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PROCEDE D'ANOBLISSEMENT DE FIBRES VEGETALES.
La présente invention est relative à un procédé d'anoblissement de fibres végétales et en particulier de fibres de ramie, de kenaf de jute, de chanvre, de coco, et autres fibres végétales correspondantes,
Jusqu'à présent, l'application des procédés ordinaires et connus d'anoblissement de fibres végétales n'ont pas permis, en ce qui concerne les fibres mentionnées ci-dessus, de réaliser un anoblissement tel de ces fibres que celles-ci puissent être filées et employées pour le tissage de tissus très fins.,
Dans le procédé connu d'anoblissement de fibres végétales. on trai= te notamment ces fibres à l'aide d'acides, de bases et d9agents de blanchiment.
Toutefois, ces traitements connus ne permettent pas de séparer les matières adhésives, telles que la pectine, et les matières incrustantes, telles que les écailles,-écorces,, bois, lignine et sucres à haut poids moléculaire, dont sont enrobées les fibres brutes de ramie, de kenaf, etc..., en sorte qu'on est pas encore parvenu jusquà présent, à séparer les fibres brutes en fibres élémen- taires.
La présente invention a pour objet un procédé d'anoblissement de fibres végétales du type spécifié ci-dessus, grâce auquel procédé on obtient des fibres élémentaires très fines et convenant excellement à la filature et au tissage subséquent de fines étoffes.
Suivant'une particularité de l'invention, on traite les fibres vé- gétales brutes au moyen d'un acide oxydant, tel que l'acide sulfureux ou 1-la- cide nitrique, le traitement au moyen d'un tel acide étant effectué.à. une concentration, sous une pression, à une température et pendant une durée tel- les que les matières d'enrobage des fibres soient altérées, tandis que les fibres elles-mêmes restent inaltérées.
Ainsi, lorsqu'on opère à pression normale, les fibres sont trai- tées à une température comprise entre 30 et 100 C dans un bain aqueux con- tenant de 1 à 2 % d'un acide oxydant par kilogramme de fibres sèches, la du- rée du traitement étant comprise entre 5 et 25 minutes et, de préférence, de 10 minutes environ.
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Suivant une autre particularité de l'invention, les fibres végéta- les brutes de ramie, de kenaf, de jute etc... sont successivement traitées soit d'abord par un acide oxydant et ensuite par une base, soit d'abord par une base et ensuite par un acide oxydant.
Dans le cas où on se sert d'une base inorganique, telle que la soude ou la potasse caustique, on traite, par exemple, les fibres à pression normale et à une température comprise entre 30 et 100 C dans un bain aqueux contenant de 5 à 15 % de potasse ou de soude caustique par kilogramme de fi- bres sèches, la durée de ce traitement étant de préférence d'environ 30 mi- nutes.
Suivant une autre particularité de l'invention, les fibres végéta- les sont soumises, éventuellement avant ou après traitement au moyen d'un aci- de oxydant, à l'action d'une base organique, telle qu'une base ammonique qua- ternaire ou une amine tertiaireo Dans une forme d'exécution particulière du procédé de traitement spécifié ci-avant, on traite les fibres, sous une pres- sion comprise entre 2 et 8 atmosphères et à température ordinaire, dans un bain aqueux contenant de 5 à 15 % d'une base organique par kilogramme de fi- bres sèches, la durée du traitement étant comprise entre 15 et 60 minutes et, de préférence, de 30 minutes.
Suivant encore une autre particularité de l'invention, les fibres végétales sont soumises, éventuellement après avoir été traitées par un acide et par une base organique ou inorganique, à l'action d'une substance ionique- ment active.
Comme substances ioniquement actives on peut utiliser indifférem- ment soit des substances cationiquement actives telles que le chlorure de cé- tylamine, le sulfonate de triéthylcétylammonium, l'oléyldiéthylaminoéthylami- de, le chlorure de laurylpyridinium, l'acétate d'octadécyloxyméthylpyridinium, le bromure de cétyltriméthylammonium, le chlorure d'alcoyldiméthylbenzylammo- nium, etcooo, soit des substances anioniquement actives, telles que les alcoy- lamines, le monostéarate d'éthanolamine, etc...
Dans une forme d'exécution avantageuse du procédé de traitement de fibres végétales brutes à l'aide de substances ioniquement actives, on traite les fibres en question, qui ont été successivement traitées dans un bain aci- de et dans un bain alcalin, dans une solution aqueuse .contenant une substance cationiquement active en concentration de 1 à 3 % sur la base du poids en ki- logrammes de fibres soumises au traitement, la température étant maintenue entre 20 et 60 C pendant 15 à 30 minutes environ.
On a constaté qu'au moment où les fibres brutes, ayant subi, de préférence, un dégommage partiel, sont introduites dans le bain aqueux con- tenant une substance ioniquement active, ces fibres s'écartent l'une de l'au- tre, de telle sorte qu'on obtient des fibres élémentaires très fines, qui sont parfaitement aptes à être filées.
Dans le cas où les fibres végétales ont été successivement traitées dans un bain acide et dans un bain alcalin, on préfère employer des matières cationiquement actives pour séparer ces fibres, étant donné que ces matières sont plus stables en milieu alcalin que les matières anioniquement actives.
La séparation des fibres brutes en fibres élémentaires par le traitement à l'aide d'une substance ioniquement active peut s'expliquer com- me suit :
Si on a traité des fibres végétales au moyen d'un acide oxydant, tel que l'acide sulfureux, et si on traite subséquemment ces fibres à l'aide d'une substance cationiquement active, les charges positives libérées par cette dernière substance vont neutraliser les ions S03 -, en sorte que les ions positifs H+ + de l'acide sulfureux vont charger positivement toutes les fibres, qui dès lors se repoussento Si l'on fait usage d'un excès de substan- ce cationiquement active, celle-ci agira complémentairement avec les ions H+ +, pour conférer aux fibres une charge positive accrue,
en sorte qu'une action répulsive donnant lieu à la séparation des fibres est exercée dans le bain contenant la substance cationiquement active.
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Il est à notera par ailleurs, que les substances ioniquement ac- tives ont par-elles-mêmes une action émulsifiante, qui favorise l'élimination des matières adhésives et incrustantes enrobant les fibres,,
Il est évident que l'explication donnée, ci-dessus du mode daction des substances ioniquement actives sur les fibres n'est donnée qu'à titre il- lustratif et que la présente invention n'est limitée à aucune théorie parti- culière. o
Suivant une autre particularité de l'invention, les fibres végéta- les à anoblir sont soumises à Inaction d'un champ électrostatique puissant, qui a pour effet de conférer à ces fibres des charges de même signe, en sorte qu'il se produit une séparation desdites fibres.
Pour la mise en application du procédé spécifié ci-avant, on fait, par exemple, passer les fibres posées sur un transporteur entre les plaques d'un condensateur développant un champ électrostatique, grâce auquel les fi- bres en question s'éloignent l'une de l'autre,
Ce procédé de traitement peut éventuellement être appliqué aux fi- bres, après avoir soumis celles-ci à l'action d'un acide oxydant et/ou d'une base organique ou inorganique.
. En plus des divers traitements spécifiés ci-dessus, les fibres vé- gétales à anoblir peuvent avantageusement être traitées, de manière connue en soi, par des substances émulsifiantes, telles que les sulfonate et sulfate d'a- cides gras, par des substances émollientes telles que le phosphate de tricré- syle et le phtalate de dibutyle, et enfin par des agents de blanchiment, tels que l'hypochlorite de sodium.
Les substances émulsifiantes précitées ont pour effet de mettre les matières adhésives et incrustantes enrobant les fibres brutes en suspension dans un bain aqueux, de façon à permettre l'élimination desdites matières.
Quant aux substances émollientes, elles sont destinées à améliorer le toucher des fibres,,
D'autres particularités et détails de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante d'une forme d'exécution particulière du pro- cédé suivant l'invention.
On traite des fibres brutes de ramie dans un bain aqueux-se com- posant de 10 litres d'eau par kilogramme de fibres sèches et contenant de 1 à 3 % d'acide sulfureux par kilogramme de fibres sèches, à 70 C pendant 10 à 30 minutes. Les fibres traitées sont retirées du bain acide et rincées. On les soumet ensuite pendant 30 à 45 minutes et à 100 C à l'action d'un bain aqueux contenant de 6 à 10% de soude caustique par kilogramme de fibres sè- ches. Après le traitement en bain alcalin, les fibres sont rincées, On ré- pète alors le traitement en bain acide pendant 5 à 10 minutes, puis après rinçage, le traitement en bain alcalin pendant 15 à 30 minutes.
Après rinçage, les fibres sont blanchies dans un bain aqueux con- tenant de 1 à 2 % d'hypochlorite de sodium ou de calcium.
Enfin, après rinçage les fibres sont trempées pendant 15 à 30 mi- nutes e.t à 40 C dans un bain aqueux contenant 1 % d'une substance ioniquement active, telle que le chlorure de cétylamine ou le chlorure de laurylpyridi- nium, par kilogramme de fibres sèches.
Après séchage des fibres, on constate que celles-ci sont débarras- sées des matières adhésives et incrustantes susdites et présentent une fines- se telle qu'elles peuvent servir à confectionner des étoffes très fines.
Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement limitée aux détails indiqués dans le mode opératoire décrit ci-dessus à titre d'exemple et que bien des modifications peuvent être apportées à ce mode opératoire, sans que l'on s'écarte du domaine de l'invention tel qu'il est défini dans les revendications suivantes.
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VEGETABLE FIBER ANOBLISSEMENT PROCESS.
The present invention relates to a process for ennobling plant fibers and in particular fibers of ramie, kenaf, jute, hemp, coconut, and other corresponding plant fibers,
Until now, the application of ordinary and known processes for ennobling plant fibers have not made it possible, with regard to the fibers mentioned above, to achieve such ennobling of these fibers that they can be spun and used for weaving very fine fabrics.,
In the known method of ennobling plant fibers. these fibers are treated in particular using acids, bases and bleaching agents.
However, these known treatments do not make it possible to separate the adhesive materials, such as pectin, and encrusting materials, such as scales, bark, wood, lignin and high molecular weight sugars, with which the crude fibers are coated. ramie, kenaf, etc ..., so that we have not yet succeeded in separating the raw fibers into elementary fibers.
The subject of the present invention is a process for the ennobling of plant fibers of the type specified above, by virtue of which process one obtains very fine elementary fibers and which are excellently suited to the spinning and subsequent weaving of fine fabrics.
According to a feature of the invention, the raw vegetable fibers are treated with an oxidizing acid, such as sulfurous acid or 1-nitric acid, the treatment with such an acid being carried out. .at. a concentration, under a pressure, at a temperature and for a period of time such that the coating materials of the fibers are altered, while the fibers themselves remain unaltered.
Thus, when operating at normal pressure, the fibers are treated at a temperature between 30 and 100 ° C. in an aqueous bath containing 1 to 2% of an oxidizing acid per kilogram of dry fibers, the du - Duration of the treatment being between 5 and 25 minutes and, preferably, approximately 10 minutes.
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According to another feature of the invention, the raw vegetable fibers of ramie, kenaf, jute, etc., are successively treated either first with an oxidizing acid and then with a base, or first with a base and then by an oxidizing acid.
If an inorganic base is used, such as sodium hydroxide or caustic potash, the fibers are treated, for example, at normal pressure and at a temperature between 30 and 100 C in an aqueous bath containing 5 at 15% potash or caustic soda per kilogram of dry fiber, the duration of this treatment preferably being about 30 minutes.
According to another feature of the invention, the vegetable fibers are subjected, optionally before or after treatment by means of an oxidizing acid, to the action of an organic base, such as an ammonium base qua-. ternary or a tertiary amine In a particular embodiment of the treatment process specified above, the fibers are treated under a pressure of between 2 and 8 atmospheres and at ordinary temperature in an aqueous bath containing from 5 to 15% of an organic base per kilogram of dry fibers, the duration of the treatment being between 15 and 60 minutes and, preferably, 30 minutes.
According to yet another feature of the invention, the plant fibers are subjected, optionally after having been treated with an acid and with an organic or inorganic base, to the action of an ionically active substance.
As ionically active substances, either cationically active substances such as cetylamine chloride, triethylcetylammonium sulphonate, oleyldiethylaminoethylamine, laurylpyridinium chloride, octadecyloxymethylpyridinium acetate, bromide can be used without distinction. cetyltrimethylammonium, alkyl dimethylbenzylammonium chloride, etcooo, or anionically active substances, such as alkylamines, ethanolamine monostearate, etc.
In an advantageous embodiment of the process for treating raw vegetable fibers with the aid of ionically active substances, the fibers in question, which have been successively treated in an acid bath and in an alkaline bath, are treated in an acid bath and in an alkaline bath. aqueous solution containing a cationically active substance at a concentration of 1 to 3% based on the weight in kilograms of fibers subjected to the treatment, the temperature being maintained between 20 and 60 C for about 15 to 30 minutes.
It has been found that when the raw fibers, which have preferably undergone partial degumming, are introduced into the aqueous bath containing an ionically active substance, these fibers move away from one another. , so that very fine elementary fibers are obtained, which are perfectly suitable for being spun.
In the case where the vegetable fibers have been successively treated in an acid bath and in an alkaline bath, it is preferred to use cationically active materials to separate these fibers, since these materials are more stable in an alkaline medium than the anionically active materials.
The separation of raw fibers into elementary fibers by treatment with an ionically active substance can be explained as follows:
If plant fibers have been treated with an oxidizing acid, such as sulfurous acid, and if these fibers are subsequently treated with a cationically active substance, the positive charges released by the latter substance will neutralize the S03 - ions, so that the positive H + + ions of the sulfurous acid will positively charge all the fibers, which consequently repel If an excess of cationically active substance is used, this will act complementarily with the H + + ions, to give the fibers an increased positive charge,
so that a repellent action resulting in the separation of the fibers is exerted in the bath containing the cationically active substance.
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It should also be noted that the ionically active substances themselves have an emulsifying action, which favors the elimination of the adhesive and encrusting materials coating the fibers.
It is evident that the explanation given above of the mode of action of ionically active substances on fibers is given only by way of illustration and that the present invention is not limited to any particular theory. o
According to another feature of the invention, the vegetable fibers to be ennobled are subjected to the inaction of a powerful electrostatic field, which has the effect of giving these fibers charges of the same sign, so that a separation of said fibers.
For the implementation of the method specified above, the fibers laid on a conveyor are made, for example, between the plates of a capacitor developing an electrostatic field, by which the fibers in question move away one another,
This treatment process can optionally be applied to the fibers, after having subjected them to the action of an oxidizing acid and / or an organic or inorganic base.
. In addition to the various treatments specified above, the plant fibers to be ennobled can advantageously be treated, in a manner known per se, with emulsifying substances, such as sulfonates and sulphates of fatty acids, with emollient substances. such as tricresyl phosphate and dibutyl phthalate, and finally by bleaching agents, such as sodium hypochlorite.
The aforementioned emulsifying substances have the effect of placing the adhesive and encrusting materials coating the raw fibers in suspension in an aqueous bath, so as to allow the said materials to be removed.
As for emollient substances, they are intended to improve the feel of the fibers,
Other features and details of the invention will become apparent from the following description of a particular embodiment of the process according to the invention.
Raw ramie fibers are treated in an aqueous bath consisting of 10 liters of water per kilogram of dry fiber and containing 1 to 3% sulfurous acid per kilogram of dry fiber, at 70 ° C. for 10 to 30 minutes. The treated fibers are removed from the acid bath and rinsed. They are then subjected for 30 to 45 minutes and at 100 ° C. to the action of an aqueous bath containing from 6 to 10% caustic soda per kilogram of dry fibers. After the treatment in an alkaline bath, the fibers are rinsed. The treatment in an acid bath is then repeated for 5 to 10 minutes, then after rinsing, the treatment in an alkaline bath for 15 to 30 minutes.
After rinsing, the fibers are bleached in an aqueous bath containing 1 to 2% sodium or calcium hypochlorite.
Finally, after rinsing, the fibers are soaked for 15 to 30 minutes and at 40 ° C. in an aqueous bath containing 1% of an ionically active substance, such as cetylamine chloride or laurylpyridinium chloride, per kilogram of dry fibers.
After drying of the fibers, it is found that they are freed from the aforesaid adhesive and encrusting materials and have such a thinness that they can be used to make very fine fabrics.
It is obvious that the invention is not exclusively limited to the details indicated in the procedure described above by way of example and that many modifications can be made to this procedure, without departing from from the field of the invention as defined in the following claims.