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"Etoffe tissée à l'aide de fils tordus dans un sens et procédé pour son obtention".
La présente invention est relative aux étoffes tis- sées et aux procédés pour leur obtention . Elle a pour objet des étoffes ne possédant sensiblement aucune ten- dance à s'enrouler sur elles-mêmes, lesquelles étoffes sont tissées en employant des fils tordus dans un même sens, à la fois dans la chaîne et dans la trame. Les applications commerciales principales de l'invention se rencontrent dans le domaine des étoffes tissées raidies, auxquelles l'invention a particulièrement trait, bien qu'elle soit aussi utile dans certaines étoffes non rai- dies, particulièrement dans les étoffes de petite largeur.
Nombreux sont--les usages des étoffes ne possédant que peu ou pas de tendance à s'enrouler sur elles-mêmes.
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Ainsi, on peut employer ces étoffes dans les articles vestimentaires, les articles de confection, les tissus pour rideaux (notamment , organdis, batistes, voiles, marquisettes, fines mousselines, toiles unies et impri- mées); dans les tissus de petites largeurs, notamment les articles "fendus", les bandes , les rubans, etc.. et dans divers tissus mécaniques et industriels de grande et petite largeur (par exemple, mousseline, coutils, croi- sés, toiles), tels que ceux employés pour les croisillons d'appareils radioélectriques, comme toiles pour condensa- téurs, comme isolants)et comme doublures pour chaussures, etc.
Bien que la plupart des étoffes ne s'enroulent pas sur elle-mêmes de façon répréhensible, même quand aucun traitement de raidissage ne leur a été appliqué, il n'en est pas ainsi pour toutes les étoffes et en particulier pour les étoffes étroites et "fendues" . Une grande variété d'étoffes d'emploi courant, raidies et non raidies, se- raient notablement améliorées, s'il était possible de déterminer et d'éliminer de ces étoffes cette tendance répréhensible à l'enroulement et d'obtenir comme le fait la présente invention, une base certaine et satisfai- sante pour éliminer sensiblement cette tendance répréhensi- ble non seulement pendant le découpage et la fabrication de divers articles (ce qui est suffisant dans beaucoup de cas), mais également pendant l'utilisation de ces arti- ples,
ce dernier point de vue étant particulièrement à considérer pour les étoffes raidies.
On sait depuis longtemps dans la technique des tex- tiles que de nombreuses étoffes s'enroulent sur elles- mêmes dans une mesure indésirable . Ainsi, si une pièce d'un pied carré par exemple de superficie, d'une étoffe raide commerciale de poids léger, telle que l'organdi, est poséé sur une surface plane, elle révèlera une ten- dance à s'enrouler sur elle-même en ce sens que des coins
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diagonalement opposés, notamment le coin supérieur de gauche et le coin inférieur de droite, se soulèveront de la surface plane précitée et s'enrouleront vers le centre de la pièce d'étoffe en formant une volute .
Cette tendance de certaines étoffes à s'enrouler sur elles- mêmes s'est avérée particulièrement gênante pour les fabricants et ceux qui traitent des tissus fins soumis à un traitement de "fusion", pour les fabricants de rubans et en général pour les fabricants et utilisateurs de pro- duits textiles tissés imprégnés de résine ou autrement raidis.
De nombreux procédés ont été proposés pour résoudre le problème de l'élimination du phénomène d'enroulement des étoffes. Parmi ces procédés, on peut citer divers traitements de finissage mécaniques et chimiques des fils employés et/ou du corps des étoffes , un tissage spécial ou traitement des lisières et un tissage spécial du corps des étoffes, notamment le tissage d'une étoffe soit en employant dans la chaîne des paires alternatives de fils de torsion droite (Z) de fils de torsion gauche (S) et dans la trame des fils tordus dans un seul sens
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(voir brevet U.S.A.
Schonhoizer n 2.215-938-fig.2), soit en employant à la fois dans la chaîne et dans la trame des paires de fils tordus alternativement vers la droite et vers la gauche (voir brevet américain précité - fig. 3), seul le mode de tissage indiqué en dernier lieu permettant d'obtenir - par un processus différent de celui de la présente invention et à un prix très considérable en raison de la nécessité d'employer des métiers à tisser à boîtes- une étoffe raidie en s'enrou- lant pas sur elle-même.
Toutefois, tous ces procédés se sont avérés incapables de résoudre le problème susindiqué, sauf un procédé, qui est très coûteux,si non de prix prohi
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bitif (comme celui du brevet Schônholzer-fig. 3), étant donné qu'il exige l'emploi d'une installation spéciale et la réalisation d'opérations supplémentaires.
Les nombreuses propositions contradictoires présen- tées pour résoudre le problème, depuis longtemps posé, de l'enroulement des étoffes, particulièrement des étof- fes raidies -parmi lesquelles propositions On en compte de nombreuses qui impliquent l'emploi de fils tordus en sens opposés - montrent à la fois qu'on ne saisit pas le rapport existant entre la torsion des fils et le phéno- mène d'enroulement des étoffes sur elles-mêmes et qu'on n'apprécie pas du tout la présence et l'importance d'autres facteurs qui influencent également l'enroulement des étoffes, ainsi qu'on le décrira ci-après.
La présente invention permet d'obtenir de nouvelles étoffes, dans lesquelles un enroulement indésirable est évité (ou contrôlé ou encore réduit dans une mesure vou- lue) et a pour objet un procédé d'obtention de telles étoffes, dans lequel procédé il n'est pas besoin d'utiliser une installation spéciale, tandis que le coût de la fabrication de ces étoffes n'est pas accru de façon substantielle.
L'invention a pour objet général l'obtention d'étoffes de grande et petite largeurs, qui ne présentent sensible- ment aucune tendance à s'enrouler sur elles-mêmes.
L'invention a pour objet particulier l'obtention d'une étoffe présentant des particularités nouvelles telles qu'elle ne s'enroule pas de façon matérielle ou répréhen- sible , lorsqu'elle est soumise à un traitement de "fusion" , ou à un autre traitement de raidissage. D'au- tres objets particuliers de l'invention concernent l'ob- dention d'étoffes raidies ne s'enroulant pas sur elles- mêmes, ainsi que le procédé de production de tellesn étoffes.
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La présente invention n'a été mise au point qu'après des études et des recherches expérimentales très pous- sées, au cours desquelles plusieurs découvertes surprenan- tes et imprévisibles ont été faites, concernant les fac- teurs influençant la tendance des étoffes à s'enrouler sur elles-mêmes. Ainsi, on a découvert que le câlibre des fils formant l'étoffe est le facteur le plus irnpor- tant à considérer, bien qu'il ne constitue pas l'unique facteur jouant un rôle dans l'enroulement des étoffes.
Comme il sera indiqué ci-après, la torsion des fils et le nombre de bouts de fils par pouce d'étoffes dans la dir rection de la chaîne et dans la direction de la trame ont un effet important sur l'enroulement des étoffes.
On a constaté fondamentalement que les groupes ou séries de fils de chaîne et de trame sont intimement en relation l'un avec l'autre et exerçent un effet important l'un sur l'autre et que l'effet d'enroulement des étoffes sur elles-mêmes exercé par un fil de chaîne donné peut être et est, en fait, neutralisé ou compensé par l'effet d'en- roulement d'un fil de trame de même calibre et de même torsion (même nombre de tours par pouce et même sens de torsion).
De plus, on a également constaté que l'effet d'en- roulement d'une série de fils de chaîne peut (suivant la présente invention) être neutralisé par une série de fils de trame de même sens de torsion, même si la série de fils de trame diffère de la série de fils de chaî- ne par le calibre des fils par le coefficient de torsion et par le nombre de fils par pouce d'étoffe.
Le procédé de mise en oeuvre de l'invention,par application des découvertes susindiquées dans la fabrica- tion d'étoffes n'ayant pratiquement aucune tendance à s'enrouler sur elles-mêmes, est décrit ci-après en détails.
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Tandis que les découvertes esquissées ci-dessus constituent de nouvelles contributions à la technique de fabrication des étoffes, on a également fait d'autres dé- couvertes tout aussi surprenantes, en ce qui concerne le mécanisme d'enroulement des étoffes sur elles-mêmes.
La. conception que la demanderesse s'est faite du vérita- ble mécanisme de l'enroulement des étoffes a été confirmée par l'étude et la dissection de nombreux échantillons d'essai, qui montrent que des étoffes non raidies et souples et présentant une tendance à s'enrouler'sur elles-mêmes sont amenées à s'enrouler à cause de la dé- torsion de certains fils composants dominants de ces étof- fes. L'étude de certaines étoffes raidies a, toutefois, donné lieu à la découverte paradoxale, selon laquelle l'enroulement de ces étoffes sur elles-mêmes est dû à un accroissement de la torsion (une torsion plus accen- tuée ) des fils composants dominants de l'étoffe.
Ainsi, lorsqu'une pièce d'un pied carré de superficie d'une étoffe commerciale de grande largeur est posée sur une surface plane, on observe que cette pièce s'enrou- le sur elle-même, en ce sens que deux coins diagonale- ment opposés se soulèvent quelque peu de la surface et que les deux autres coins diagonalement opposés de la pièce d'étoffe tendent à s'enrouler vers le bas. L'enrou- lement est dû, dans ce cas, à une détorsion de cartains fils composants.
Toutefois, en soumettant la pièce d'étoffe susdite à un traitement de raidissage à l'amidon usuel et en la posant à nouveau sur la surface plane précitée, on observe que les coins, qui avaient précédemment tendance à s'enrouler vers le haut, ont à présent fortement tendan- ce à s'enrouler en sens opposé c'est-à-dire vers le bas, tandis que les coins, qui avaient précédemment tendance à s'enrouler vers le bas., s'enroulent à présent fortement vers le haut. Ceci est dû à l'accentuation de la torsion
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des fils composants à la suite du traitement de raidissa- ge susindiqué. Ce phénomène de renversement du sens de l'enroulement à la suite d'un raidissage n'était pas connu jusqu'a présent.
En appliquant de façon appropriée les découvertes susindiquées à la fabrication et à la sélection des fils, à l'agencement de l'installation et au tissage des tissus, on peut produire une gamme étendue de nouveaux tissus comportant au moins une série de fils de torsions oppo- sées et caractérisés par une absence substantielle de ten- dance à s'enrouler sur eux-mêmes , même après raidissage ou tout au moins par un effet d'enroulement réduit dans la mesure voulue . De plus, on peut produire les fils et les tissus requis en se servant des installations habituel- les et sans que le coût des tissus produits ne s'élèvent sensiblement au-dessus de celui de tissus ordinaires de poids équivalent et par ailleurs similaires.
Dans les dessins annexés au présent mémoire : la figure 1 est une vue en perspective , à grande échelle, d'un morceau d'étoffe non raidie, dont les fils de chaîne et de trame sont tordus en sens opposés; la figure 2 est une vue en perspective, à grande échelle, d'un morceau d'étoffe non raidie, dont les fils de chaîne sont de torsion unidirectionnelle ; la figure 2a est une vue en perspective montrant la' ma- nière dont un petit carré des étoffes des figures 1 et 2 s'enroule sur lui-même, lorsqu'il n'est soumis à aucune sollicitation ; la figure 3est, à grande échelle, une vue en perspec- tive illustrant un type préféré d'étoffe ne s'enroulant pas sur elle-même suivant l'invention;
la figure 4 est, à grande échelle, une vue en plan schématique illustrant un autre type d'étoffe suivant l'invention, et la figure 5 est, également à grande échelle, une
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vue en plan schématique d'un autre type préféré d'étoffe suivant l'invention.
Dans les dessins ci-annexés et particulièrement aux figures 1 et 2, on a représenté deux morceaux d'étoffés différentes reposant sur des surfaces planes et horizonta- les, indiquées en t raits mixtes. La figure 1 représente une étoffe non-raidie habituelle à fils de chaine 2 et à fils de trame 3 de torsions opposées, les fils de chaine 2 étant de torsion S et les fils de trame 3 étant de torsion Z.
A la figure 1, les fils de chaîne 2 tendent à se détordre (comme indiqué par les flèches) et ainsi à soulever les coins diagonalement opposés supérieur et inférieur (comme montré) de l'étoffe de la surface de support, les deux coins restants du morceau d'étoffe tendant à s'incurver en sens opposé , c'est-à-dire vers le bas. Par contre, les fils de trame 3 tendent à se détordre en sens opposé (comme indiqué par les flèches) et ainsi à soulever les coins susdits, en sorte que les tendances des deux séries de fils à produire un enroulement s'ajoutant l'une à l'autre pour provoquer le soulèvement de deuxùcoins de l'étoffe et la tendance à s'incurver vers le bas des deux autres coins.
Si l'étoffe de la figure 1 était raidie, les coins diagonalement opposés de gauche et de droite s'enrouleraient fortement vers le haut et les deux autres coins auraient fortement tendance à s'incurver vers le bas.
La figure 2 représente un morceau d'étoffe raidie à torsion unidirectionnelle conprenant des fils de chaîne 4 et des fils de trame plus minces 5, les deux séries de fils étant de torsion Z. Dans cette étoffe, les fils des deux séries (chaîne et trame) tendent à se tordre davantage (comme indiqué par les flèches), la tendance des fils de chaîne 4 relativement plas gros à soulever les coins inférieurs et supérieurs diagonalement opposés jusqu'auµ
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positions indiquées par les lignes en traits mixtes, étant quelque peu (bien qu'insuffisamment) compensée par la tendance de torsion vers le bas (voir les flèches du coin inférieur) des fils plus minces et moins forts 5, en sorte que ces coins sont soulevés de la surface de support par les fils de chaîne 4,
malgré la présence de fils de trame 5 en nombre égal à celui des fils de chaîne. Pour mieux repré- senter le mécanisme de l'enroulement, la figure 2 montre cet enroulement moins accentué qu'en réalité (comme indiqué par les lignes en traits mixtes ).
La figure 2a montre comblent se fait l'enroulement sur elle-même d'une étoffe du type représenté à la figure 1 ou à la figure 2, quand cette étoffe n'est soumise à aucune smllicitation . Cette figure montre également comment une telle étoffe forme, si on laisse l'enroulement se poursuivre, une volute . Suivant les considérations émises ci-dessus, l'enroulement d'une étoffe est dû à l'effet d'enroulement net qu'exercent les deux séries de fils l'une sur l'autre, l'effet de torsion ou d'enroulement de cha- que série de fils (le sens d'enroulement étant le même) dé- pendant du degré de torsion (ordinairement exprimé en termes du coefficient de torsion) de chaque fil, du calibre de chaque fil, et du nombre de fils par pouce dans la direction désignée.
La figure 3 illustre une étoffe raidie et ne s'enrou- lant pas sur elle-même suivant l'invention. Cette étoffe re- pose sur un support plan horizontal-et est constituée de fils de chaîne 6 de calibre inférieur à celui des fils de trame '7, ces fils de trame 7 présentant le même nombre de bouts mais étant de degré de torsion Z (non montré) mnidi- rectionnelle moindre que les fils de chaîne 6, les deux séries de fils ayant tendance à se tordre davantage, la ten- dance nette des fils de chaîne 6 à soulever les coins
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supérieurs et inférieurs étant neutralisée par la série de fils de trame 7, en sorte que tous les coins de l'étoffe restent dans le plan de celle-ci et que cette étoffe ne s'enroule pas sur elle-même.
La figure 4 illustre schématiquement une étoffe raidie tissée en carré et de torsion Z unidirectionnelle, dans laquelle les fils de chaîne 8 sont de calibre relatif légèrement supérieur mais de degré de torsion (non mon- tré) inférieur au calibre et au degré de torsion des fils de trame 9, la torsion plus élevée d'un nombre quelconque donné des fils de trame par pouce étant suffi- sante pour compenser le calibre plus élevé (et dès lors la tendance ples grande à provoquer l'enroulement de l'étof- fe) du même nombre de fils de chaîne par pouce, en sorte qu'on obtient une étoffe ne présentant sensiblement aucune tendance à s'enrouler sur elle-même.
La fig. 5 illustre schématiquement une étoffe raidie, ne s'enroulant pratiquement pas sur elle-même et de torsion Z unidirectionnelle . Cette étoffe com- prend, par exemple, 50 % de fils de chaîne 10 plus que de fils de trame 11, comme dans un tissu 60 x 40. Dans cette étoffe, le calibre relativement plus élevé et le degré de torsion (non montré) relativement plus élevé des fils de trame est suffisant pour compenser la ten- dance à l'enroulement du nombre plus élevé de fils de chaîne de calibre moindre et de torsion relativement plus faible .
Il est évident que, dans ce cas, le calibre et la torsion des fils de trame sont tous deux accrus, en vue de minimiser l'enroulement de l'étoffe sur elle-même , mais dans la pratique de l'invention, on constate que ces changements , bien que requis pour empê- cher l'étoffe de s'enrouler sur elle-même , ne sont pas particulièrement avantageux aux points de vue de l'appa- rence et de l'utilisabilité de l'étoffe, ces changements
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n'étant, en outre, pas pris en considération dans la techni- que usuelle.
La plupart des étoffes tissées ont autant ou plus de fils de chaîne que de fils de trame, en sorte qu'au point de vue du comptage des bouts ou titrage, la plupart des applications typiques ornais pas toutes) de l'invention se placent entre l'étoffe tissée en carré de la fig.4 (avec son nombre égal de bouts par pouce de fils de chaîne et de trame) et l'étoffe de la fig. 5 (avec son rapport de bouts de chaîne aux bouts de trame par pouce égal à 2:1) .
De même, pour des raisons similaires d'économie et de caractère pratique de la fabrication à l'aide des appareils de filature et de tissages modernes, la plupart des étoffes connues jusqu'à présent, en particulier les étoffes industrielles, ont des fils de chaîne de calibre supérieur . celui des fils de trame. four les mêmes rai- sons, la torsion des fils de chaîne est presque toujours plus forte que celle des fils de trame. Dans la technique, l'expression "torsion de chaîne" est synonyme de torsion élevée et l'expression "torsion de trame" est synonyme de faible torsion.
Les principes susénoncés de l'invention ont fourni une base, qui a permis l'obtention d'une équation mathéma- tique pouvant, en pratique, server de guide poùr appli- quer et utiliser l'invention avec succès, dans la fabrica- tion d'étoffes ne s'enroulant pas sur elles-mêmes. L'équa- tion de base est la suivante:
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où M est le coefficient de torsion,
N est le numéro des fils (calibre) E est le titrage ou compte des bouts, et
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w et f désignent respectivement , la chaîne et la trame.
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Si l'une ou l'autre dérie de fils comprend des fils différant l'un de l'autre par leur calibre ou leur coefficient de torsion, il sera nécessaire de consi- dérer chaque groupe de fils similaires séparément et d'a- jouter l'un à l'autre les résultats obtenus, afin d'obte- nir le facteur net total pour chaque série . Le coeffi- cient de torsion employé dans l'équation est le même que celui employé dans la technique des textiles et il est égal au nombre-de tours de torsion par pouce de fil divisé par la racine carrée du numéro du fil (système coton).
Dans l'équation et en général dans le présent mémoire, le calibre de tous les fils est exprimé suivant le sys- tème employé pour le coton. Ainsi, des fils de rayonne de 350 deniers ont approximativement le numéro 15. L'ex- pression "titrage ou compte des bouts" telle qu'elle est employée dans le présent mémoire désigne le nombre de fils par pouce d'étoffe dans la direction désignée.
Lors de l'application de l'invention, il n'est pas néces- saire d'arriver à une égalité absolue , étant donné que des écarts vis-à-vis de l'égalité représentée par l'équation . se rencontrent nécessairement dans la pratique, le principe directeur final consistant à faire en sorte que l'étoffe réponde aux principes et aux particularités de l'invention, tels qutils sont décrits et revendiqués dans le présent mémoire .
Il existe plusieurs procédés de raidissage pour ob- tenir des étoffes raidies suivant l'invention. Ces procédés peuvent avantageusement être divisés en trois groupes principaux . Le premier procédé, qui est aussi celui employé le plus communément, consiste à appliquer une pellicule soluble dans l'eau à la surface de
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l'étoffe de base. Parmi les produits pouvant être utilisés pour l'application de la pellicule précitée, on peut citer des solutions aqueuses d'amidons, de diverses gommes de finissage ordinaires, de sucres, etc. Le rai- dissage obtenu à l'aide de ces produits est éliminé, lorsque l'étoffe est blanchie . Le second procédé consiste à ap- pliquer une substance insoluble dans l'eau et portée par celle-ci à l'étoffe de base.
Diverses résines telles que
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les résines phcnol-formaldchyde, urée-ibrmaldÓhyde, casé- ine-formaldéhyde et les méthacrylates sont employés à cet effet. Comme ces composés chimiques sont insolubles dans l'eau, lorsqu'ils sont appliqués, ou sont rendus insolubles après application (ordinairement par "cuisson" de l'étoffe) , la raideur n'est ni immédiatement , ni facilement éliminée, lorsque l'étoffe est lavée. Les effets obtenus à l'aide de telles matières insolubles sont appelés des "finis permanents", bien qu'après 10 à 25 blanchis- sage par exemple, ces résines soient graduellement chas- sées de l'étoffe et que; l'effet produit par ces résines disparaisse .
Les deux procédés peuvent être appliqués à des étoffes ou des fils pleins ou mixtes, constitués de fibres textiles quelconques telles que des fibres à brins éventuellement coupes, des fibres cellulosiques naturelles ou synthétiques ou des filaments contigus (auquel il sera fait référence plus tard).
Ces étoffes peuvent également contenir de la soie, de la laine ou de l'Aralac ("laine de caséine") du nylon ou d'autres fibres ou filaments synthétiques non-cellulosiques, tels que les copolymères d'acétate de vinyle et de chlorure de vinyle, et de chlorure de vinylidène, notamment les pro- duits vendus sous les noms de "Vinyon" et de "Saran" , ou même des fibres inorganiques telles que celles de verre ou d'asbeste, bien que dans aucune de ces fibres non cellulo- siques on ne retrouve un gonflement nar l'eau et un raidis-
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sage donnant lieu à un renversement de l'enroulement.
Le troisième procédé est employé uniquement pour raidir des étoffes de base tissées au moyen de ou compre- nant des fils comprenant en mélange avec d'autres fibres du coton ou d'autres fibres cellulosiques naturelles telles que sisal, ramie, chanvre ou jute , ou des fibres cellulo- synthétiques.telles que viscose,soie cupreammonique et autres fibres cel- lulosiques /siques /régénérées (soit à brins coupés, soit à filaments continus), ou des fibres d'ester cellulosique (soit à brins coupés, soit à filaments continus), comme l'acétate de cellulose, le butyrate de cellulose et le propionate de cellulose ou les mélanges et copolymères de ces derniers composés. Ce troisième procédé implique l'emploi d'un pro- duit chimique, qui fait gonfler et gélatiniser les fibres cellulosiques elles-mêmes.
Lorsque ce produit chimique est neutralisé ou extrait par lessivage, la cellulose est reprécipitée ; les fils ou les fibres cellulosiques de ceux-ci sont plus ou moins soudés l'un à l'autre et toute l'étoffe est notablement raidie, bien que ce raidissage ne soit pas nécessairement de même ampleur dans les deux directions de l'étoffé . Comme le milieu de raidissage est la cellulose elle-même, ce procédé de raidissage est ordinal rement le meilleur, tout au moins, en ce qui concerne la résistance au lavage . Comme agents de fusion, on connaît un nombre très considérable de produits chimiques qui sont utilisés dans l'industrie textile à cet effet.
Ainsi, pour traiter une étoffe de coton, du chlorure de zinc ou des agents de fusion, tels que l'hydroxyde de cui- vre tétraminé ou l'acide sulfurique, peuvent être em- ployés. Comme autres agents de fusion, on peut citer des "aaides mélangés" (nitrique et sulfurique), l'acide phosphorique, une solution de soude caustique à -10 C, le thiocyanate de calcium, etc.. Il est évident qu'on ne peut employer un agent de fusion fortement alcaline
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sur des étoffes comprenant .de la laine ou des fibres du type Aralac . L'action des agents de fusion sur des fibres cellulosiques, telles que le coton dégraissé et la rayon- ne, est bien connue dans la technique du finissage des tis- sus et est désignée par l'une ou l'autre des appellations suivantes : gonflement,fusion, gélatinisation ou parche- mination.
Dans le présent mémoire, cette action est ordi- 'nairement qualifiée de "fusion" . Les procédés utilisés pour appliquer les agents mentionnés ci-dessus diffè- rent, mais les conditions de chacun de ces procédés ont été minutieusement étudiées et sont bien connues des spécialis- tes. Ainsi, les tissus cellulosiques traités par du chlo- rure de zinc restent soumis au traitement pendant un certain nombre d'heures, tandis que les articles à base de cellulose trâités par de l'acide sulfurique ne le sont que pendant quelques secondes. La réaction sou- haitée pour le raidissage d'étoffes comprenant des fibres cellulosiques et des fils cellulosiques se caractérise, dans les trois procédés susindiqués, par un gonflement combiné à un effet de solubilisation superficielle,pro- duisant une certaine adhérence des fibres entre elles.
Dans les tissus ordinaires, les fils individuels ont quelque peu tendance à se détordre. Si le tissu est mouillé au moyen d'eau, ce qui provoque un gonflement des fils, ou si les fils du tissu sont gonflés par un autre procédé impliquant l'emploi d'un liquide, la tendance des fils à se détordre est accentuée . Si les fils normaux pouvaient diminuer de diamètre, leur tendance à se détordre serait également diminuée et cette tendance pourrait @ être diminuée dans une mesure telle que les fils tendraient plutôt à se tordre davantage . Ceci justifie le fait que des fils gonflés et raidis d'un tis- su ont tendance lors d'un séchage et d'une diminution subséquente de leur diamètre, à se tordre davantage.
Les
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fibres des fils adhèrent l'une à l'autre, en sorbe qu'elles constituent presque des filaments simples. Dans de tels fils soudés, deux ou trois tours par pouce produiront une considérable torsion, tandis que dans les fils de coton souples ordinaires, deux ou trois tours par pouce ne produisent pas une torsion détectable . Lorsqu'un fil est traité, par exemple, à l'aide de chlorure de zinc, il se gonfle (en augmentant fortement sa tendance à se détordre). Le fil est alors débarrassé par lessivage du chlorure de zinc , ce qui provoque la soudure et la soli- dification des fils à l'état quelque peu gonflé (lors- que le chlorure de zinc est éliminé, le gonflement du fil diminue progressivement). Enfin, lorsque le fil est sé- ché, son diamètre final est quelque peu réduit.
C'est pendant le séchage que la tendance du fil à se détordre disparaît et que la tendance du fil à se tordre davantage devient évidente, cette dernière tendance étant, en raison de la fusion ou soudure, plus forte que la première ten- dance . Ce type de renversement de l'enroulement ou de ren- versement de la tendance de torsion s'obtient apparemment lorsqu'un fil est d'abrod gonflé (soit par eau de solu- tion, soit par eau de condensation), puis raidi ou soudé et finalement condensé lors de son séchage, étant entendu que le mot "conden' signifie que le diamètre du fil est diminué, tandis que sa.densité est augmentée.
En vue de l'application des principes et de l'équation, ma- thématique: mentionnés ci-dessus, le sens de torsion des fils gonflés et raidis par les procédés susindiqués doit être considérés et choisi de façon à être le sens dans lequel les fils se tordent davantage. Si le raidissement a lieu en l'absence d'un gonflement, les fils raidis se détordent, toutefois, de la même manière qu'avant d'être raidis.
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On peut obtenir diverses étoffes raidies comprenant, dans la chaîne et/ou la trame, une proportion substantiel- le de fils, qui ne sont pas gonfles et raidis, de manière à produire un enroulement inverse (fils se tordant da.van- tage), la chaîne et la trame de ces étoffes comprenant 20 @ ou plus de fils gonfles et raidis, dont les tendances à provoquer un enroulement inverse de l'étoffé sont, en général, compensées de la manière indiquée dans le présent mémoire .
Dans ces cas, la proportion des fils non raidis ( de même que leur sens de torsion) peut être, à coup sûr, négligée, étant donné qu'elle n'a aucune significa- tion, à cause de l'effet relativement négligeable qu'elle exerce sur l'enroulement lorsqu'on le compare à l'effet d'enroulement beaucoup plus accentué, des fils de chaîne et de trame de torsion unidirectionnelle gonflés et raidis. De mené, si, par contre, quelques fils souples de torsion opposée (à celle des fils de chaîne sont et de trame raidis dominants )/insérés dans l'étoffe, notamment pour obtenir un motif décoratif, ces fils peuvent être négligés, étant donné qu'il n'affecte pas de manière significative l'équilibre de l'équation.
Dans la pratique de la présente inventin il est essentiel,d'une part, de disposer de fils de chaîne et de fils de trame filés avec précision à partir d'un ryban de carde uniforme de manière à obtenir les calibres de fil et les coefficients de torsion désirés et, d'autre part, de pratiquer le tissage de façon que toutes les zones de l'étoffé soient de structure strictement uniforme, étant donné que ce sont ces facteurs et leur relation l'un avec l'autre qui permettent d'arriver au résultat souhaité. Même lorsqu'on dispose d'une installation ultra- moderne et lorsqu'on contrôle soigneusement l'humidité de la salle de filage, il est bien connu qu'il se produit
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de grandes variations dans le calibre du fil au fur et à mesure de l'avancement du filage.
Une machine à filer équilibrée et réglée de façon à produire des fils de cali- bre 30 peut, après avoir fonctionné pendant 8 ou 10 jours, débiter soit du fil fin de calibre 35 ou 36, soit du fil plus gros de calibre 27 ou 26, le décalage vers la production de fil plus fin se faisant ordinaire- ment plus vite et étant généralement plus accentué que le décalage vers la production de fil plus lourd. Ces va- riations sont habituellement attribuées aux changements d'humidité , aux changements de température , aux change- ments des matières premières et à l'usure de la machine, qui constituent des facteurs influençant le réglage de la . machine.
Dans les installations textiles modernes, il est de pratique courante d'analyser les fils environ toutes les deux semaines. Le rsajustement du calibre des fils se fait ordinairement sur le premier banc à broches, habi- tuellement appelé le banc à broches en gros, ou sur le second banc à broches, appelé le premier banc à broches intermédiaire . Cette mesure de contrôle est satisfaisante pour une fabrication d'étoffe ordinaire, mais comme elle per met de s'écarter du calibre voulu dans la mesure indiquée ci-dessus, il est évident , si on considère l'équation de base de l'invention, qu'elle est entièrement insuffi- sante pour la pratique de l'invention.
Il est également à noter que tout changement du calibre du fil produit un changement important du coefficient de torsion, étant donné que le métier à filer donne au fil un nombre de tours déterminé par pouce, plutôt qu'un coefficient de tor- sion fixe. four obtenir des étoffes suivant l'invention, il est recommandé que les analyses du fil et les réglages de l'appareillage se fassent journellement, de préférence à l'endroit du second banc d'étirage plutôt qu'à l'un des
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bancs à broches suivants. De plus, il faut veiller spé- cialement à contrôler l'humidité de la salle de filage, etc..
Lorsqu'on fait usage de l'équation, il faut tenir compte des calibres de fil réels, déterminés par les ana- lyses dans la salle de filage, et des coefficients de torsior réels, déterminés par les formules-connues tenant compte des engrenages, du métier à filer, plutôt que des valeurs "thoériques" ou "standards" . De même, il faut tenir comp- te des titrages ou comptes réels des bouts , tels qu'ils sont fournis par le tissage. On a constaté qu'ordinairement les petites variations se produisant dans les titrages et dues à des variations dans la tension sur le métier ne sont pas gênantes, à condition que la tension de la pièce d'étoffe soit contrôlée et réglée journellement de la ma- nière habituelle .
Pour des étoffes devant être sensible- ment exemptes de toute tendance à s'enrouler sur elles- mêmes, notamment pour les étoffes d'appareillages radioélec- triques, on a constaté que le mieux système du déroulement par freinage sur le métier est préférable aux mécanismes de déroulement automatique et positif, tels que le mécanis- me du "Roper"Draper" ou de "Bartlett", qui permettent de plus grandes variations dans les comptes ou titrages des bouts, étant donné qu'ils contrôlent généralement la ten- sion avec moins de précision. De même, il faut également veiller à éviter une distorsion considérable de l'étoffe "neutralisée" au cours des traitements de finissage subsé- quents .
Si les tensions régnant dans l'étoffe sont sensi- blement égales, de sorte que le compte des bouts dans l'étoffe est, grosso modo, uniformément plus élevé ou moindre à la fois dans la chaîne et dans la trame , on ne doit s'attendre à aucun dérangement au point de vue de la distorsion.
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Les exemples suivants illustrent l'invention .
Exemple I
Un voile de coton de 60 x 52, constitué dans la chaî- ne de fils de calibre 50 et dans la trame de fils de cali- bre 55 et destiné à être utilisé comme étoffe pour ri- deaux, présente une forte tendance à s'enrouler sur lui- même, lorsqu'il est raidi à l'aide d'une composition urée- formaldéhyde et caséine-formaldéhyde, Le coefficient de torsion des fils de chaîne est de 6,97, tandis que le coeffi- cient de torsion de fil de trame est de 6,0.
La structure de l'étoffe est modifiée de façon à s'accorder sensiblement aux données de l'équation et de façon à fournir une étoffe ne s'enroulant sensiblement pas sur elle-même, en réduisant le coefficient de torsion de la chaîne de 6,97 à 6,51, en augmentant le coefficient de torsion de la trame de 6,00 à 6,25 , en augmentant le calibre des fils de chaîne de 50 à 55,02 (allégement)et en diminuant le calibre des fils de trame de 55 à 50,81 (alourdissement) . Lorsque ces nouvelles valeurs sont introduites dans l'équation et qu'il est tenu compte dans celle-ci du titrageréel de trame de 51,4, on trouve qu'un équilibre substantiel serait atteint, si le compte des bouts de fils de chaîne était réduit à 57,6.
Une étoffe tissée en tenant compte de ces nouvelles spécifications n'est pas sensiblement différente par son aspect de l'étoffé originelle . Toutefois, on ne remarque dans les produits finis aucune tendance nota- ble à l'enroulement. Suivant l'équation, l'étoffe finale est déséquilibrée de 0,023 unité dans la chaîne.
Exemple II ----------
Un tissu imprimé de 64 x 60, destiné à être utilisé dans la fabrication de croisillons Pour appareils radio- électriques, comporte à la fois dans la chaîne et dans la
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trame des fils de coton d'un calibre de 34,42. Le coeffi- cient de torsion des fils de chaîne est de 4,05 et celui des fils de trame est de $,28, tandis que le titrage ou compte réel des bouts de l'étoffe est de 63,8 x 59,5.
Suivant l'invention, cette étoffe ne doit pas s'enrouler sur elle-même, étant donné qu'elle n'est déséquilibrée que de 0,007 unité dans la chaîne . Lorsque l'étoffe est imprégnée d'une solution de résine-phénol-formaldéhyde et transformée en croisillons pour appareils radio-électri- ques, on obtient des croisillons complètement exempts de toute tendance à s'enrouler ou s'ourdir, quelle que soit l'état de la résine au moment où l'estampage final, la formation et le durcissement à chaud de la résine a eu lieu où quelle que soit la vitesse à laquelle les croisil- lons sont sortis du moule chauffé.
Exemple III -----------
Une toile de coton partiellement "fondue" , pesant 2,85 livres anglaises par yard et convenant pour des applications industrielles, à un titrage ou compte des bouts réels total de 47,8 x 47,2. Il est très important que cette matière soit sensiblement exempte de toute ten- danceà s'enrouler sur elle-même, étant donné que de pe- tites portions en sont découpées et sont utilisées dans la fabrication de chaussures. Pour que cette étoffe ne soit pas trop raide ou trop imperméable à la vapeur, une moitié des fils de chaîne est lavée à l'ébullition et blanchie, tandis qu'une moitié des fils de trame est égale- ment traitée de la même manière . Le restant des fils de chaîne et de trame est constitué par du coton gris natu- rel, non sensible à l'agent de fusion.
Après tissage,l'étof- fe est raidie a l'aide d'un des agents de fusion bien connus. Les chiffres mentionnés ci-dessous ont été obte- nus par application ;le l'équation à une moitié des fils de
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trame et à une moitié des' fils de chaîne, le restant des fils (qui n'ont pas été raidis) étant négligé tout au moins en ce qui concerne l'équation. Par application de l'équation, on a constaté qu'on peut employer dans la chaîne des fils réguliers de calibre 14 (calibre réel 13,93) et dans la trame des fils réguliers de calibre 16 (calibre réel 15,72) , en sorte qu'on maintient l'étoffe à son poids habituel.
L'équation susdite montre également qu'un équilibre substantiel eut encore être obtenu en fi- lant les fils de chaîne avec un coefficient de torsion de 4,01 et les fils de trame avec un coefficient de torsion de 4,32. On obtient ainsi une étoffe, dans laquelle il y a déséquilibre dans la chaîne de 0,20 unité, l'étoffe n'ayant toutefois pas tendance à s'enrouler sur elle-même.
Exemple IV ----------
Une étoffe de gaze destinée à être employée comme tulle et ne s'enroulant pas sur elle-même après raidissage à l'aide d'une composition à base d'hydroxy::éthylcellulose bien connue et disponible dans le commerce, est obtenue en tissant une structure de gaze de 28 x 14 (en réalité 27,9 x 13,5), la chaîne étant constituée de fils de cali- bre 34,06, tandis que la trame est constituée de fils de calibre 27,10. Le coefficient de torsion des fils de chaîne est de 4,02 et celui des fils de trame est de 5,21. On ob- tient une étoffe ne s'enroulant nas pratiquement sur elle- même, bien qu'elle soit déséquilibrée de 0,03 unité dans la chaîne.
Exemple V
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Une étoffede coton très raide, lourde et servant de doublure intermédiaire pour vêtements, qui ne s'enroule pas sur elle-même après radissage au moyen de chlorure de zinc, est obtenue suivant l'équation en tissant une structure de 48 x 44 (en réalité 48,1 x 43,8), en employant
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dans la chaîne des fils de calibre 12,25 et dans la trame des fils de calibre lU,21. Si le coefficient de torsion des fils de chaine est de 4,OU, l'équation montre que le coefficient de torsion des fils de trame doit être de 3,34, de manière à obtenir une étoffe dont les séries de fils s'équilibrent à peu près exactement, en ce qui concer- ne leur tendance à l'enroulement.
Après tissage, cette étof- fe peut être traitée à l'ébullition et blanchie, de façon à devenir sensible à une solution concentrée de chlorure de zinc. L'étoffe est imprégnée à l'aide de cette solution, pendant environ 2 heures et finalement lavée vigoureuse- ment à l'eau . Après séchage par balancement, on constate que l'étoffe est raide de façon permanente et ne présente aucune tendance à s'enrouler sur elle-même.
Exemple VI ----------
Une étoffe de coton souple tissée de façon lâche est communément employée comme étamine et comme étoffe pour draperies. Dans ce cas, il est fréquemment désirable de scinder la matière en longues bandes, qui doivent, de préférence, ne pas s'enrouler sur elles-mêmes lorsqu'elles sont suspendues à l'air.
Une telle matière peut être pro- duite en tissant une structure de 36 x 32 (en réalité 35,5 x 31,0), au moyen de fils de calibre 33,51 dans la chaîne et de fils de calibre 35,12 dans la trame, les fils de chaîne ayant un coefficient de torsion de 3,90 et les coefficient fils de trame ayant un @ de torsion de 4,70. Suivant l'équation, l'étoffe obtenue est exactement équilibrée jusqu'à 4 décimales' Cette étoffe ne présente aucune tendance à s'enrouler sur elle-même, même lorsqu'une bande étroite et très longue de cette étoffe est suspen- due à l'air.
Exemple VII -----------
Une étoffe pour vêtements constituée de rayonne à la
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viscose en brins et de coton, qui ne s'enroule pas sur elle-même après raidissage de façon permanente à l'aide d'un des agents de fusion bien connu, est obtenue de la façon suivante . Le titrage ou couple des bouts théorique est de 64 x 60. La trame est constituée de fils de rayonne à la viscose en brins de 90 deniers. Pour les besoins de l'équation, ces fils sont considérés comme étant équiva- lents à des fils de coton de calibre 59. Le coefficient de torsion des fils de trame est de 4,48 et le titrage réel des fils de trame est de 59,6. Par pouce de fils de chaîne, on en compte approximativement 30 en coton gris ou en laine.
Ces fils ont un calibre de 40 et leur coeffi- cient de torsion est de 4,25, mais comme ces fils ne doi- vent pas être raidis, ils peuvent être négligés en ce qui concerne l'équation, seuls les fils de rayonne sont comptés et employés dans l'équation. Le compte réel des bouts de ces fils de rayonne est de 33,9 par nouce, ces fils étant constitués par des fils de rayonne à la viscose en brins de 130 deniers. Pour les besoins de l'équation, ces fils sont considérés comme étant équivalents à des fils de coton de calibre 40,89. Le coefficient de torsion de ces fils de viscose est de 4,51 dans la chaîne.
Si les valeurs corresnondantes aux fils de rayonne sont introduites dans l'équation, les valeurs correspondantes des fils de coton gris ou de laine étant négligées, étant donné que ces fils ne seront pas affectes par un agent de fusion tel que le chlorure de zinc, on constate que l'étoffe n'est déséquilibrée dans la chaîne que de 0,033 unité. Ln conséquence, cette étoffe ne s'enroulera pas sur elle-même après finissage.
Exemple VIII ------------
Un organdi suisse traité par un agent de fusion et ne s'enroulant pas sur lui-même peut être obtenu,suivant
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,l'équation, en tissant et en traitant par un agent de , fusion une structure de 68 x 60 (en réalité 67,4 x 59,3), au moyen de fils de coton blanchi de calibre 70,1 dans la chaîne et dans la trame. Pour éviter que l'étofféfinie ne s'enroule sur elle-même, le coefficient de torsion des fils de chaine est établi à 6,01 et le coefficient de torsion des fils de trame à 6,55, en sorte qu'on n'obtient dans la chaîne qu'un déséquilibre de 0,009.
Les étoffes de base ou étoffes non raidies obtenues suivant l'invention peuvent avantageusement être essayées et comparées, au point de vue de leur enroulement, en décou- pant de petits carrés d'étoffe de cinq pouces de côté, en imprégnant ces carrés d'une solution de test (convenant sant au caractère des fibres et fils à raidir) ,en repas ces notant carrés à chaud et en ensuite la déformation qu'ils subissent dans des conditions standards, par exemple en notant l'élévation d'un coin du carré à partir d'une surfa- ce de support horizontale . -essai préféré pour des étof- fes de coton et/ou de rayonne à la viscose consiste à imprégner d'abord l'étoffé d'une solution de composition suivante :
Parties - Solution de Bakélite (XR568-solution de phénol-formaldéhyde partiellement. poly- mérisée, 40 % de Bakélite, 60 % de mé-
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thanol j .............................. 4 - Alcool méthylique - Eau 5
L'étoffé absorbe par exemple de 125 à 150 % de son poids de solution. L'échantillon est alors pressé entre deux surfaces métalliques (pression totale nette : 10 livres anglaises) chauffées à une température d'envi- ron 150 C rendant 60 secondes, pour polymériser complète- ment la résine et provoquer sa prise. Après le pressage, l'échantillon est immédiatement posé librement sur une
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surface horizontale, tel qu'une table, et observé.
Les étoffes soumises à cet essai peuvent être considérées comme ne présentant sensiblement aucune tendance à S'en- rouler sur elles-mêmes, si l'échantillon reste sensible- ment plat et si aucun coin ne s'élève à plus de 1 à 1 1/2 pouce au-dessus de la surface de support sur laquelle il est placé - Les tissus ou étoffes préparés par le procé- dé suivant l'invention satisfont parfaitement aux con- ditions indiquées ci-avant. La plupart des solutions de raidissage ou de fusion indiquées ci-dessus comme étant employées dans des applications commerciales ordi- naires de la technique de finissage des tissus ne provo- queront pas l'élévation d'un coin, d'un petit carré de cinq pouces au delà de 1/2 à 1- pouce au-dessus de la sur- face horizontale de support.
La description précédente montre que la présente invention fournit de nouvelles étoffes et de nouveaux procédés pour leur obtention à l'aide d'appareils et de matières communément disnonibles. Les considérations émi- ses ci-dessus montrent également que ces étoffes peuvent être obtenues à un prix raisonnable . Bien qu'on ait décrit dans le présent mémoire des étoffes typiques sui- vant l'invention et des procédés typiques pour leur ob- tention, il est entendu que l'invention est susceptible d'être nise en oeuvre de nombreuses autres façons et que l'on peut s'écarter quelque peu des procédés décrits ci- dessus, à condition de se conformer toujours aux ensei- gnements essentielles, de l'invention.
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