a swelling and surface solubilization effect, producing a certain adhesion of the fibers to each other, the aforementioned effect extending. to considerable depth in the thread or yarn. When the reaction has developed to the desired extent, the gelatinizing agent is neutralized or removed and the fabric is washed and dried vigorously.
For convenience, the reagents specified above will hereinafter be referred to as "fusing agents" or "gelatinizing agents", while their effect will be referred to as a "melting" or "gelatinizing effect". ", the threads being said to be" melted "," gelatinized "or" stiffened ", it being understood that all the women mentioned above must be taken in a scientifically correct sense.
It has been found, in the manufacture of fabrics having directional stiffness, that fabrics treated in previous experiments in the above-mentioned manner coiled tenaciously on themselves.
This winding is manifested by the fact that two diagonally opposed corners of a square piece of fabric wind upwards and towards each other forming a volute, the axis of the volute extending diagonally across the room and connecting the two remaining corners, which tend to curl down. In fact, these the two remaining corners form, if allowed, an opposing volute, whose winding axis is approximately
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perpendicular to the axis of the volute mentioned first.
As a result of a series of experiments carried out to determine the cause of this surprising and undesirable effect, it was found that this characteristic coil is produced by a tendency of the stiffened threads to turn individually and, which is strange , by a tendency of the stiffened threads to twist, for whatever reason, more as a result of their gelatinization, whereas in the past it was obviously assumed that gelatinization had the effect of simply stabilizing the fibers and eliminating any tendency in the threads. to twist in one direction or the other.
It has been found that the direction of the winding of the fabrics due to the more twisting of the threads depends on the direction in which the molten threads are twisted. Thus, in a fabric comprising gray warp yarns and weft yarns melted and subjected to a straight or Z unidirectional twist, in which the fabric the weft yarns tend to twist further counterclockwise to Following the fusion treatment, the right wedge of the fabric (seen so as to present its weft threads to the end and to twist more in the opposite direction of the needles of a clock) is raised and wound up up, while the left corner of the fabric winds down.
Likewise, if in the above-mentioned fabric the molten trame yarns have a one-way S-twist, the left corner of the fabric lifts up, etc.
It has then been found that the control of the tendency to wind up or even its elimination can be achieved in various different ways and that the determining factor in the winding of a unidirectionally stiffened fabric is the threads of bleached cotton or other sensitive yarns, as they are pre-
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shearing of the yarns, the tendency to twist further, and to cause the fabric to wind, is greatly enhanced by the chemical treatment.
Applicant's preferred method of getting rid of winding of unidirectionally stiffened fabrics is to employ the same or similar reactive (sensitive) yarns, twisted in opposite directions, in approximately equal amounts, either in the chain or in the chain. in the weft following the direction in which the fabric is to be stiffened. To balance or neutralize the winding tendencies of the right or Z twist yarns, which must be stiffened, an equal number of similar, left or S twist yarns should be used.
This can be done either in the warp, or in the weft (depending on the direction in which it is desired to stiffen the fabric), by weaving in the fabric single yarns (or pairs of single yarns) of opposite twists, or by weaving in the fabric groups of yarns of opposite twists instead of single yarns, each group comprising, in this case, yarns all having a left twist or all having a right twist. However, both S-twisted and Z-twisted yarns are preferably incorporated into the same adjacent groups or ungroups.
In practice, to avoid the use of a box loom if single S and Z twist yarns (or S twist groups and Z twist groups) are employed in the weft, it is frequently preferable and much more economic to operate in an ordinary loom by a weaving process, in which the bobbin drives, at each throwing or passing, several threads twisted in opposite directions.
Thus, an S yarn and a Z yarn can be laid together, a movement or launching of the shuttle thus producing two ends or ends of the fabric. An example of such a fabric is shown schematically in Figure 1 of the des-
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sins annexed, on which the warp threads 2 are crossed by weft threads 4, as described above, each throwing or passing comprising two threads, one of which is twist S and one twist Z, these threads being wound together on the spool or can, this winding preferably taking place in the novel manner shown in Figure 3 and described in detail / below. Likewise, in FIG. 2, the gray warp threads 6 are crossed by weft threads 8,
each successive launching comprising four threads, two of which are of torsion S'and two of torsion Z, all these threads being taken from the same spool or bobbin, on which they have been rolled in the manner shown in FIG. 3.
For placing threads twisted in opposite directions and unwinding uniformly from the spool on a single spool, when removed from the end of the spool or bobbin, while forming a composite group of non-winding threads on itself of the resulting fabric, it has been found to be commercially very desirable to wind these threads on the bobbin in such a manner that at least one thread is, to some extent, wound around the twist thread opposite. The applicant a. noted that this can advantageously be done by operating as indicated in Figure 3.
In this figure, the yarn from the Z twist yarn cone 10 is brought upwards through the axial hole of the S twist yarn cone 12, so that at the time the twist yarn Z comes out of the aforementioned hole, the twist wire S is associated and wound around the twist wire Z, the wires S and Z being entrained with each other and thus wound on the spool or shuttle 14.
This can be done as described, when the Z-twist and S-twist thread cones have both been wound in the same direction, especially in the opposite direction to that.
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clockwise (in plan view), so that the unwinding takes place, as shown in Figure 3, in a clockwise direction. In this way the S-twist yarn travels a somewhat longer path than the Z-twist yarn and the weft contains a little more S-twist yarn than Z-twist yarn, which is adequately compensated by the fact that the Z-twist wire twists a little more, and the S-twist wire twists somewhat less during unwinding.
When a larger even number of yarns are used for the manufacture of a fabric, as in Figure 2, for example, the arrangement of the thread cones is the same as that shown in Figure 3, but each cone is associated with a new cone so that there are two cones of twist wire Z below two cones of twist wire S. In this way, the multiple or grouped wire consisting of four strands is wound on the and spooled so to be pulled gently / uniformly by it and thus to avoid loops or twists of the thread, which might stink from the appearance of the fabric obtained. It is obvious that the cones can be wound in a different way from that indicated above.
In this case, the arrangement of the cones must necessarily be changed, provided of course that the thread of the lower cone (or of the lower cones, if 4 or 6 are used) is twisted and wound up so that the unwinding of the thread of the lower cone (or cones) results in a thread (or threads) undergoing a slightly stronger twist during unwinding and that the thread (or threads) from the upper cone (or cones) are somewhat less twisted during unwinding. the course.
Another way to substantially or even completely neutralize the winding of a fabric on itself is to employ groups of reactive, stranded, yarns.
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targeted or committed bullish, in which groups of several S-twist yarns are wound with Z-twist yarn or vice-versa, so as to produce a resulting group of yarns with virtually no tendency to twist in the 'one or the other way. Another means is again to employ reactive yarns having little or no twist, such as modified low twist cotton wicks, or synthetic reactive yarns in continuous filament and very low twist.
The Applicant has also discovered that the effect of the accentuated bundling of reactive or sensitive threads has a surprisingly influencing effect on the stiffness of the fabrics, in that the accentuated bundling apparently increases the stiffness in a linear fashion. Thus, a 48 x 48 piece (14 and 16 gauge yarns) with single and reactive yarns in the weft has a flexural strength of the order of 5000 to 6000 flexometer units (Pierce in milligram- centimeters or "Pmc "as abbreviated below).
A 48 x 24 piece, in which two ends of similar threads (one of which is S twist and the other Z twist) are thrown during each pass or throw, so that the actual total of ends or count is the same as for the 48 x 48 piece mentioned above has a flexural strength of the order of 10,000 to 12,000 flexometer units Pmc It was also found that a 48 x 12 piece, which contains four ends of similar threads (but two of which are of S-twist and the other two of Z-twist) per throw or pass, and has an actual total of ends or titration of 48 x 48 as in the two fabrics mentioned above, = has a flexural strength of approximately 20,000-25,000 flexometer units P. mc.
This surprising increase in flexural strength, resulting from a simple bundling of similar yarns (of the same total weight / if used separately)
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is a very useful feature in the manufacture of preferred forms of fabric according to the invention and provides a constant means of ensuring, in practice, any degree c '>. of reasonable stiffness in ordinary commercial fabrics, without the thickness of these fabrics being materially affected.
Typical examples of fabrics made by the process according to the invention will now be described.
Example I
A 48 x 48 (14 and 16 gauge wire) canvas weighing 1 English pound per 2.85 yards and exhibiting virtually no tendency to curl on itself, yet having a pronounced directional stiffness in the weft , can be prepared as follows.
The warp threads are spun from raw cotton, calibrated and mounted on the beam of a loom in the usual manner in the textile industry. These gray threads are inert towards swelling and stiffening agents. One half of the required weight of weft yarns is prepared using S-twist yarn, while the other half of the above-mentioned weight is Z-twist yarn. These yarns are tangled and submitted. when boiling in a boiler and then blanched in the usual way. Thus, they can be boiled under a pressure of 15 English pounds for 12 hours using 5% caustic soda, 1% soap and 1% sodium silicate. After rinsing, the threads are bleached at 80 F using a solution containing 0.2% free chlorine.
The threads are then wound up, by any suitable mechanism, on the weft spools. The fabric should be woven on a box loom so as to lay down S-twist and Z-twist yarns as single yarns ('or groups of S-twist yarns and Z-twist yarn groups)
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in the frame. The weft threads are placed so as to have one or other of the following sequences. S, Z, S, Z, etc. and S, S, Z, Z, etc. depending on the type of loom employed.
The fabric is then ready to be impregnated with the gelatinizing agent. It is passed through about 70% concentrated zinc chloride solution and is then stored for an hour or more in a can.
After that, the fabric is freed from zinc chloride by washing with water on a sieve, to be then dried on a frame. At this time, there is a surprising rigidity and resilience in the weft. If it is desired to boil the fabric and bleach it to clean the gray warp threads, the known methods for this purpose can be applied without destroying the directional stiffness due to the weft threads. Samples of the fabric have a flexural strength of 230 P.m.c. in the and chain at 6,500 P.m.c. approximately in the tramp, the stiffness ratio of the fabric being 30: 1.
Example II ----------
An intermediate lining material used in clothing instead of horsehair fabric is woven to have a total of ends or count of 48 x 48, two weft threads being thrown in each pass, as has been described. above, so that with the weft threads thus grouped together, we obtain a piece of 48 x 24, with two ends by throwing or passing. The warp yarns consist of natural 14 gauge gray yarns while the weft is 16 gauge bleached yarns with one half of the weft yarns being S twist while the other half is Z twist. or weft passed contains an S-twist yarn and a Z-twist yarn combined by the mechanism of figure 3.
After weaving, the fabric
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is impregnated with a concentrated solution of zinc chloride, left to stand for several hours and finally washed with cold water. After all the zinc chloride has been removed, the fabric is dried on a frame. The fabric is woven at 39 1/2 "and finished at 38", its running weight being one English pound per 2.94 yards. Samples of this fabric have a flexural strength of about 100 P.m.c. in the chain and 12,000 P.m.c. approximately in the weft, so that the stiffness ratio of the fabric is 120: 1.
Example III -----------
An 80 x 44 2/2 twill sheet (13 and 8 gauge yarns) weighing 1 English pound per 1.5 yards, which is suitable for use as a midlining fabric and exhibits appreciable stiffness. in the chain, without any tendency to curl up, is prepared as follows:
The non-sensitive and gray weft threads are spun and woven in the usual way. All warp threads must be degreased and bleached so as to be sensitive to the swelling agent. One half of these warp yarns consists of S-twist yarns, while the other half consists of Z-twist yarns, so that the winding tendencies due to these yarns are balanced. .
Thus, the finished fabric will have a pronounced stiffness in the warp and will not wind up on itself. In other words, in this example the warp threads are placed so as to present the sequence S, Z, S, Z ... or S, S, Z, Z ..., so that we obtain a Directional stiffness in the chain, without tendency to wind up. The preparation of the beam of the loom is easily done by having a series of threads (either S twist or Z twist), tinted during
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from the last rinse after bleaching. The yarns are then wound up on spools, then brought onto beams of section, each beam of section exclusively carrying torsion yarn S or torsion yarn Z.
Finally, these beams are shown behind the sizing agent (which applies a starch primer to them preferably containing no oils, no wax and no tallow) and are then combined during their sizing by being wound on the beams of a loom in the desired order. After weaving the fabric, it is stripped, dried and impregnated as described in Example II. As before, a final degreasing and a bleaching treatment can be carried out to clean the weft threads.
Samples of this fabric have a flexural strength of about 11,000 P.m.c. in the warp and about 400 P.m.c. in the weft, the stiffness ratio for this fabric being 30: 1.
Example IV.
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A 48 x 48 sheet measuring 5.0 yards (21 gauge cotton thaine yarn and 200-deny rayon weft yarn, made of continuous filament viscose rayon) with pronounced directional stiffness in the yarn. the warp, exhibiting no noticeable tendency to roll up on itself and which can be used as a midlining fabric, can be prepared as follows:
In this fabric, winding features are eliminated by the use of low-twist rayon, in continuous filaments, in the weft. The warp threads are prepared in the usual way using gray cotton (not degreased).
After being woven, the fabric is subjected to a melting treatment according to the method described in detail in the preceding examples. Rayon is affected by chemical treatment, while gray cotton is not.
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noticeably. Samples of the fabric have a flexural strength of about 200 P.m.c. in the warp and about 7,250 m.c. in the weft, so that the stiffness ratio of the fabric is 36: 1.
Example V
A 60 x 34 rnarquisette, showing virtually no tendency to wind on itself and exhibiting a marked directional stiffness in the chain, can be prepared as follows:
Weft yarns are spun in the usual way from 50 gauge carded yarns. These threads are gray and are not sensitive to the swelling and stiffening agent, which may be any of the gelatinizing agents described herein.
The warp yarns are boiled and bleached, resulting in 40 gauge single carded yarns, half of which has an S twist and the other half has a Z twist. The preparation of the loom beam weaving is done by the method described in Example III, the ends appearing in the sequence: SS, ZZ or SZ, SZ.
The fabric is woven in the usual way, the gauze effect being obtained by half-mesh heddles in the usual way. After weaving the fabric, it is stripped so as to remove the finish from the warp threads.
Then the fabric is dried, and finally parchment as in Example II. As before, it is possible, if desired, to carry out a final degreasing and a bleaching treatment. Samples of this fabric show a flexural strength of approximately 2000 P.m.c. in the warp and 20 P.m.c. in the weft, so that the stiffness ratio of the fabric is 100: 1.
The unidirectionally stiffened fabrics according to the invention can advantageously be presented on the back.
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tests and be compared, from the point of view of their tendency to curl, by cutting out small squares of these fabrics and noting their deformation under standard conditions.
Thus, the test can be carried out by cutting from a piece subjected to a slight pressure of the fabric to be tested, a square sample of 5 "by 5", the adjacent sides of which are respectively parallel to the warp and to the weft. .
The sample is brought to 70 F and subjected to an atmosphere having a relative humidity of 70%. We then observe its behavior after having placed it on a flat surface or table, without subjecting it to any constraint. In practice, and for most uses, it can be considered that fabrics have noticeably no tendency to wind up on themselves, if a sample of such fabrics remains appreciably extended and no corner of this the sample does not rise more than one inch above the horizontal support surface on which it is placed. Fabrics obtained by the preferred method according to the invention satisfy the condition set out above for wedge lifting to a maximum of one inch.
The invention, however, has considerable utility in the manufacture of many directionally narrow fabrics which roll up on themselves or lift a little over an inch.
It follows from the above that the degree of directional stiffness depends essentially, for a given "melted" fabric, on the fabric count and the gauge of the threads, as well as on the bunching, that is to say on the number of. ends obtained during each throw or passed, as described above. In general, the present invention allows the stiffness of a fabric to be directionally increased by at least five or ten times its value, or even up to 200 times or more, depending on the weight of the fabric and the combination thereof. - its desired of the aforementioned factors, the stiffness being able to
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be achieved either in the weft direction or in the warp direction.
To ensure maximum efficiency from a loom, it is preferable in ordinary practice to stiffen this fabric in the weft direction, but this is by no means universal and in many cases is desirable. It is desirable to impart a pronounced stiffness in the warp direction to the fabric. Likewise, in the case of certain fabrics, which must be stiffened in the weft direction, it may be desirable to create a slight stiffness in the warp direction.
This can be done by inserting into the warp, among the gray or non-sensitive warp yarns, a minor proportion of sensitive yarns, which preferably neutralize each other from the point of view of the tendency of the fabric to sag. 'roll up on itself. These yarns impart a minimal degree of stiffness to the finished fabric in the warp direction compared to directional stiffness in the weft direction. Likewise, it is evident that a fabric which must be given a marked stiffness in the warp direction may also include, among its gray or non-sensitive yarns, a minor proportion of sensitive weft yarns, which neutralize each other. , preferably between them from the point of view of the tendency of. the fabric to roll up on itself.
Another variant envisaged by the present invention involves the use of non-sensitive yarns (in minor proportion) among the yarns of the series of yarns (warp or weft), to which it is desired to confer a pronounced directional stiffness, this being sometimes desirable to obtain a fabric of given stiffness and fineness of count, to ensure a certain appearance, or other desired qualities. It can also be believed that in some structures too much stiffness is produced when all the threads extending in one direction are left sensitive. In this case, some of these threads (usually
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less than half) can be replaced by gray cotton threads or other non-sensitive or non-reactive threads.
The stiffness of sensitive yarns can also be reduced by inserting non-sensitive fibers into these yarns by mixing. If these non-sensitive fibers consist of wool or casein wool, the crease resistance of the fabric is improved. For the same or other reasons, it may be desirable to incorporate woolen yarns or other non-sensitive yarns into groups, the remaining yarns of which are sensitive.
It follows from the foregoing that the present invention provides new fabrics and new methods of obtaining them, using facilities and materials ordinarily available. It is also clear that the nature of the invention is such that these fabrics can be produced at a very reasonable price.
Although typical fabrics according to the invention and methods suitable for their production have been described herein, it is evident that the invention is susceptible to a large number of embodiments and that small modifications. can be made to the process described above without departing from the spirit and essential teachings of the invention.
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