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De nombreux efforts ont été faits dans le passé et le sont encore actuellement pour étendre Inutilité des fibres textiles d'origine animale ou végétale, telles que la laine ou le coton.
Bien que ces fibres naturelles aient été utilisées pendant longtemps presqu'exclusivement comme matière première pour des textiles, des efforts se poursuivent pour améliorer les propriétés de ces matières. Autant que la matière convienne peur un certain usage, elle est invariablement défectueuse sous l'un ou l'autre rapport.
Les mêmes observations s'appliquent aux fibres ou pellicules artificielles produites à partir de polyuères naturels par exemple par régénération ou par modification @i@ique, Bien que
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des procédés de production permettent dans une certaine mesure le contrôle et la modification des propriétés du produit final, il est désirable d'augmenter encore davantage les possibilités d'usage de ces matières.
Les principaux procédés qui ont été appliqués pour corriger les défauts, comprennent des traitements chimiques ayant pour résultat une modification chimique de la surface seulement des structures, ou une modification de toute la structure. D'autres procédés consistent à appliquer des agents de modification, tels que des apprêts ou autres composés qui sont fixés mécaniquement au polymère. Dans certains cas, il a été possible de réaliser l'amélioration désirée des propriétés des structures par ces traitements. Toutefois, chacun des deux procédés présente des inconvénients graves. Dans le cas de traitements chimiques, l'amélioration désirée s'accompagne d'ordinaire d'un changement de la nature du polymère, qui influence l'une ou l'autre des. propriétés désirables et la qualité des fibres et des pellicules.
En outre, pour être efficaces, des traitements chimiques sont d'ordinaire effectués dans des conditions pouvant altérer ou dégrader sérieusement les polymères naturels délicats.
L'application mécanique de composés organiques modificateurs, par exemple par imprégnation ou revêtement des fibres ou pellicules au moyen de solutions de ces composés, ne pose pas ces problèmes. Toutefois, les améliorations de propriétés réalisées par un traitement de ce genre, ne sont d'ordinaire pas permanentes par suite du fait que les matières absorbées dans la structure ou fixées à leur surface n'ont pas été ancrées de façon satisfaisante' au substratun. Tel est spécialement le cas pour des enduits qui, s'ils sont minces, ne sont pas très résistants à l'usure mécanique, tandis que, si on leur donne une épaisseur suffisante pour résister à l'usure,ils altèrent le toucher et l'aspect de la matière.
Ce dernier inconvénient existe spécialement dans le cas où on essaie de maintenir l'agent de modification à proximité ou sur la surface
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des structures par une réaction chimique interne d'un composé organique modificateur qui insolubilise ou durcit l'agent de modification sur place.
La, présente invention permet de modifier l'une quelcon- que des propriétés désirée de ces structures sans entraîner les inconvénients des anciens procédés. On peut appliquer le nouveau procédé avantageusement à des a.rticles constitués de matière de nature carbonée formant des fibres ou des pellicules.
Par le terme Il article produit à partir de matière de nature carbonée formant des fibres ou des pellicules ", on entend une structure de fibres ou de pellicules ayant une composition polymérique de cellulose de protéine ou d'isoprène etformée au cours de la croissance des plantes ou des animaux. L'invention est également applicable .à des dérivés ou à des formes régénérées fommant des fibres ou des pellicules, des polymères carbonés naturels, tels que :L'acétate de cellulose et la cellulose régénérée.
Conformément à la présente invention, on modifie les propriétés de fibres ou de pellicules comprenant des polymères naturels ou naturels régénérés, tels que la laine, la cellulose, le caoutchouc ou leurs dérivés tels que l'acétate de cellulose, en faisant adhérer des composés organiques aux structures en soumettant celles-ci pendant qu'elles se trouvent en contact intime avec un composé organique, à une radiation ionisante telle qu'un bombarde- ment par des radiations de particules de grande énergie et/ou à des radiations électromagnétiques ionisantes.
Il est souvent avantageux de maintenir les structures en atmosphère inerte pendant leur irradiation. On peut y arriver en les plaçant, par exemple, dans un gaz inerte ou en les enferdans une matière imperméable à l'air et à l'eau, telle qu'une pellicule de polyéthylène ou une feuille d'aluminium. Peuvent également être présentes des substances aypnt une action protec-
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trice ou antioxydant pur empêcher la dégradation de 1-'ap*ent lJlOclific2teur et/ou du 'J.bstr2.tt:l.î.. L'influence de l'irrf.c1iF.tion peuL parfois être considérablement accrue p2r La présence de certaines matières qui, C#.ue en photograpiie, transforment la radistion observée sous une forme plus eiiicacequ'elLes libèrent ensuite à la matière.
Des e>e.-¯ales d.e telles substances sont le tungstate de calcium, le suture de zinc et le 9102b 0talliue. Il est avantageux la plupart du temps de régler la température de la matière irradiée de manière telle zu' elle ne soit cas endopée. Suivant la matière considérée, des températures s'élevant jUf-'<1u'à 150 C et parfois plus haut, peuvent être tolérées, tandis que dans d'autres cas, les températures ne doivent jmcs déjmasser 75 C. Parfoi.: il est avantageux de maintenir la température en dessous de la température ordinaire ce qui peut être réalisé par la présence de glace carbonique sèche.
Un grand nombre de couches des fibres ou pellicules peuvent être soumises simultanément à l'irradia.tion si on utilise des rayons X ou des rayons gamma de courtes longueurs d'onde. Si on
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désire modifier seu-7bnent les parties superficielles des fibres ou des .pellicules, on préfère utiliser une radiation de particules de grande énergie. Pour modifier la surface des structures, il suffit
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seulement d'appliquer l'agent modifica.teur à la surface, par exemple. sous forme d'un enduit.
Les modificateurs organiques utilisés pour Inexécution du procédé de la présente invention, peuvent être des composés à
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bas poids molc:cu12ires, tels que le .¯= tzoiyd¯occathylneo:y méthacrylnte ou l'alcool dodécafluoroheptylicue, ou bien ils peuvent consister en composés à grosses molécules tels que des polymères s:mtl1ttitlUes, spécialement des no? rmèrEs c.¯e vin y le. Les composés modificateurs à bas poids :,-olc:cu12ire, x,eu.¯:4 être saturés, ou, de préférence, non saturés.
La"radiation ionisante-11 ce la présente invc,ntif1!l consiste en une radiation possédant au :Loir..s une énergie su.'i:v ,-,( : 3ur
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produire des ions ou rompre des liaisons chimiques,et comprend par conséquent, aussi bien les radiations considérées parfois comme étant des radiations particulaires, que des radiations sous une forme parfois considérée comme étant une radiation électromagnéti- que ionisante.Bien que les deux types de radiations puissent produire des effets quelque peu semblables dans certains cas, les conditions du traitement par irradiation diffèrent dans une large mesure, de sorte que chaque type a son utilité propre.
On utilise le terme " radiation particulaire ionisante pour désigner une émission (5'électrons ou particules nucléaires fortement accélérées telles que des protons, neutrons, particules alpha, deutérons., particules bêta ou analogues., dirigées de manière '.elle que cette particule soit projetée sur le polymère portant le composé organique. Les particules chargées peuvent être accélérées à de grandes vitesses à l'aide d'un gradient approprié de voltage, en utilisant des dispositifs tels qu'un accélérateur à. cavité de 'résonance, un générateur de Van de Graaff, un bêtatron, un synchroton, un cyclotron ou autres dispositifs analogues bien connus de ceux versés dans le métier.
Une radiation de neutrons peut être produite par bombardement de cibles en métal léger sélectionné, par exemple du béryllium, par des particules positives de grande énergie. En outre, uneradiatio. particulaire convenant à l'exécution du procédé de l'invention, peut être obtenue au moyen d'une pile atomique, ou à partir d'isotopes radioactifs ou d'autres matières radioactives naturelles ou artificielles.
Une radiation particulaire ionisante offre une utilité spéciale au traitement des substratums de la présente invention quand ils sont en couches minces. Avec les appareils actuels tels que donnés dans des exemples ci-joints, les doses d'irradiation nécessaires sont atteintes rapidement, en un temps de l'ordre de minutes, ce qui favorise une grande vitesse de production.
Par " irradiation électromagnétique ionisante " on entend une radiation produite quand une cible métallique (par exemple du
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tungstène) est bombardée par des électrons possédant une énergie appropriée. Cette énergie est conférée à des électrons par des potentiels accélérateurs dépassant 0,1 million d'électrons volts (Mev), de préférence 0,5 Mev ou davantage. Une radiation de ce genre, appelée ordinairement rayon-X, a une limite de longueur d'onde courte d'environ 0,01 unités Angstrom, dans le cas de 1 Mev, et une distribution spectrale d'énergie pour des longueurs d'onde plus longues, déterminée par la matière de la cible et le voltage appliqué.
Des rayons X de longueurs d'onde supérieures à 1 ou 2 Angstroms sont atténués dans l'air, établissant ainsi une limite pratique de grande longueur d'onde à la radiation. En plus de rayons X produits comme on l'indique plus haut, une radiation électromagnétique ionisante convenant à l'exécution du procédé de la présente invention, peut être obtenue à partir d'un réacteur nucléaire ("pile") ou à partir de matière radioactive naturelle ou artificielle, par exemple du cobalt 60. Dans tous ces derniers cas, la radiation est d'ordinaire appelée rayons gamma.
Alors que la radiation gamma ne se distingue de la radiation X qu'en ce qui concerne son origine, on peut noter que la distribution spectrale des rayons X est différente de celle des rayons gamma, celle-ci étant souvent essentiellement monochromatique, ce qui n'est jamai: le cas pour des rayons X produits par bombardenent électronique d'un écran.
La radiation électromagnétique ionisante ayant les longueurs d'onde préférées, est hautement pénétrante, de sorte qu'elle se prête aisément au traitement de substratums massifs.
Dans la présente invention, ce type de radiation est appliqué avec avantage au traitement de matières existent dans des couches multiples de substratums minces, Par exemple., des rouleaux de pellicules., des rouleaux de tissus, des emballages de fils, des balles de fibres en brins, ou des matières analogues, peuvent être irradiés cornue un tout.
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Bien qu'on puisse appliquer le traitement en utilisant un appareil à rayons X ordinaire, l'utilisation d'isotopes radioactifs
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tels que le cobalt 60 est particulièrement économiquû. Une radiation de produits de fission résiduaires, telle qu'une radiation de
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)F-.rticules, filtrée si on le désire, est également efficace et donne l'occasion d'utiliser un produit résiduaire qui, sinon, serait inutilisable.
Dans les exemples qui suivent, le " lavage standard "
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auquel sont soumis les cclail tillons, consiste en une immersion pendant 30 minutes d2...s de l'eau à 70 C contenant 0,5jE d'un détergent dans une machine à laver à agitation.
La composition approximative du détergent est la suivante, en pour cents en poids :
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16% de laurylsulfate de sodium 6;t de sulfate à'aiityie alcool 30% de poly¯,hoslha te de sodium 17% de pyrophosphate de sodium 31% restants: silicates de sodium et sulfate de sodium.
Les doses de radiation provenant de Il particules " ionisa,.
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tes(par exemple des électrons) sont données en unités de "1,,loep" (aillions el' éc1ui val en ts de roentgen .-,Dhysiqiip-s), un "rep1l exprimant la quantité de radiations de particules de grande énerrie donnant lieu à une absorption d'énergie de 83,8 ergs par gi?é-.>i<1<e d'eau ou de 'matière absorbante équivalente ou bien, et peut être de façon plus précise elles sont e':;'::91'L1'; es en telles el' e):90::;i I.:;ion aux rC,:'.ir. tiO.1S en rabt-secondes par cenii..iètre carré.
Des noses de radiation électro-iagné tique ionicanbe (par exemple des rayons X) sont données en unités due ".1rll (aillions de ro..,...,t-e'''') un roentgen -- l"1-''''' la 't1"..'lti : 'p radiation électro- .'l,.bTl;ti ,17.C qui, absorbée da13 1 cnti::3tre-CU-Ge d.'air ;'8C:1 tC', 1u2'J.ture et pression ;:: C,l1cards, produit 1 unité ':1.r ct-co;;tr"tL.iU( de cilrrge de l'un ou l'autre signe.
La pnpcnsion statique du ticsu est c::'ri " c, toracs
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de résistance- au courant continu en obus mesurée à 25,6 C, (78 F) dans une atmosphère d'humidité relative de 50%, des chiffres élevés décelant une tendance à acquérir et à conserver une charge sta tique.
EXEMPLE 1.
On enduit un échantillon de tissu de laine en l'immergeant dans une solution de 16 parties de polyéthylène. glycol 20. 000 et 84 parties d'eau. Le liquide en excès est éliminé par pressage.
Alors qu'il est encore humide, on l'enferme dans un emballage de feuille d'aluminium et on le soumet à une irradiation électronique dans un transformateur à résonance de 1 Mev et un courant d'émission de faisceau de 560 microaipères. L'échantillon est placé sur la courroie d'un transporteur qui le fait passer à travers un faisceau électronique à une vitesse de 40 cm (16 pouces) par minute.
A l'endroit de l'échantillon, le faisceau f'ournit une irradiation de 6,7 x 106 reps (6.7 Mrep) par passage. On fait passer 'l'échantil- lon dans un sens et dans l'autre à travers le faisceau jusqu'à atteindre une dose totale de 40 Mrep. On applique au tissu enduit, irradié, ainsi qu'à un té.noin non-enduit irradié et à un morceau du tissu original, 15 lavages standardsconsécutifs. L'échantillon enduit, irradié, conserve ses dimensions et son toucher d'origine sans s'érailler aux bords. Il possède un log de résistivité 9,1.
Les deux témoins s'éraillent vilainement pendant les lavages. On observe égalejient qu'il se forme de nombreuses petites boules fibreuses sur leurs surfaces. Le log de résistivité de chaque échantillon témoin est de 13,3.
EXEMPLE'2.
On enduit un morceau de tissu de soie en l'immergeant dans du méthyoxydécaéthylèneoxy méthacrylate liquide. On expulse l'excès de réactif par pressage. Pendant que le tissu est encore humide,, on l'emballe dans une feuille d'aluminium et on l'irradie, en utilisant un générateur de Van de Graaff, dans les conditions suivantes :
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<tb>
<tb> Voltage <SEP> Mev <SEP> 2
<tb> Courant <SEP> de <SEP> la <SEP> lampe, <SEP> en
<tb> microampères <SEP> 290
<tb>
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<tb>
<tb> Vitesse <SEP> du <SEP> transporteur, <SEP> cm/min.100 <SEP> (40 <SEP> pouces)
<tb> Dose <SEP> par <SEP> passage:
<SEP> Mrep <SEP> 2
<tb> Nombre <SEP> de <SEP> passades <SEP> 20
<tb> Dose <SEP> totale, <SEP> Mrep <SEP> 40
<tb>
Le tissu enduite irradiée est soumis à 15 lavages standard- après lesquels son log de résistivité est de 10,3. Un témoin irradié a un log de résistivité de 13,3 tandis cue celui du tissu d'origine est de 12,9 après des lavages analogues. Un autre échan tillon témoin plongé dans le méthoxydécaéthylèneoxy méthacrylate, mais non irradie et soumis ensuite aux 15 lavages standards, n'accuse aucune variation du log de résistivité par rapport au tissu initial.
EXEMPLE 3.
Un tissu tissé au moyen de fils d'acétate de cellulose :filament continu est plongé dans du méthoxydécaéthylèneoxy méthacrylate liquide, et on enlève l'excès de liquide par pressage.
L'échantillon est alors irradié à l'aide de l'appareil et selon la technique appliquée à l'Exemple 2, à une dose de radiations de 20 mrep. Le log de résistivité du produit après 15 lavages standards, est de 9,9 Celle du tissu initial est de 10.8.
EXEMPLE4.
On plonge une pièce de tissu de coton dans du méthoxydéca éthylèneoxy méthacrylate liquide, et on élimine l'excès de liquide par p ressage. On irradie alors l'échantillon enduit dans l'appareil et selon la technique appliquée dans l'Exeiople 2 jusqu'à un dosage total de radiations de 20 Mrep. Après 15 lavages standards, le log de résistivité de cet échantillon est de 9e6. Ceci se compare à un log de résistivité du tissu initial de 10,8 après 15 lavages standards.
Le procédé de la présente invention est intéressant pour rendre des articles coulés en caoutchouc résistants à l'huile.
L'exemple qui suit illustre une application type.
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:LXl: :PLE 5.
Une pellicule de caoutchouc naturel vulcanisé de 0,375 mna (0,015 pouce ) d'épaisseur, est immergée dans une solution de
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16 parties de polyo:Y6tfiylène glycol 20.000 et 84 parties d'eau. Après essorage de l'excès de liquide, mais alors qu'il est encore
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ha.;ide, l'échantillon est irradié à l'aide de l'appareillage et suivant la technique de l'Exemple 2, à une dose totale de 10 Mrep.
La résistivité à l'huile est notablement accrue.
Dans les. exemples suivants, 6 à 10, différents échantil- lons de tissus sont immergés dans un liquide de traitement choisi, on enlève l'excès de liquide par pressage, puis chacun des échantillons de tissu, encore humide, est empilé avec d'autres échantillons
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de tissu qui ont été traités par le iaê-,ie 11cluide, et la pile combi- née est emballée dans une feuille d'aluminium formant un emballage plat. Des échantillons similaires traités par d'autres liquides, sont également emballés, ainsi qu'une série de témoins non traitée Tous les paquets de feuilles sont combinés en une pile de 12,5 mm
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() pouce) puis on les irradie si.2ul tanénent comme décrit ci-après.
On expose les échantillons aux rayons X en utilisant ur' appareil à rayons X à t nsfor,nateur à résonance, vendu par la TI Général Electric Co ", L w,:henectady, New York, sous le nom "d'appareil à rayons X mobile à deux millions de volts ". Cet appareil est décrit par E.E. Cherlton et 1L. J,'. 1'Jestendorf dans les Proceedings of the First National Electronics Conference, p.425, octobre 1944. La pile d'échantillons emballés est placée dans une boîte ouverte au-dessus, construite en feuilles de plomb de 1,5 (1/16 pouce) et disposée de Manière telle que l'échantillon du
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dessus soit à 8 c!à de l'écran à lampe de tungstène.
A cet endr.5i en utilisant un voltage de iMipe de 2 l'Iev et un courant (it, l.'ip de 1,5 r.,illiatipères, le taux d'irradiation est de 1,5 mr par heure, Le faisceau irradié un cercle d'environ 75 mm (3 pouces) de
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dia..zètre. Tous les essais du tissu sont effectuas sur la partie irradiée.
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EXEMPLE 6.
On enduit un échantillon de tissu de laine en l'immergeant dans une solution de 16 parties de polyéthylène glycol 20. 000 et 84 parties d'eau. Ce glycol, ayant un poids moléculaire de 20. 000 est vendu industrielle-ient sous le nom de " carbowax 20. 000 fi par la Carbide and Carbon Chemical Co de New York.Pendanr qu'il est encore humide, on l'emballe dans une feuille d'aluminium et on le soumet à une radiation de rayons X comme décrit plus haut. L'échan- tillon reçoit une dose totale de 27 Mr. Le tissu enduit et irradié ainsi qu'un témoin comparatif non-enduit, irradié et qu'un morceau du tissu original., sont soumis à 15 lavages standards consécutifs.
L'échantillon enduit, irradié, conserve ses dimensions et son toucher d'origine sans s'érailler aux bords. Les deux témoins comparatifs s'éraillent vilainement aux lavages. On observe également qu'il se forme sur leur surface de nombreuses petites boules fibreuses (boulochage), qu'on n'observe pas sur l'échantillon d'essai traité irradié.
EXEMPLE 7.
Un morceau de tissu de soie est enduit en étant immergé dans du méthoxydodécaéthylèneoxy méthacrylate liquide. On élimine l'excès de réactif par pressage. Tant que le tissu est encore humide, on l'emballe dans une feuille d'aluminiu, et on l'irradie comme décrit dans l'Exemple 6. La dose de radiations est de 27 Mr.
Le tissu enduit, irradié, est soumis à 25 lavages standards, après lesquels son log de résistivité est de il,9. Un témoin non traité irradié a un log de résistivité de.13,3 tandis que celui du tissu d'origine est de 13,2 après des lavages similaires. Un autre échantillon témoin immergédans du méthoxydodécaéhylèneoxy méthacrylate, mais non-irradié, puis soumis aux 25 lavages standards, n'accuse aucune modification de son log de résistivité par rapport au tissu initial.
EXEMPLE 8,
Un tissu' tissé au moyen de fils d'acétate de cellulose
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à filaments continus,est immergé dans un mélange de 30 parties d'anhydride maléique, 70 parties de méthoxydodécaéth7lemexoy méthacrylate et 100 parties d'eau, et on élimine l'excès de liquide par pressage. L' échantillon est alors irradié, comme dans l'exemple 6, à une dose de radiations de 13,5.Mr. Après 15 lavages standards, l'échantillon traité irradié a rétréci de 20% environ et a pris un aspect délustré. Il est également devenu élastique, mais a conservé toute sa résistance initiale, comparativement à une partie de la matière initiale.
EXEMPLE 9.
On immerge un morceau de tissu de coton dans du méthoxydodécaéthylèneoxy méthacrylate liquide et on élimine l'excès de liquide par pressage. L'échantillon enduit est alors irradié, comme dans 1-'Exemple 6, à une dose totale de radiation de 5,3 Mr. Après 15 lavages standards, l'échantillon irradié traité accuse des propriétés antistatiques améliorées, comparées à celles d'un morceau du tissu initial.
EXEMPLE 10.
Une pellicule de caoutchouc naturel vulcanisé de 0,4 mm (0,015 pouce) d'épaisseur est plongée dans une solution de 16 parties de polyéthylène glycol 20. 000 et 84 parties d'eau. Après essorage de l'excès de liquide, mais tant qu'il est encore humide, l'échantillon est irradié, comme dans l'Exemple 6, à une dose total de 13,5 Mr. La résistivité à l'huile est notablement améliorée.
Comme illustré par les exemples, les articles dérivés des polymères naturels carbonés formant des fibres font office de substratums sur lesquels on fait adhérer les composés organiques au moyen de radiations ionisantes. Ces articles comprennent des fibres naturelles telles que le coton, le lin, le jute, le chanvre, la ramie, le sisal, l'abaca, le phormium, la soie, la laine, les fourrures et les crins.
Y sont également compees des fibres et pellicules produites à partir de dérivés et de termes régénérées de
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polymères naturels, corme l'acétate de cellulose et des pellicules produites à partir de graisses et huiles naturelles formant des pellicules, telles que l'hui le de bois de Chine, l'huile de lin, l'huile d'oiticica ainsi que la cellulose régénérée etc... Les articles auxquels on fait adhérer les composés organiques, possèdent au moins une petite dimension, de manière que cet article ait un grand rapport surface/volurie. Ainsi,, le procédé de la présente in- vention peut être appliqué à des structures funiculaires telles que des filaments continus, du fil filé, des fibres en brins, etc...
Il peut de même être appliqué à une pellicule ou un tissu de struc- ture tissée, tricotée, feutree, fondue ou autre. En outre, quand leur nature le permet, les articles, comme ceux en acétate de cellulose, peuvent exister sous la forme de particules de 'dimensions finement réduites, pouvant, après qu'on y a fait adhérer le composé organique, être dissoutes ou moulées par filage à sec en une fibre.
Le composé organique peutmême, être greffé sur des pellicules, continues relativement lisses telles que la cellulose régénérée, l'acétate de cellulose ou le caoutchouc naturel.
Un composé organique quelconque peut être utilisé à titre d'agent de modification, qu'on peut faire adhérer aux articles. Par " composé organique " on entend une matière ayant la formule CX4, dans laquelle X est un élément du groupe qui consiste en hydrogène, halogène, azote, radical azoté, oxygène, radical oxygéné, soufre, radical sulfuré ou un radical organique rattaché au groupe CX4 par une liaison de carbone à carbone. En outre, une paire des X seulement peut être remplacée par un atome d'oxygène ou de soufre bivalent. Ainsi, des composés de ce genre sont compris en qualité d'alcools, éthers, mercaptans, thioéthers, bisulfures, amine,s amides et halogénures.
Des alcools appropriés types sont les alcanols tels que le méthanol, l'éthanol, le laurol, les polyols tels que la glycérine, le pentaérythritol, le sorbitol, le mannitol¯, leurs esters partiels, etc... Des éthers dialkyliques tels que les éthers diméthylique, diéthylique, éthylméthylique
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et les éthers de glycol ainsi que les oxyalkyléthers d'esters par-
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tiels des polyols, tels que le dérivé de pOlyoxyétl1ylène d'un ester partiel d'acide gras de sorbitol, conviennent. Des mercaptans et thioéthers analogues aux éthers cités plus hauts, peuvent être utilisés, de même également que des bisulfures de nature
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similaire.
Comme amines, on peut mentionner les alkyla,:lines telles que la ::J.éthyl8.!nne, l' éthyL a-Y'line, 1-lhexaiiéthylènedian îne et la dodécylamine. Les amides correspondant à ces amines, formées avec
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des acides tels que l'acide forsnique, l'acide adipique, l'acide subérique, l'acide stéarique et analogues, sont très utiles. Des halogénures compris dans la classe préférée comprennent les halogé-
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nures d'alkyles tels que le chloro-néthane., le chloroforme, le tétrachlorure de carbone, le chloroéthane, le chloroéthylène, le dichlordifluoroiac-thane, l'alcool dodécafluorohedtylique et des . substances similaires.
Des composés non-saturés conviennent bien à 1-'emploi dans la présente invention, partIculièrell1ent ceux qui peuvent être utilisés pour former des polymères d'addition par
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polymérisation vinylique. Par-ni des illatièTeq convenables, se trouvent le styrène, les esters d'acide at.rr's.ique, le chlorure de vinyle, le chlorure de --inylidène., l'acétate de vinyle, les cétones vinyliques, les éthers de vinyle, l'éther divinylique, l'acrylonitrile, le inéthacrylonitrile., le 1,3-butadiène,
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l'isoprène, le chloroprène, le 2,3-dinétàyl-1,3-butaàiéne, les acétylènes tels que le phénylacétylène et analogues.
D'autres composés non-saturés appropriés sont l'éthylène, le propylène, les esters allyliques, les composés halogénés, sulfurés, azotés ou phosphorés contenant des groupes vinyles, et les vinylsilanes, Les conposés organiques dont les liaisons sont aisément rompues, tels par exemple que des agents de transfert de chaînes, sont particuliè rement préférés. Des polymères préparés à partir des substances monomères ci-dessus conviennent également.
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Il a été observé que 1-'irradiation du substratu:1 noulé enduit en présence d'air ou d'humidité peut augmenter la
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susceptibilité du produit à la dégradation. On ::c"...c éviter ce ph.nü.:Ùne en utilisant une atmosphère de c'a:2 ..1¯ autour (:0 l'article pendant Gtl'CT7. 1>' il'radie. Ou 1>1,ei=<, =#n 1,¯'.): eE ¯^¯'.:.¯.: ¯..; C21 et plus simple, consiste il 8T,lb9.l2.er l''éciiantlllon C:^'.: une substance qui est substantiellement 1,¯,pe---daJi-# à 1'air. et a l'e::::1:; en limitant ainsi la quantité d'air ou d' .triâi é: au contact de 1"éciaaatillon. Les échantillons peuvent être e;ù=i.Il=s dans des pellicules de polyéthylène.
La nature de la salière d9ea':a. a,:;e ['.'est pas critique pourvu qu'elle soit Su7S't.éi.%1 ? E.'.el.I2:¯ i. 1 ¯,'3Cr u1C 3 blé à l'air et à 'hti=1=id,ii;é * Une feuille d'alUflinimn convient.
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Il entre dans le cadre de l'invention de comprendre dan: la combinaison à irradier, des substances pouvant exercer une
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action protectrice ou antioxydant en empêc:L1ant une dégradation par radiation du modificateur ou .du substré?trllll ou des deux. Des composés de ce genre sont la cystéine, le carbone, les polyÉthylène. glycols etc... Il entre également dans le cadre de l'inven.tion de comprendre dans la combinaison à irradier des agents de trnr..sfert de radiation irradies qui absorbent les radiations et transr!'.ette:tJ' 1 énergie ainsi absorbée au uodificateur ou à la matière olyn.z oyr:ni,u.cy ou aux deux., :'a.d2,é'e:xoc étant c.insi favorisbe et Inefficacité, de l'utlL Si..' ,,1.on de 1s ?c' t f;ic. eStant accrue'.
Ducs composes possédant ce.'ct,. a1'O)r:l"( E: sont quoique peu .a...)....--"'.'''G:" aux sensibilisateurs en photographie, sauf que dans ce i.:,, ces .1#8,tJ,ér'es uhiles absorbent des radiations de grande 4ncigi . ut ,,'lLl(:'l;'b::nt l'él1(JrgiE.', à un niveau inférieur et Mieux L :i::l..la;1¯. ..,w écrans phosphorescents contenant du tungstate \lE' ,.;...1!:;1...' , $ ulful'e de zinc ou du plo±b métallique ou ana2.o2.uc', U Il l, ,..1.::. J (S Ù> cet effet. L e fIa titres nhtshorcscc'<< r; (.11 vt,,n tb 't '.' .., 1::( (! ;,ou:::' for-ie de 16.ti'w r:i:(;.';j f'n contact v' la 1<ia,tiér;# '.L à¯.i;?,,:, eu bien on 7 E:11': les incorporer dans l' 11:, ;1 ::. r::!.fiCf:1.tcl.;.1' C' 1" ..J.(./-! les enduire ou les disperser danf- la I1at:!.: . -=."i1irixÉri,<uv CW'(;I'.al.CÂta' qu/on d6sire uodifler.
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L'irradiation peut s'effectuer sur une large gamme de températures. Toutefois, une basse température diminue la tendance à l'oxydation. Du fait que l'absorption de radiations particulaires produit fréquemment une augmentation de température de l'ordre d'environ 2 pour chaque Mrep absorbé, si on emploie un courant de lampe élevé de manière que l'absorption. soit complète en un court intervalle de temps, il est d'ordinaire recommandable de prévoir des moyens d'élimination de la chaleur dégagée pour éviter des dégâts à l'échantillon.
L'emploi de glace carbonique sèche pour maintenir une atmosphère froide est très satisfaisant dans ce but En général, l'irradiation à haute température accélère la vitesse à laquelle la liaison se produit, en favorisant ainsi une production plus élevée d'une pièce d'appareillage donnée à une dose d'irradiation constante. On peut utiliser des températures aussi basses que -8 C et aussi élevées que 150 C. Le maintien de la température de l'échantillon dans l'intervalle d'environ 0 à environ 75 C est d'ordinaire préféré.
En déterminant la dose optimum d'irradiation pour une combinaison particula.ire quelconque, il faut tenir compte aussi bien de la nature du composé organique que de la nature du substratum solide. Quand on utilise une radiation particulaire, en général une dose d'environ 0,5 Mrep convient pour amorcer la liaison entre le composé organique et le substratum, On préfère utiliser au moins une dose d'environ 2 Mrep Des doses plus for peuvent être utilisées et sont frèquement hautement avantageuse. Des doses suffisamment élevées pour qu'une dégradation sensible du substratum moulé se produise, doivent évidemment être évitées.
A titre de renseignements à ce point de vue, des substratums de fibres de laine peuvent être irradias jusqu'à une dose aussi élevée que 80 Mrep. Toutefois, on préfe que la dose ' appliquée à ces substratums ne dépasse pas en,,- @ 60 Mrep. Une limite supérieure d'environ 40 Mrep est proposée ou.. la soie, tandis que des substratums de fibres cellulosiquesre de
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préférence pas soumis à plus de 20 Mrep.
De façon analogue, les mènes doses numériques, exprimées en ¯,il', donnent satisfaction quand on utilise une radiation électromagnétique, bien que la. durée d'exposition, avec l'appareil lage utilisé dans les exemples, soit beaucoup plus élevée, c'est-à-dire dire de l'ordre d'heures ou de minutes.
A température constante, le degré auquel le substratum est amélioré par le composé organique qu'on y a fait adhérer, dépend de la nature du substratum, de la nature du composé organi- que qu'on a fait adhérer et de la quantité d'irradiation laquel- le est soumis l'article de forme portant le composé organique. La concentration du composé organique sur le substratum a également une influence sur le résultat final. En général, on applique les composes organiques au substratum sous forme de liquides ou de solutions, de concentration relativement élevée. Cette façon de @ procéder assure que le composé organique, soit exposé au maximum à la radiation ionisante.
Avant le traitements la fibre, le filament ou la pelli- cule peuvent être orientés par étirage à chaud ou à froid. Ils peuvent contenir des matières de charges telles que des pigments, antioxydants, catalyseurs de polymérisation et analogues. Apres irradiation, le produit peut recevoir un traitement supplémentaire.
Fréquemment, il se produit un certain degré de décomposition en surface; on l'élimine aisément par lavage dans un détergent. Dans d'autre$ traitements sapplémentaires, les structures peuvent être tentes, blanchies, étirées à; chaud ou à froid, subir une réaction chimique ou recevoir des enduits de lubrifiant, apprêt ,ou' analogues ou d'autres traitements similaires.
Pour que la pratique de la. présente invention soit effica- ce, il est désirable que des particules de grande énergie aient des vitesses suffisantes pour permettre la pénétration de plusieurs . ; ,. @ couches de matière, spécialement quand on traite des tissus 'ou des
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pellicules. La vitesse exigée dépend de la nature de la particule, et également dans une certaine mesure, de la ne turc du substratu.;.
Une particule d'électron soumise à une accéléra Lien par un potentiel de 1 million de volts (Mev) pénétrera d'ordimaire de façon
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efficace une épaisseur d-* environ ü, 25 ci- . L' E.cc.{l.ration C-1c'lec- trons par 2 Mev permet une pénétration effective ('un article ayant un épaisseur d'environ cm. Dans des cas ou les effets superficiels prédominent, il n'est pas nécessaire de fa ire pénétrer entièrement la¯ struc tur e par la particule de grande énergie, et on peut utiliser des accélérations plus faibles.
Dans ces conditions, si l'effet superficiel doit être appliqué des deux cotés de l'arti
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cle de forme, il est évi0¯e:l'ent nécessaire o'exposer chacune des surfaces à la radiation particulaire. On y arrive en bombardant simultanément les deux faces de 1'article de forme ou en variante, en soumettant chaque face à la source unique d'irradiation.
De quand on utilise une irradiation électromagnétique il est désirable que les échantillons à irradier absorbent une proportion aussi élevée que possible de la radiation incidente.
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Les rayons X et spéciale±1e..rlt 1..-:.s rayons a;.:a ce courte longueur d'onde étant très pénétrants, il est souvent avantageux de combiner Lui grand nombre de cou GnL de la. matière en une pile relati vellent épaisse, et de les irradier inultanɯ.ent en utilisan t ainsi de façon plus efficace le teps de marche (le la. machine. Par exemple, si on utilise des rayons X engendrés par des électrons de 2 Mev. la pénétration convient à des couches multiples d'une épaisseur bien
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supérieure à 12} ;xi=1 (1 pouce) .
Des rayons 21 d'Ú:;.crci8 10ind.ce (1G.: üe Lll'S d' -,nde ilus granè.8s) son -: c1' ail] Cllrs noin s Il (rJ.Ct:r-,ntes de sorte cue, en pareil cas, il peut êl"r- nécessaire Î-e réduire en .e""e teiaps 1"ÇT1"'l'c''''e'''''' de la .n#tilre 1- ...,-;;,:,1'" Les r',7,"-11' X très longs (doux) ne sont efficaces que pour iJ=d r> des effets su-o c-rf i ci c 1 F, par sui te è¯e leur faible g=#Q- ' . ';ici-1.
On TC:.lt &pplÎLucr le i.-olficteur c--:r,è':" ',UC 2t. J.-l. ivbstratUJ1 par i<i>er #ioii, haitige, Cc ..:lc:r ,ïT[.,:' --, (,:-'1.1 L 'c a
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une condensation de vapeurs, ou autres moyens analogues. Il est, parfois désirable d'éliminer l'excès de liquide par pressage avant l'exposition aux radiations. Ou bien, on peut déposer le modifica- teur organique sur l'article de forme par évaporation du solvant dans lequel il est dissous avant l'application.
Le procédé de la. présente invention est intéressant pour créer des effets superficiels sur les articles. Il peut être appliqué à des fibres, filaments, tissus, etc... pour influencer la douceur, la résilience, la tendance au retrait, la propension statique, l'aptitude à la teinture, la résistance à la formation de trous par fusion, le boulochage, l'hydrophilie, l'aptitude à l'enroulement etc...
Il permet de modifier des propriétés telles que la ténacité, l'allongment, le module, le cheminement, le rapport d'adaptation, la reprise après traitement, la reprjse de la résistance à la traction, la diminution des tensions internes,, les propriétés à l'état humide, les propriétés à hautes tempe:
ratures, la résistance à l'abrasion et à l'usure, la reprise d'humidité, la résistance à la flexion, la stabilité hydrolytique, les propriétés de durcissement à chaud, le rétrécissement à l'êbullition, l'aptitude au nettovage à sec, la stabilité à la chaleur et à la lumière, la température de résistance nulle, le point de fusion , l'aptitude à se souiller, la facilité d'élimination des souillures, le comportement au lessivage, la propriété 'd'être vivant, la résistance au chiffonage, le comportement à la torsion, les propriétés d'hystérésis;
le frottement des fibres, l'aptitude à la teinture (pénétration, vitesse, permanence et uniformité),, l'aptitude à l'impression, la résistance au lavage de teintures ou de traitements de finissage (résines, absorbeurs de rayons ultraviolets, etc...) les propriétés de main et de drapage (raideur ou souplesse), le jaunissement à la chaleur,la résistance au nouage, l'élasticité, la densité, l'aptitude aux traitements textiles, la solubilité (insolubilisation ou augmentation de solubilité,
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l'aptitude au blanchiment, la réactivité superficielle, l'aptitude au crêpage, l'aptitude à l'étirage, la stabilisation de tissus, la résistance à la compression (tapis),les conductibilités thermique et électrique, la transparence, la transmission de la lumière, la perméabilité à l'air et à l'eau, le confort du tissu, le feutrage,
les propriétés d'échange d'ions, l'aspect général et les combinaisons de ces prppriétés entre elles ainsi qu'avec d'autres.
En plus des modifications déjà citées qu'il peut être désirable d'apporter à des articles fibreux, il existe d'autres modifications qui seraient particulièrement intéressantes pour les p ellicules. A titre d'exemples, des pellicules polymériques peuvent être modifiées pour changer le " glissement il ou la facili, té avec laquelle une pellicule glisse sur 1'autre, pour produire des enduits mats ou décoratifs sur une pellicule ou feuille, pour améliorer la facilité d'impression en couleurs sur ces feuilles et beaucoup d'autres modifications. Comme dit plus haut, l'invention peut être appliquée à l'amélioration de la résistance à l'huile du caoutchouc.
Les propriétés qui ne sont pas en ordre primaire fonction, des caractéristiques de surface (par exemple la ténacité, l'allongement, le module etc...) peuvent être dans certains cas plus aisément modifiées en incorporant les agents de modification dans le réseau polymèr.e puis en les soumettant à l'irradiation pour développer l'adhérence. Il apparaît que, dans certains cas, il peut être désirable d'incorporer un ou plusieurs agents modificateurs dans le réseau et d'appliquer un ou plusieurs modificateurs sur la surface du polymère, puis de développer en même temps l'adhérence par irradiation de l'article formé.
Les articles peuvent avoir la forme de tissus tissés ou tricotés, articles d'habillement et articlesà usages industriels, armatures pour structures composites (telles que des cordes, toiles ou câbles pour articles en caoutchouc, fibres pour stratifiés, etc...,
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soies de brosses, ou paille artificielle, feuilles ou pellicules continues, etc... ainsi que d'autres articles de forme spéciale.
L'énumération qui précède des améliorations pouvant être réalisées par la présente invention, n'est nullement complète. On peut aisément observer que le nouveau procédé de la présente invention est susceptible d'applications très diverses, bien qu'il soit d'exécution simple et économique. Les améliorations réalisées sont, comme il a été dit, permanentes,par suite de l'adhérence ferme des agents modificateurs aux fibres et aux pellicules traitées suivant le procédé de cette invention.