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Perfectionnements apportés à la fabrication de filés.
La présente invention est relative à une méthode perfec- tionnée pour la fabrication du filé, et elle concerne plus parti- culièrement une méthode perfectionnée pour la fabrication du filé ou bitord de rayonne.
Deux méthodes ont été employées, en général, dans la pro- duction du filé ou bitord de rayonne.
La méthode la plus couramment employée à l'heure actuelle consiste à former une lourde filasse ou cordage de rayonne à fila- ment continu fraîchement filé, qu'on coupe en fibres-brins aux longueurs désirées. On rassemble ensuite ces fibres-brins de manière à constituer une couche ou nappe, et, sous cette forme, on les transporte et on les soumet à de multiples opérations de traitement complémentaire à base de liquides, suivies d'un séchage et de la mise en balles. Selon une variante de cette méthode, la filasse fraîchement filée peut être soumise aux diverses phases de traitement complémentaire à base de liquides sous sa forme de filasse ou de cordage continu, et seulement
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ensuite coupée, séchée et mise en moches.
La fibre-brin en moches est alors envoyée sous cette forme aux filatures où les balles sont ouvertes, puis soumises à de multiples opérations semblables à celles mises en oeuvre dans le filage du coton, ces opérations comprenant notamment celles du démêlage, du cardage, du peignage, de l'étirage, de la réduction et du filage, etc. Il est évident que de telles opérations exigent l'emploi de machines nombreuses et compliquées, et demandent un temps considérable, ce qui a pour résultat d'entraîner un prix de revient élevé du fil obtenu.
En outre, le filé ou bitord de rayonne obtenu par cette méthode bien que doué d'une bonne élasticité, ne possède pas un degré supérieur de solidité, de sorte qu'il ne se prête pas à de nom- breux usages.
L'autre méthode actuellement en usage dans la production du filé ou bitord de rayonne est la méthode dite de filage direct qui comprend la méthode dite filasse-à-peigné et celle dite filasse-à-f ilé. Dans ces méthodes, on utilise un faisceau de filé à filament continu, faisceau qu'on peut produire d'une épaisseur pouvant varier de quelques centaines de deniers à quelques centai- nes de milles de deniers. On soumet le faisceau de rayonne fraîchement filée à filaments continus sous cette forme aux opérations de traitement complémentaire à base de liquides, et on fait suivre d'un séchage et de la mise en moches. Ensuite, le faisceau de filaments continus est soumis à une opération d'étirage au cours de laquelle les filaments continus sont réduits en fibres-brins par surétirage tandis qu'on maintient la continuité du faisceau et le parallélisme des fibres.
Dans le cas où le faisceau forte/ initial est d'une/épaisseur, il pourra être nécessaire de le soumet tre à des opérations successives d'étirage ou allongement avant de produire le filé final. Toutefois, dans les cas où le faisceau initial est d'un faible titre, à savoir approximativement en-dessous de 50. 000 deniers, il y a possibilité d'obtenir le filé ou bitord final de rayonne à partir d'un tel faisceau en une seule opération d'ébirage et de filage.
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Le filé ou bitord de rayonne produit par cette méthode de filage direct est d'un prix de revient moindre que celui du filé ou bitord de rayonne obtenu par la première méthode décrite plus haut, étant donné qu'on a pu supprimer toutes les opérations et les machines qu'il avait fallu employer pour redresser et rendre paral- lèles les fibres tout-venant. En outre, le filé ainsi produit est infiniment plus solide que le filé ou bitord de rayonne produit par le système de filage du coton, et par suite trouve un champ d'appli- cation beaucoup plus vaste. Toutefois, le filé de rayonne de filage direct est actuellement caractérisé par un degré d'élasticité très faible, ce qui en rend l'emploi difficile dans certaines opérations de tissage, de tricotage et autres opérations similaires, et donne finalement un tissu de caractéristiques peu désirables.
En outre, un tissu obtenu à partir d'un filé de filage direct possède un degré élevé de rétrécissement résiduel, ce qui, dans bien des cas, le rend difficile à travailler. Le faible degré d'élasticité ou d'allonge- ment et le haut degré de rétrécissement résiduel sont dus au suréti- rage par le moyen duquel les filaments continus sont réduits en fibro-brin.
C'est donc un des objets de la présente invention de produire un filé ou bitord de rayonne qui soit doué de propriétés améliorées sur ces points.
Un autre objet de le présente invention est de prévoir une méthode perfectionnée de produire du filé ou bitord de rayonne doué d'un degré plus élevé d'élasticité et d'un degré moindre de rétrécissement résiduel.
D'autres objets de la présente invention ressortent de la lecture de la description suivante, qui illustre les modes d'exécu- tion ou réalisation préférée de l'invention.
La présente invention envisage, dans ses grandes lignes, d'étirer de la rayonne en filament continu pendant qu'elle est dans un état de séchage normal, jusqu'à ce qu'on dépasse la limite de résistance des filaments séparés.
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Ensuite, les filaments étirés sont mouillés, puis séchés. On a constaté que cette opération de mouillage suivie d'un séchage, a pour effet de restituer l'élasticité qui a été perd par le filé ou par les filaments lors de l'étirage poussé au-delà de leur limite de résistance. On entend par élasticité le pourcentage d'allongement que peut supporter le filament ou le filé avant de le casser. Par exemple, le filé de rayonne ordinaire a un degré d'élasticité d'environ 10% à 12%, alors que le filé ou bitord de rayonne de filage direct possède en général un degré d'élasticité inférieur à 6%.
Quand on traite conformément à la présente inven- tion les fibres qui ont perdu leur élasticité lors de leur allon- gement par étirage au-delà de leur limite de résistance au cours de l'opération du filage direct, le filé ou bitord de rayonne ainsi obtenu est doué d'un degré d'élasticité de 12% ou plus. Lorsqu'il est fait mention ici de filé ou de filaments d'un degré de séchage normal, il faut entendre du filé possédant une teneur en humidité en état d'équilibre dans des conditions atmosphériques normales ou dans des conditionnements normaux, par exemple du filé ou des filaments ayant une teneur en humidité approximativement inférieure à 15% en poids.
Dans la mise en oeuvre de la méthode qui fait l'objet de la présente invention, un faisceau de filaments continus, qui a subi les traitements complémentaires et le séchage de la manière habi- tuelle, est soumis à une opération d'étirage à l'état de séchage normal (siccité normale), cet étirage consistant à étirer les filaments continus au-delà de leur limite de résistance et au-delà de leur point de rupture dans le but de convertir les filaments continus en fibre-brin. La longueur des fibres-brins est fonction du degré d'étirage ou allongement, ainsi que de l'encliquetage entre les rouleaux étireurs. Dans les cas où le faisceau initial de filaments continus est d'un titre élevé, il pourra être nécessaire de le soumettre à des opérations successives d'étirage.
Par contre, lorsque le faisceau initial de filaments continus est de faible titre, par exemple inférieur à 50. 000 deniers, le faisceau étiré et désagrégé pourra être filé immédiatement sur un métier
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à filer du type à-anneaux ou chapeaux pour produire le fil retors final. On procède alors au mouillage du filé de manière à en augmenter la teneur en humidité, ce qui a pour effet d'accroître fortement le degré d'élasticité du filé. On procède ensuite au séchage du filé. Au cours du séchage, le filé perd très peu de l'élasticité qu'il a recouvré au cours du mouillage.
Le filé final fait preuve d'un accroissement d'élasticité d'environ 100% par rapport au filé antérieurement à son mouillage suivi d'un séchage, et cette élasticité accrue est sensiblement égale ou même supérieu- re à celle que possédaient les filaments continus avant l'opération d'étirage.
A titre d'exemple concret d'application du procédé perfec- tionné de l'invention, un faisceau détors de filaments de rayonne viscose d'un titre de 2200 deniers, d'une solidité à sec de 2,9 grammes par denier et d'une élasticité de 6% a été soumis à une opération d'étirage effectuée entre deux jeux de rouleaux d'un tirage de 1:25 et d'un encliquetage de 9 pouces. Les filaments formant le faisceau ont été ainsi convertis en fibres-brins, et le ruban obtenu a été immédiatement enroulé et retordu sur une bobine par une machine à filer ou filière à anneaux pour donner un filé d'un numéro approximatif de 30,1 (selon le mode de numérotage du coton) et un retors d'environ 18 tours par pouce. Ce bitord de rayonne de filage direct, non traité, possédait un degré d'allon- gement d'environ 5,6 % et un degré de solidité d'environ 2,5 gram- mes par denier.
On a alors trempé le filé ou bitord de filage direct sur bobine dans l'eau à température ambiante et on l'y a laissé séjourner pendant une heure afin qu'il soit complètement imbibé.
La durée de ce trempage dépend de la grandeur et du type de moche; par exemple, lorsque le filé se présente sous la forme d'un éche- veau peu serré, la durée du trempage peut être de ce fait très courte. Le filé à l'état mouillé a fait preuve d'un degré de résis- tance ou solidité de 2,75 grammes par denier et d'un degré d'élas- ticité ou allongement de 10,3%. On a ensuite placé le filé dans
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un four ou étuve pour le séchage.
Le numéro du filé obtenu, d'un sec sensiblement absolu, était d'environ 30,3- le degré de résis- tance ou solidité était d'environ 2,65 grammes par denier et le degré d'élasticité ou allongement était d'environ 10,6%. Ainsi, le filé traité a fait preuve d'un accroissement d'élasticité ou allongement d'environ 90% et en solidité ou résistance d'environ 5%. En outre, le filé obtenu, par suite de l'accroissement de son élasticité, se prêtait admirablement au tissage et était également plus satisfaisant par suite de la réduction de son degré de rétéé- cissement.
Dans l'exemple ci-dessus, on a employé de l'eau pour mouiller le filé de rayonne de filage direct dans le but d'augmenter le coefficient d'allongement de point de rupture. Toutefois il est possible d'utiliser de nombreuses autres substances, notamment des agents qui ont une action gonflante ou amollissante sur les filament: de rayonne. En outre, ces substances peuvent être appliquées au filé de rayonne de filage direct au cours d'un traitement ultérieur de ce filé. Par exemple,lorsqu'on applique un agent de finition au filé de rayonne de filage direct, l'agent de finition peut être émulsifié ou dissous dans un liquide qui sera de préférence d'un haut degré de volatilité et ayant l'effet voulu d'accroissement d'élasticité ou d'allongement sur le filé de rayonne de filage direct.
Vu que le liquide servant d'agent d'allongement est de préférence de haute volatilité, il peut s'évaporer facilement, laissant l'agent de finition sur le filé et ayant ainsi contribué à augmenter le coefficient d'allongement de point de rupture,du filé. En outre, il est possible de récupérer et de réutiliser le liquide volatile.
Les étoffes tissées à partir de filé de rayonne de filage direct ont une tendance très marquée à se rétrécir après la teinture dite en pièces ou autres opérations de mouillage. Ce rétrécissement résiduel est très inopportun, car il réduit la largeur des étoffes, parfois à un tel point que les lisières
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se déchirent pendant le séchage sur le cadre de la tempe. En momil- lant le filé de la manière décrite plus haut, non seulement-on lui restitue son élasticité ou degré d'allongement, mais son coefficient de rétrécissement résiduel se trouve ramené au niveau de ou même en-dessous du rétrécissement résiduel des étoffes obtenues à partir de tissus de rayonne filée ou bitord de rayonne ordinaire.
Un tissu- obtenu à partir de filé de filage direct ainsi traité a montré un rétrécissement de 10% de moins qu'un tissu obtenu à partir de filé ou bitord de filage direct et non traité.
Bien que la description ci-dessus ait présenté un mode d' exécution préféré de la présente invention, il est évident qu'on peut y apporter de nombreuses modifications ou omissions sans pour cela sortir du cadre de l'invention.
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Improvements in the manufacture of yarns.
The present invention relates to an improved method for the manufacture of yarn, and more particularly relates to an improved method for the manufacture of rayon yarn or bitord.
Two methods have been employed, in general, in the production of rayon yarn or bitord.
The method most commonly employed today is to form a heavy, freshly spun, continuous filament yarn or cordage, which is cut into fiber strands to the desired lengths. These fiber-strands are then brought together to form a layer or web, and in this form, they are transported and subjected to multiple operations of complementary treatment based on liquids, followed by drying and setting. in balls. According to a variant of this method, the freshly spun tow can be subjected to the various phases of complementary treatment based on liquids in its form of tow or continuous cord, and only
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then cut, dried and put in ugly.
The lumpy fiber strand is then sent in this form to the spinning mills where the bales are opened, then subjected to multiple operations similar to those implemented in cotton spinning, these operations including in particular those of disentangling, carding, combing, stretching, reducing and spinning, etc. It is obvious that such operations require the use of numerous and complicated machines, and require considerable time, which results in a high cost price of the yarn obtained.
In addition, the rayon yarn or bitord obtained by this method, although endowed with good elasticity, does not possess a higher degree of strength, so that it does not lend itself to many uses.
The other method currently in use in the production of rayon yarn or bitord is the so-called direct spinning method which comprises the so-called yarn-to-combed method and that called yarn-to-yarn. In these methods a bundle of continuous filament yarn is used, which bundle can be produced in a thickness ranging from a few hundred denier to a few hundred miles of denier. The bundle of freshly spun continuous filament rayon in this form is subjected to further liquid-based processing operations, followed by drying and littering. Then, the bundle of continuous filaments is subjected to a drawing operation in which the continuous filaments are reduced to fiber-strands by over-stretching while the continuity of the bundle and parallelism of the fibers are maintained.
In the case where the strong / initial bundle is of one / thickness, it may be necessary to subject it to successive drawing or elongation operations before producing the final yarn. However, in cases where the initial bundle is of low titre, i.e. approximately below 50,000 denier, there is the possibility of obtaining the final rayon yarn or edge from such a bundle. a single drafting and spinning operation.
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The rayon yarn or bitord produced by this direct spinning method has a lower cost price than that of the rayon yarn or bitord obtained by the first method described above, given that it was possible to eliminate all the operations and the machines which had to be employed to straighten and parallelize the all-coming fibers. Furthermore, the yarn thus produced is infinitely stronger than the rayon yarn or twist produced by the cotton spinning system, and therefore finds a much wider field of application. However, direct-spun rayon yarn is presently characterized by a very low degree of elasticity, which makes it difficult to use in certain weaving, knitting and other similar operations, and ultimately results in a fabric of poor characteristics. desirable.
Further, a fabric obtained from a direct spun yarn has a high degree of residual shrinkage, which in many cases makes it difficult to work. The low degree of elasticity or elongation and the high degree of residual shrinkage is due to overdrawing by means of which the continuous filaments are reduced to fibro-strand.
It is therefore one of the objects of the present invention to produce a rayon yarn or twist which is endowed with improved properties on these points.
Another object of the present invention is to provide an improved method of producing rayon yarn or bitord having a higher degree of elasticity and a lower degree of residual shrinkage.
Other objects of the present invention will emerge from reading the following description, which illustrates the preferred embodiments or embodiments of the invention.
The present invention broadly contemplates stretching continuous filament rayon while in a state of normal drying, until the strength limit of the separated filaments is exceeded.
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Then the drawn filaments are wet and then dried. It has been observed that this wetting operation followed by drying has the effect of restoring the elasticity which has been lost by the yarn or by the filaments during stretching pushed beyond their limit of resistance. The term “elasticity” is understood to mean the percentage of elongation that the filament or the yarn can withstand before breaking it. For example, ordinary rayon yarn has a degree of elasticity of about 10% to 12%, whereas direct-spun rayon yarn or bitord generally has a degree of elasticity of less than 6%.
When treating in accordance with the present invention fibers which have lost their elasticity on stretching beyond their strength limit during the direct spinning operation, the rayon yarn or twist thus obtained is endowed with a degree of elasticity of 12% or more. When reference is made here to yarn or filaments of normal degree of dryness, it is meant yarn having a moisture content in equilibrium state under normal atmospheric conditions or in normal packaging, for example yarn or filaments having a moisture content of approximately less than 15% by weight.
In carrying out the method which is the object of the present invention, a bundle of continuous filaments, which has undergone the additional treatments and the drying in the usual manner, is subjected to a drawing operation. 'normal state of drying (normal dryness), this drawing consisting in stretching the continuous filaments beyond their strength limit and beyond their breaking point in order to convert the continuous filaments into fiber-strand. The length of the fiber strands is a function of the degree of stretching or elongation, as well as the snap-fit between the stretch rollers. In cases where the initial bundle of continuous filaments is of a high count, it may be necessary to subject it to successive drawing operations.
On the other hand, when the initial bundle of continuous filaments is of low count, for example less than 50,000 denier, the drawn and disaggregated bundle can be spun immediately on a loom.
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ring or hat type spinning to produce the final plied yarn. The yarn is then wetted so as to increase its moisture content, which has the effect of greatly increasing the degree of elasticity of the yarn. The yarn is then dried. During drying, the yarn loses very little of the elasticity which it recovered during wetting.
The final yarn exhibits an increase in elasticity of about 100% over the yarn prior to its wetting followed by drying, and this increased elasticity is substantially equal to or even greater than that possessed by continuous filaments. before the stretching operation.
As a concrete example of the application of the perfected process of the invention, a untwisted bundle of viscose rayon filaments with a density of 2200 denier, a dry fastness of 2.9 grams per denier and An elasticity of 6% was subjected to a stretching operation performed between two sets of rollers of a 1:25 draw and a 9 inch snap. The bundle-forming filaments were thus converted to fiber-strands, and the resulting sliver was immediately wound up and twisted onto a spool by a spinning machine or ring die to give a yarn of an approximate number of 30.1 ( depending on the cotton numbering method) and twist of about 18 turns per inch. This untreated, direct-spun rayon bitord had an elongation of about 5.6% and a toughness of about 2.5 grams per denier.
The spool direct spinning yarn or bitord was then soaked in water at room temperature and left there for one hour so that it was completely soaked.
The duration of this soaking depends on the size and type of ugly; for example, when the yarn is in the form of a loosely packed skein, the duration of the soak may therefore be very short. The wet yarn exhibited a strength or toughness of 2.75 grams per denier and a degree of elasticity or elongation of 10.3%. The yarn was then placed in
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an oven or oven for drying.
The yarn number obtained, substantially absolute dryness, was about 30.3; the degree of strength or toughness was about 2.65 grams per denier and the degree of elasticity or elongation was. about 10.6%. Thus, the treated yarn exhibited an increase in elasticity or elongation of about 90% and in strength or strength of about 5%. Further, the yarn obtained, as a result of the increase in its elasticity, lent itself admirably to weaving and was also more satisfactory as a result of the reduction in its degree of re-shrinkage.
In the above example, water was used to wet the direct spun rayon yarn in order to increase the breaking point elongation coefficient. However, it is possible to use many other substances, in particular agents which have a swelling or softening action on the filament: of rayon. In addition, these substances can be applied to the direct-spun rayon yarn during further processing of that yarn. For example, when applying a finishing agent to direct-spinning rayon yarn, the finishing agent can be emulsified or dissolved in a liquid which will preferably be of a high degree of volatility and have the desired effect. Increased elasticity or elongation on the direct-spun rayon yarn.
Since the liquid serving as the extender is preferably of high volatility, it can easily evaporate, leaving the finishing agent on the yarn and thus helping to increase the coefficient of elongation at break point, yarn. In addition, it is possible to recover and reuse the volatile liquid.
Fabrics woven from direct spun rayon yarn have a marked tendency to shrink after so-called piece dyeing or other wetting operations. This residual shrinkage is very inconvenient, because it reduces the width of the fabrics, sometimes to such an extent that the selvages
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tear during drying on the temple frame. By muffling the yarn in the manner described above, not only is it restored to its elasticity or degree of elongation, but its residual shrinkage coefficient is reduced to the level of or even below the residual shrinkage of the fabrics obtained. from fabrics of spun rayon or ordinary rayon twist.
A fabric obtained from direct spun yarn thus treated showed a shrinkage of 10% less than a fabric obtained from untreated direct spun yarn or twine.
Although the above description has presented a preferred embodiment of the present invention, it is obvious that numerous modifications or omissions can be made to it without thereby departing from the scope of the invention.