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TISSUS TEXTILES EN FIBRES DE VERRE ET LEUR PROCEDE DE FABRICATION.
La présente invention concerne la fabrication de tissus tex- tiles en fibre de verre.
L'invention a notamment pour objets :
Un procédé de fabrication de tissus en fibres de verre possé- dant certaines qualités des tissus les plus fins de soie, satin et laine qui, sous forme de tapisserie, rideaux ou articles analogues se drapent très facilement en formant de larges plis souples et sont agréables au tou- cher.
La possibilité de faire acquérir aux tissus en fibres de verre ces caractéristiques qui sont nouvelles pour ces tissus, sans faire diminuer sensiblement leur résistance ou leur incombustibilité, ni leur résistance à la chaleur, à la moisissure aux insectes, aux intempéries à l'humidité, etc, propriétés qui font des fibres de verre une matière de premier ordre en tant que matière textile, renforcement fibreux et pour de nombreuses autres applications. Les tissus en fibres de verre ont encore l'avantage qui résulte de ce que les fibres de verre ne se contractent pas et ne se salissent pas facilement et que celles qui sont salies sont faciles à net- toyer par un simple rinçage avec de l'eau.
Un procédé de fabrication d'un tissu en fibres de verre dans lequel les fibres détendues de sorte que les extrémités libres résultant par exemple de la rupture de fibres, ne restent pas en saillie sur la face du tissu sous forme de fibres effilochées ou libres susceptibles de faire prendre un mauvais, aspect au tissu, mais où au contraire les extrémités des fibres se trouvent dans leur position normale dans le tissu, de telle sor- te que les extrémités cassées ou libres n'apparaissent pas.
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Un procédé de fabrication d'un tissu en fibres de verre qui com- porte des dessins déterminés en relief ou en creux, formés en permanence dans le tissu au cours de sa fabrication, sans exercer aucune influence ou modification désavantageuse des autres caractéristiques précitées du textile.
Un procédé de fabrication d'un tissu textile en fibres de verre dont les fibres sont frisées ou crêpées sur toute leur longueur de façon à les faire adhérer plus facilement entre elles, et à titre de conséquence un procédé de fabrication des fibres frisées ou crêpées disposées à peu près sous forme de fibres séparées en mèches, possédant certaines caractéristi- ques du feutre et l'aspect de la laine et pouvant être cardées ou traitées de toute autre manière à l'état de matière textile.
Un procédé de fabrication d'un tissu textile de couleur en fi- bres de verre possédant certaines des caractéristiques précitées.
Ces caractéristiques, ainsi que d'autres caractéristiques avan- tageuses d'un tissu en fibres de verre, sont réalisées par le procédé sui- vant l'invention qui consiste à faire subir aux fibres de verre sous forme de tissù des traitements thermiques successifs, dont le premier, dit trai- tement de "fixation de l'armure" a principalement pour but de détendre les fibres dans la position qu'elles occupent normalement dans le tissu fabri- qué et de fixer l'armure. La seconde réaction thermique s'effectue au moyen d'une substance à appliquer en couche sur les fibres, telle qu'un composé organo-siliceux, qui appliquée sur la surface des fibres contribue à leur faire acquérir les nouvelles caractéristiques d'un tissu en fibres de verre .
Le troisième traitement thermique est désigné sous le nom de traitement de "mûrissage à chaud".
La fixation de l'armure s'effectue de préférence à une tempéra ture supérieure à 482 C, mais inférieure à la température de fusion des fi- bres, laquelle dépend principalement de la composition du verre. Pour opé- rer en toute sécurité, on fixe la température maximum à une valeur d'envi- ron 30 à 65 C inférieure à la température de fusion des fibres du verre de la composition considérée. Par exemple, la température de fixation de l'ar- mure de fibres en verre au boro-silicate à choisir de préférence est supé- rieure à 500 G et généralement inférieure à 700 C.
Les fibres se détendent et l'armure se fixe dans des conditions satisfaisantes dans -cet intervalle de température par une exposition de 2 à 3 secondes, mais cette exposition se prolonge très souvent jusqu'à 30 secondes, et cette durée dépend en gran- de partie du poids du tissu, les tissus plus lourds nécessitant normalement une chaleur plus élevée. Une durée d'exposition atteignant 10 à 30 minutes n'est nuisible qu'à cause de l'influence qu'elle exerce sur la fabrication en série, e ces durées d'exposition prolongées sont très souvent nécessai- res dans des conditions normales, par exemple lorsqu'il s'agit de raccorder des pièces de tissu en fibres de verre au cours d'une opération continue.
Si, au cours de la fixation de l'armure, on laisse la tempé- rature atteindre une valeur susceptible de faire fondre les fibres, les fi- bres en s'attachant ainsi entre elles forment à leurs points de jonction des centres de désagrégation, d'où résulte un affaiblissement du tissu tex- tilee Il est possible de faire acquérir aux fibres de verre et aux tissus en fibres de verres certaines caractéristiques avantageuses qui, bien que non équivalentes aux excellentes caractéristiques qu'on leur fait acquérir en fixant l'armure à une température supérieure à 480 C, n'ont cependant pas encore été obtenues, par un traitement thermique à une température com- prise entre 205 et 480 C, pourvu que la durée de l'exposition augmente en conséquence.
Par exemple, en exposant un tissu en fibres de verre pendant 70 heures ou davantage à une température de 205 C et atteignant 480 C pen- dant 5 ou 10 minutes, on obtient une détente des fibres et une fixation de l'armure assez satisfaisantes.
La plupart des fibres textiles en verre reçoivent à leur état initial une couche d'un lubrifiant et d'un agent de liaison qu'on applique généralement au cours de la transformation des fibres en torons ou fils.
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Un des buts de cet encollage ou couche consiste à empêcher les fibres de s'user entre elles par frottement,, tout en permettant leur mouvement rela- tif au cours de la fabrication et de la flexion du tissu. Ces lubrifiants et agents de liaison sont généralement de nature organique, et l'exposition à la température de fixation de l'amure a pour effet de les brûler rapide- ment ou de les distiller en les faisant disparaître de la surface des fi- bres. Pour avoir la certitude que ces substances sont éliminées sans que la couleur des fibres soit altérée par les produits de la carbonisation, on effectue de préférence la fixation de l'armure en atmosphère oxydante.
On. constate que ces conditions existent lorsque les substances en question brûlent avec une flamme bleue, tandis qu'une flamme jaunâtre indique qu'il existe des conditions réductrices et qu'il se produit une carboni sation, avec dépôt résultant sur les fibres., de substances qui altèrent la couleur et sont difficiles à éliminer ensuite... On réalise des conditions oxydantes appropriées en permettant à l'air d'accéder librement dans la zone de com- bustion ou en injectant de l'oxygène ou des gaz enrichis d'oxygène dans la chambre ou four servant à la fixation de l'amure.
L'application de la couche et le mûrissage peuvent s'effectuer après la fixation de l'armure à un moment quelconque à la volonté du fabri- canto Mais de préférence, il y a lieu d'appliquer la couche sur les fibres de l'armure fixée au moins presque aussitôt après cette opération, et il convient d'appliquer la couche et d'effectuer le mûrissage sous forme d'o- pération continue en même temps que la fixation de l'armure. De préféren- ce, l'élimination du diluant et la réaction de la composition sur la sur- face des fibres de verre s'effectuent à une température supérieure à 120 C,
mais ne dépassant pas 175 à 205 C.Cette température peut atteindre 455 C lorsque les substances à appliquer en couches consistent par exemple en composés organo-siliceux. Il suffit à cette température d'une à 30 minutes pour arriver au résultat qu'on désire, cette durée dépendant évidemment du poids du tissu, de la quantité du produit appliqué en couche sur les sur- faces des fibres de verre et de la température. Lorsqu'on opère d'une ma- nière continue, l'exposition dure de préférence de 1 à 3 minutes, à une tem- pérature comprise entre 150 et 180 C. La durée et la température sont éga- lement déterminées par le degré de souplesse ou de rigidité qu'on désire faire acquérir au produit final,ainsi qu' on le verra plus loin.
Les substances susceptibles d'être appliquées en couche sur les fibres d'armure fixée sont les substances résineuses durcissables à chaud, appliquées à un degré de polymérisation intermédiaire,, A titre d'exem- ples de ces substances;, on peut citer les phénol-aldéhydes, dans lesquelles le phénol, la résorcine, l'acide crésylique, les xylénols, etc, constituent le groupe phénolique et la formaldéhyde, la furfuryl-aldéhyde, l'acétaldéhy- de.9 l'hexaméthylène tétramine, la paraldéhyde,etc, constituent l'aldéhyde; les substances de formation d'une résine d'aldéhyde azotée telles que l'u- rée-formaldéhyde, la mélamine-formaldéhyde, les guanidine-aldéhydes, etc;
les polyesters saturés et non saturés consistant. dans les produits de la réaction des alcools polyvalents saturés ou non saturés, avec des poly-a- cides saturés ou non saturés, et leurs copolymères avec des monomères du type des dérivés de styrène, diacide acrylique, etco
D'autres substances organiques appropriées sont les résines thermoplastiques du type des dérivés polyvinyliques, telles que l'acétate de polyvinyle, le chlorure de polyvinyle, le polyvinyl acétal, le chlorure de polyvinylidène, les copolymères de chlorure et d'acétate de vinyle, le chlorure de polyvinylidène copolymérisé avec le chlorure ou l'acétate de vinyle;
les polyacrylates, polyalkylacrylates, tels que le polyméthacryla- te de méthyle, le polyacrylate d'éthyle, le polyacrylate de butyle, le po- lybutacrylate d'éthyle, le polyacrylate de méthyle, etc; les éthers et esters de cellulose du type de l'éthyl-cellulose, des acétate, propionate et butyrate de cellulose, et la nitro-cellulose; les composés de polybuty- lène et de polyéthylène, etc.
On peut aussi citer les élastomères du type des copolymères de butadiène et d'acrylonitrile, de butadiène et de sty- rène, le caoutchouc naturel, le chloroprène, le chlorhydrate de caoutchouc,
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le caoutchouc chloré,etc.les résines naturelles telles que la gomme la- que, la gomme dammar, etc, ainsi que les protéines du type de la gélatine, la caséine, la zéine, etco
On peut aussi appliquer sur les surfaces des fibres de verre des composés organo-siliceux appropriés qui sont des substances du type formé par polymérisation de condensation des produits d'hydrolyse des orga- nosilanes représentés par la formule générale RnSiX4-n, dans laquelle R désigne un atome d'hydrogène et de préférence un radical organique mono- valent du type aliphatique, alicyclique, aromatique,
aliphatiquearomati- que mixte et hétérocyclique. Des exemples des groupes représentés par R sont les groupes aliphatiques du type méthyle, éthyle, propyle, isopropy- le, butyle, amyle, hexyle, heptyle, octadécyle, etc; les groupes alicycli- ques du groupe cyclopentyle et cyclohexyle; les groupes aromatiques et ali- phatiques-aromatiques mixtes du type phényle, mono- et polyalkyl phényle, tels que les groupes tolyle, xylyle, et mésitle, mono-, di-, et tri-éthyl phényle, naphtyle, diéthyl-naphtyle., tripropyl-naphtyle, tétrahydro-naphty- le, anthracyle, benzyle, phényl-éthyle, etc ;
et les groupes hétérocycliques tels que le groupe furfuryleo Lorsqu'il s'agit de groupes aliphatiques ou aliphatiques-aromatiques mixtes, le groupe aliphatique peut être à chaîne ramifiée ou droite et peut être saturé ou non, comme dans les groupes ally- le, méthallyle, vinyle, styryle etc. Les groupes organiques peuvent être des dérivés halogénés et lorsque le groupe organique est suffisamment grand pour empêcher l'hydrolyses les groupes R peuvent consister en un groupe al- koxy ou aroxy lié à l'atome de silicium par un atome d'oxygène, au lieu d'y être lié comme d'habitude par l'atome de carbone de terminaison.
X désigne un groupe facilement hydrolysable du type halogène, amino, alkoxy, aroxy, acylozy, etc. n est un nombre entier égal à 1, 2 ou 3.
Des substances de nature principalement lubrifiante peuvent être employées seules ou en combinaison avec les substances polymères pré- citées. Ces substances sont des huiles, cires, composés d'amines, à acti- vité cationique, du type décrit dans le brevet des Etats-Unis No 2356542 du 22 Août 1944, des composés complexes de Werner du type décrit dans le brevet des Etats-Unis No 2273040 du 17 Février 1942, dans lesquels le groupe aci- do peut même contenir moins de 10 atomes de carbone, peut être non saturé ou combiné avec d'autres groupes fonctionnels et dans lesquels des atomes de métaux autres que le chrome peuvent servir à lier le groupe acidoo
Pour fabriquer les matières textiles,
il convient que la sub- stance à déposer en couche sur la surface des fibres de verre de l'armure fixée soit faiblement concentrée. La limite inférieure de concentration cor- respond à la quantité qui est suffisante pour recouvrir la surface avec une couche monomoléculaire au moins et elle peut consister en une fraction de centième, par exemple 0,05 %, en poids du tissu.
La limite supérieure de concentration correspond à la quantité de produit qui ne rend pas les fibres du tissu trop rigides ou a tendance à les réunir entre elles comme une ma- tière adhésiveo La limite de concentration supérieure est généralement d'en- viron 2 %, mais peut atteindre 12 %, surtout lorsque la substance à appli- quer en couche est de nature principalement lubrifiante ou plastifiante.
Pour réaliser une répartition uniforme de cette matière peu concentrée, Inapplication s'effectue généralement au moyen de produits dilués.
Les mélanges des substances du type des phénols et des amides polymérisés à un état intermédiaire et des composés organo-siliceux peuvent etre dilués par un procédé quelconque courant, par exemple par solution dans l'eau, par émulsion aqueuse ou par solution dans un solvant tel que les alcools. Les résines thermo-plastiques sont diluées par un véhicule quel- conque courant, par exemple par des solvants appropriés, par des émulsions ou dispersions aqueuses ou des combinaisons de ces procédés.
Les produits lubrifiants peuvent être dilués par solution dan s un solvant, par disper- sion ou émulsion aqueuse s'ils sont insolubles dans l'eau, mais les amines à activité cationique et leurs sels, ainsi que les composés complexes dè Werner peuvent être appliqués en solution aqueuse, étant donné qu'ils ne deviennent insolubles que par séchagea
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L'application des couches de produits dilués peut s'effectuer par divers moyens connus, par exemple par aspersion, étalement, à la brosse, au moyen d'un cylindre, par immersion ou au tampon.
Cette opération est sui- vie de l'opération de mûrissage à haute température, de façon à éliminer le diluant et à faire durcir la couchée Si le mûrissage s'effectue après l'ap- plication de la couche au bout d'un certain temps ou à un endroit éloigné, on peut éliminer le diluant par séchage en présence de l'air ou traitement à chaud à température élevée,
Bien que l'application de la couche et son traitement à chaud puissent s'effectuer à un moment quelconque après la fixation de l'armure, il est préférable d'appliquer la couche sur les fibres au moins aussitôt a- près la fixation de l'amure. En effet, sous l'effet de la fixation de l'ar- mure, les fibres prennent l'aspect d'os desséché et ne sont recouvertes par aucune couche protectrice.
Le mouvement relatif éventuel des fibres pendant qu'elles sont dans cet état donne lieu à des criques et rayures microscopi- ques qui exercent une influence nuisible sur la résistance des fibres et des tissus fabriqués avec elles.
Il est difficile d'indiquer une théorie quelconque permettant d'expliquer les caractéristiques extraordinaires acquises par un tissu en fibres de verre fabriqué suivant l'invention. Antérieurement, les fibres de verre et les tissus fabriqués avec ces fibres subissait Inaction d'une température comprise entre 260 et 425 C et généralement égale à 345 C envi- ron pour brûler l'encollage ou liant. Le degré de fixation de l'armure ou de détente des fibres résultant de ces opérations antérieures ne faisait pas acquérir au tissu les caractéristiques obtenues suivant 1-'invention. En réalité, le traitement thermique antérieurement effectué pour brûler les éléments combustibles a donné un résultat inverse, c'est-à-dire que le tou- cher,
le corps et la résistance du tissu traité de cette manière étaient inférieurs à ceux du tissu initial avant la combustion des éléments combus- tibles.
Les fibres de verre et les tissus fabriqués avec elles ont été traités par des composés d'enduisage semblables, après avoir brûlé l'encol- lagea Cependant, aucun des produits ainsi obtenus ne possède des caracté- ristiques comparables à celles des produits fabriqués suivant l'invention.
Les fibres et les tissus fabriqués par les anciens procédés manquent de souplesse et ne possèdent pas le corps ou le toucher du type qui caractéri- se les tissus de soie, nylon et laine. Ces tissus sont relativement raides et ne durent pas longtemps. Ils ne se drapent pas convenablement, mais au contraire se froissent et se plissent facilement et si on dérange les tapis- series murales, les draperies ou les rideaux ainsi confectionnés,
ils ne re- tombent paso
C'est pourquoi on peut supposer que les nouvelles caractéristi- ques acquises par'les tissus en fibres de verre résultent principalement de la détente des fibres due à la fixation de l'armure et peut-être aussi du traitement ultérieur des surfaces des fibres de verre par le composé appli- qué en coucheo II se produit de toute évidence une détente moléculaire à partir de la position tendue orientée prise par les. molécules pendant que les fibres S'amincissent. Cette détente peut être mise en évidence par l'augmentation de densité qui résulte du réajustement des molécules de ver- re à leur position détendue normale, comme l'indique une augmentation du poids spécifique-pendant le traitement thermique, qui prend une valeur sen- siblement constante.
Par exemple, la densité de fibres de verre ayant une densité initiale d'environ 2,54 gr par cm3 augmente d'environ 0,025 gr par cm3 pendant la fixation de l'armure et ne peut que très légèrement augmen- ter ensuiteo
La majeure partie de la détente des fibres et de la fixation de l'armure se produit au commencement de l'opération de fixation de l'ar- mure et par suite il y a lieu de prendre des précautions pour diriger con- venablement les fibres et le tissu pendant leur passage dans le four de fi- xation de 1'armure, sans quoi les fronces et autres irrégularités temporaires
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éventuelles deviennent définitives dans le tissu.
Cette caractéristique per- met de réaliser des dessins remarquables et nouveaux en comprimant le tissu sur des cylindres ou entre des moules coopérant entre eux, dont l'un compor- te certains dessins en relief et l'autre des dessins en creux. Ce dessin de- vient ainsi permanent dans le tissu détendu venant des opérations de fixation de l'armure.
En choisissant d'une manière appropriée le produit à appliquer en couche et les conditions de la réaction, il est possible de fabriquer des fibres de verre caractérisées par des degrés variables de souplesse ou de rigidité d'encollage ou de crêpage. On peut non seulement faire acquérir aux fibres des caractéristiques de rigidité analogues mais encore les proté- ger en choisissant d'une manière appropriée un produit à appliquer en couche de nature principalement organique.
Les substances de formation de résines thermodurcissables d'aldéhydes et celles du type de l'urée appliquées à un degré de polymérisation intermédiaire plus soluble font augmenter la rigidi- té au fur et à mesure des progrès de leur durcissement par le chauffage de mûrissage ou de leur degré de polymérisation. On peut choisir certaines ré- sines thermoplastiques pour faire acquérir aux fibres des propriétés de rigi- dité et de durcissement par séchage et prise et on peut les modifier par d'autres résines ou plastifiants pour obtenir des couches plus flexibles ou plus souples, ou appliquer des substances élastomères pour obtenir la souplesse de la soie.
Le procédé et le produit suivant l'invention ne sont pas limi- tés à un type quelconque spécial de fibres de verre, mais s'appliquent à des tissus en fibres de verre continues et à des tissus en fibres de verre en mèches et aux combinaisons de ces tissus. On peut les appliquer à des combi- naisons de fibres de verre avec d'autres matières fibreuses susceptibles de résister aux conditions du traitement, par exemple à l'amiante.
Lorsque le produit est appliqué sous forme d'émulsion, il y a lieu d'ajouter au produit de traitement une faible quantité d'un agent émul- sionnant, tel qu'un savon formé par la réaction de 1-'acide oléique ou autre acide gras avec la morpholine ou autres aminés formant des savons, ou des bases métalliques qui forment avec les acides les savons métalliques cou- rantsa On peut employer de la même manière divers autres agents de mouilla- ge ordinaires, tels que le lauryl sulfonate de sodium, les esters dioctyli- ques de sulfosuccinate de sodium, la triéthanolamine, les éthers sulfonés, les sels d'ammonium quaternaire, etc.. II suffit que la proportion de l'a- gent de mouillage ou d'émulsionnement soit comprise entre 0,
5 et 5 % du pro- duit de traitement, quoique la proportion la plus fréquente soit inférieure à 2 %.
On a constaté que les tissus fabriqués suivant 1-'invention peu- vent être teints d'une manière sensiblement permanente par un traitement ultérieur au moyen d'un élément colorant pouvant être incorporé à une base résineuse ou élastomère adhérente telle que "l'Hycar" (copolymère de buta- diène et d'acrylonitrile), avec un pigment colorant ou un colorant organi- queo La substance colorante peut être appliquée par un procédé de teinture ou d'impression ordinaire quelconque et à température élevée ordinaire d'en- viron 95 C, mais ne dépassant pas environ 175 C pour éliminer le diluant et faire durcir la couche-sur les fibres.
Sur le dessin ci-joint, qui représente à titre d'exemple non limitatif et sous forme schématique une installation convenant à la fabri- cation d'un tissu textile suivant l'invention
La figure 1 représente les éléments de mise en oeuvre du pro- cédé suivant l'invention par une opération continue,
La figure 2 représente une variante des éléments d'application du composé organo-siliceux, et
La figure 3 représente une autre variante de l'installation de la figure 1.
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Suivant la forme de réalisation représentée, une pièce 10 de tissu en fibre de verre, qui peut être un tissu tissé ou tricoté en fibres du type continu ou du type en mèches recouvertes d'une couche de lubrifiant et de liante est débitée par une bobine débitrice llo La pièce 10 avance en passant dans des éléments ordinaires appropriés 13 de tension, de redresse- ment et de guidage de la pièce pour en supprimer les fronces et les plis lui faire acquérir une tension uniforme et la guider avant son entrée dans un four horizontal 14 de fixation de l'armure.
Le four 14 de fixation de l'armure est maintenu à une tempéra- ture d'environ 650 C et a une longueur suffisante pour que la pièce subisse Inaction de cette température pendant environ 3 à 15 secondeso On remarquera qu'à cette température la matière organique des surfaces des fibres de ver- re brûle et disparaît du tissu un instant après qu'il est entré dans le four. Il est important, ainsi qu'il a déjà été dit, que la matière organique distille convenablement de la surface des fibres de verre et brûle dans des conditions oxydantes, sans carbonisation.
Les ouvertures 15 et 16 d'entrée et de sortie du four, qui sont plus grandes que celles qui seraient nécessaires pour le passage de la piè- ce, permettent à l'air d'y pénétrer en quantité suffisante pour y maintenir des conditions oxydantes. Le four peut etre chauffé par des résistances élec- triques, des brûleurs de rayonnement à gaz ou de toute autre manière appro- priée,, Il convient de réaliser une répartition uniforme de la température dans tout le volume du four, pour rendre sensiblement constantes la vitesse de combustion et la fixation dans toute la largeur de la pièce, en réalisant ainsi une répartition uniforme des efforts et de la fixation de l'armure.
Si le four est vertical au lieu d'être horizontal, les efforts subis par le tissu sont moindres pendant que l'opération de fixation de l'armure se pour- suit et il en résulte des avantages.
En sortant du four de fixation de l'armure la pièce 10 passe immédiatement sur un rouleau fou 18 et dans un bac d'imprégnation 19 rempli du produit 20 à appliquer en couche superficielle et de traitement.. Puis les fibres enduites avancent en passant entre les cylindres de serrage d'un dispositif d'application 21 ayant pour but de répartir uniformément le pro- duit de traitement d'organo-silicium et d'en enlever l'excès du tissu.
La pièce enduite 22, en quittant le dispositif d'application 21, entre dans le four de mûrissage 23,maintenu à une température choisie entre 150 et 400 C et dans lequel le diluant s'élimine et l'organo-sili- cium réagit jusqu'à un point de mûrissage calculé de fagon à faire acqué- rir au tissu le corps et le crêpé qu'on désirée Pour obtenir une durée de séjour prolongé dans le four de mûrissage 23, on peut y disposer des rou- leaux fous 24 sur lesquels la bande peut aller et venir pendant son tra- jet dans le four.
Il est possible par ce moyen, sans augmenter d'une manié- re excessive les dimensions de four de mûrissage, de faire séjourner la pièce en mouvement dans le four de mûrissage et dans le four de fixation de l'armure pendant le temps nécessaire,tout en continuant à faire fonction- ner l'installation d'une manière continue.
Après avoir passé dans le four de mûrissage,, le tissu se refroi- dit à la température ambiante en présence de l'air, mais on peut aussi le refroidir en le faisant passer sur des cylindres 25 refroidis par l'eau, avant. qu'il s'enroule sous forme de produit fini 26 sur une bobine récep- trice 27.
Pour réduire au minimum l'usure .mutuelle par frottement des fi- bres pendant qu'elles sont à l'état dossature sèche ou non protégée, on y applique de préférence la couche de matière aussi rapidement que possible et en faisant' subir à la pièce le minimum. de flexion entre tempso A cet ef- fet, le tissu suit un trajet plan dans le four de fixation de l'armure et, suivant la variante de la figure 2, on applique la couche pendant que le tissu dont l'armure a été fixée suit un trajet rectiligne au sortir du four 14 de fixation de l'armure.
A cet effet, des pommes d'arrosoir 30 servent à déposer la quantité voulue du produit sur la surface des fibres de verre,
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cette quantité pouvant être comprise entre 0,5 et 10 % en poids des produits ou 0,05 % à 2 % en poids des matières solides du type. précité. En général, la quantité déposée par les pommes d'arrosoir est suffisante pour mouiller les fibres du tissu, qui avance ensuite entre des cylindres presseurs 31 qui améliorent la répartition et éliminent l'excès du produit de la couche. Cet excès éliminé tombe dans un bac collecteur 32 avec les gouttes en excès qui tombent des pommes d'arrosoir.
La figure 3 représente une autre installation fonctionnant en ligne droite, dans laquelle la couche est appliquée à la surface des fibres par dépôt de vapeur. A cet effet, un bain 40 d'organo-silane du type préci- té, tel que le dimétbyl dichloro-silane, tétraphénylsilane, méthyl-trichlo- rosilane, etc, est chauffé par des brûleurs 41 dans un bac de fusion 42 à une température à laquelle des vapeurs se dégagent et se déposent sur les fibres de verre pendant qu'elles passent au voisinage immédiat des fluides vaporisés.
Quelques exemples de compositions des produits de traitement qui peuvent être appliqués sont donnés ci-après, étant entendu que d'autres matières faisant partie du grand nombre de matières énumérées plus haut peu- vent remplacer en totalité ou en partie l'agent de protection, lequel peut consister en une matière résineuse, une substance polymère, un élastomère, une huile, une paraffine, un hydrocarbure ou leurs mélanges.
Exemple 1.-
2% de plystyrène (poids moléculaire = 95000)
96% d'eau
2% de caséine combinés à l'état d'émulsion aqueuse.
Exemple 2.-
0,5 % de méthacrylate de méthyle 2,0 % de phtalate de dibutyle
96,0 deau 1,5 % de dioctyl sulfo-succinate de sodium . (agent de mouillage)
Exemple 3.-
2 % de gélatine
97 % d'eau
1 % d'alcool d'aryl polyéther alkylé (agent de mouillage)
Exemple 4.-
EMI8.1
3 % de copolymère de butad.èneacrylon.trz.7.e (Buna N) 95 % d'eau
2 % d'agent émulsionnant préparé sous forme de latex
Exemple 5.- 1,5 % de résine de phénol-formaldéhyde à l'état "A" 98,5 % d'eau Exemple 6.- 2,5 % du produit intermédiaire de la réaction de mélamine- formaldéhyde 20,0 % d'alcool butylique 77,
5 % d'eau Exemple7.-
2,0 % de résine de phénol-formaldéhyde à l'état "A"
1,0 % de copolymère de butadiène-acrylonitrile (Hycar OR-25) 95,0 % d'eau 2,0 d'agent émulsionnant
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Exemple 80-
5,0 % de chlorure d'ammonium octadécyle
95,0 % d'eau
Execmple 9.
-
4,0 % d'un complexe de Werner, dans lequel le groupe acido d'acide stéarique est lié à un atome de chrome triva- lent
25,0 % d'alcool éthylique '91,0 % d'eau
Exemple 10=-
2,5 % de copolymère d'acétate et de chlorure de vinyle
6,0 % d'un agent de teinture
4,0 % d'acide stéarique
4,0 % de morpholine
83,5 % d'eau
Exemple Il .¯
Portion 1 diméthyl polysiloxane 450 gr
Solvant de Stoddard 1350 gr
Acide oléique 180 gr
Portion 2 morpholine 90 gr eau 9090 gr
L'eau de cette composition doit être chauffée à 77 C environ avant d'ajouter la morpholinee Puis on ajoute lentement la portion 1 à la portion 2, en agitant,
de façon à former une émulsion stable qui peut être versée dans le bac d'immersion 19. Bien entendu, le savon de morpholine peut être remplacé par d'autres agents émulsionnants du type précite.
Lorsque le produit de traitement consiste en un agent de pro- tection principalement organique, la température du four est maintenue entre 150 et 205 C pour éliminer le solvant rapidement et faire durcir le produit S'il est du type thermodurcissable, comme celui des exemples 6,7 et 9. Il peut être nécessaire de prolonger la durée d'exposition pour faire durcir complètement la matière résineuse et faire crêper le tissu ou lui faire ac- quérir cette caractéristique' au moyen de substances polymères-plus dures ou plus concentrées.
Il y a lieu de maintenir uniforme la température dans toute la largeur du tissu dans le four, pour faire acquérir des caractéristiques uniformes au produit finie Etant donné que l'agent protecteur déposé parait faire acquérir certaines caractéristiques au tissu, il convient de faire passer le tissu dans le four de façon à éviter les défauts de régularité des conditions, susceptibles de provoquer la formation de fronces ou de plis.
Après sa traversée du four, on refroidit le tissu à la tempé- rature ambiante, en présence de l'air ou en le faisant passer sur les cylin- dres 25 refroidis par l'eau, avant de le recueillir sous forme de produit fini 26 enroulé sur la bobine réceptrice 27.
Si on désire teindre le tissu une fois traité pour obtenir le produit fini, on peut y appliquer une couche d'un produit ayant la composi- tion suivante, par un procédé d'impression ou de teinture ordinaire :
25 parties de copolymère de butadiène-acrylonitrile (Hycar-OR
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80 parties d'eau
4 parties d'acide oléique
4 parties de morpholine
6 parties de teinture organique ou de pigment colorant.
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La morpholine et l'acide oléique de ce produit réagissent en formant un agent de mouillage qui peut être remplacé en totalité ou en par- tie par d'autres agents de mouillage connus., du type des amines à activité cationique contenant plus de 10 atomes de carbone, des sels d'ammonium. qua- ternaire, des fluides et composés organo- siliceux, etc. La proportion d'a- gent colorant peut varier à partir de 6 % pour obtenir l'effet cherché.
Lorsqu'on désire préparer un tissu enduit ou une matière plas- tique renforcée on peut appliquer la totalité du complément de matière rési- neuse ou analogue au caoutchouc au cours de l'opération d'enduisage, au mo- ment où la pièce avance en sortant du four de fiction de l'armure. On peut ainsi appliquer la couche ou les résines plastiques sur la pièce après qu'elle a subi le traitement décrit, mais dans certains cas il vaut mieux appliquer la couche après l'opération de fixation de l'armure, afin de pro- téger la surface dès-fibres par une matière possédant une forte affinité pour la couche résineuse ou analogue au caoutchouc à appliquer ensuite.
L'ap- plication peut s'effectuer par des procédés d'imprégnation appropriés, la matière résineuse ou analogue au caoutchouc étant en solution, émulsion ou dispersion dans un solvant ou un milieu aqueux, L'application peut aussi s'effectuer par des procédés de transfert, au moyen d'une lame, d'un cylin- dre de transfert, par étalement, aspersion, etc.
Pour préparer des fibres de verre bouclées en,vrac, pouvant ê- tre cardées ou filées comme la laine, on peut faire passer un tissu tissé ou tricoté en fibres du type en mèche, ayant passé dans le dispositif de fixation de l'armure ou d'application de l'organa-silicone et une fois. ri, dans une batterie de couteaux, cardes, pointes et machines analogues, qui déchirent le tissu et séparent les fibres dans une mesure appréciable, les boucles et ondulations des fibres séparées étant fixées par l'opération de fixation de l'armure.
On peut aussi traiter d'une manière analogue un tissu à fibres de verre tissées ou tricotées du type continu, quoique dans ce cas il y ait lieu de découper ou partager le tissu en morceaux de 25 ou 50 mm dans leur plus grande dimension pour obtenir ainsi les fibres souples qu'on désire généralement..
La mise en oeuvre de l'invention perm.et de fabriquer des tissus en fibres de verre qui, pour un diamètre donné des fibres, sont extrêmement mous et souples.. Ces propriétés qui sont nouvelles pour les fibres de verre permettent au tissu de se draper facilement en formant des plis arrondis et souples et en lui faisant acquérir la plupart des caractéristiques avan- tageuses des soies les plus fines. Par comparaison, les fibres de verre non traitées restent à plat, sont raides et plissées, tandis que les tissus traités suivant l'invention ne se plissent ou ne se froissent pas et possè- dent d'excellentes propriétés de longue durée.
L'invention qui a été décrite en tant que s'appliquant aux tis- sus formés complètement de fibres de verre, s'applique aussi bien au trai- tement et à la fabrication des produits textiles en fils de verre et d'amian- teo
Bien entendu,l'invention ne doit pas être considérée comme li- mitée aux formes de réalisation représentées et décrites qui n'ont été choi- sies qu'à titre d'exemple..