BE563833A - - Google Patents

Description

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   La présente invention concerne la préparation de fibres synthétiques en mèches consistant principalement en des polymères hautement cristallins de propylène. 



   Le processus de préparation du polypropylène, qu'il soit obtenu par dégradation   d'un   polymère à poids moléculaire élevé ou qu'il soit obtenu directement par polymérisation en présence de catalyseurs sélectifs ayant une viscosité intrinsèque comprise entre 0,3 et 2, est décrit dans le   brevet ?     553.174,   ainsi que dans la demande de brevet ? 442.664. 

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   Dans le cas du polypropylène (à l'opposé des polyamides ou des polyesters), le procédé de filage est facilité en chauffant d'abord le polymère à une température élevée (jusqu'à   1600,   au- dessus de son point de fusion) avec homogénéisation simultanée. 



  Les filaments sont extrudés immédiatement après, à une température généralement inférieure à la température de chauffage du polymère. 



  (On entend par point de fusion la température à laquelle le poly- mère n'est plus cristallin, soit environ 170 C. pour le polypro- pylène). 



   Les filières normalement utilisées ont des diamètres allant de 5 à 20 cm et sont percéos de 100,   200   ou 500 trous ayant des diamètres compris entre 0,3 et 0,7 mm. L'égalité des filaments est assurée par. une   pompe   à engrenages qui fournit le polymère en fu- sion à la tête d'extrusion sous un débit régulier approprié. L'ap- pareillage comprend, en outre, le filtre habituel voisin de la filière, un autre filtre étant placé dans la zone à haute tempéra- ture. 



   Ce filtre supplémentaire est principalement destiné à écarter toutes les impuretés, à éviter toute variation brusque de la pression qui pourrait être nuisible'pour la plaque d'extru- sion, et à augmenter la durée de vie des filières. Une pression d'extrusion de 50 à 100 kg/cm2 est normalement utilisée. Les filaments extrudés sont ensuite amenés dans une zone de refroidis- sement dans laquelle de l'air froid est mis en circulation, et sont enroulés finalement sur une bobine qui peut contenir environ 30 kgs. de fil, la vitesse d'enroulement allant de   200   à 1000   m/min.   



  Afin d'éviter que les filaments soient cassants, il est parfois utile de soumettre le filament extrudé à un traitement de trempe dans un fluide (par exemple de l'eau) maintenu à une température le 10-25 C. Ia présente invention procure une méthode de préparatie de fibres synthétiques en mèches qui consiste à former une quan- tité de-filaments se composant principalement de polymères haute- 

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 ment cristallins de propylène, à réunir lesdits filaments en une seule mèche continue, à étirer et à apprêter la mèche qui est finalement découpée en une quantité de courtes longueurs uniformes 
De préférence, les polymères de propylène ont une viscosité intrinsèque comprise entre 0,3 et 2. 



   L'opération d'étirage est nécessaire pour donner, aux fibres en mèches, une résistance et une élasticité aussi élevée que possible. L'étirage a pour effet d'orienter les macromolé- oules le long des axes des .fibres. 



   L'étirage peut s'effectuer en une ou plusieurs étapes, en présence de vapeur surchauffée ou sur une plaque chauffante, à des températures comprises entre 60 et   1500C,   de préférence   130 C,   la mèche étant étirée de façon à atteindre une longueur égale à 3 à 10 fois sa longueur initiale, de préférence de 6 à 7 fois, l'importance de l'étirage étant déterminée par la vitesse des rouleaux d'étirage utilisés. 



   Suivant une particularité de l'invention, la mèche subit un crépage avant d'être découpée en longueurs   uniformes.-Ce   crê- page peut être effectué à l'aide de moyens classiques tels que des roues dentées ou des rouleaux ondulés qui crêpent la mèche mécaniquement à une vitesse d'environ 30 m/min.   Coopération   de crêpage rend la fibre particulièrement douce et légère, ce qui facilite son utilisation dans tous les cas où une fibre du genre fibre de laine est demandée, et étend quasi indéfiniment ses possibilités d'utilisation). La mèche crêpée peut ensuite être mise au point par un traite.ment à la vapeur dans un autoclave à 50-150  C. 



   Il est connu que les fibres naturelles et synthétiques, surtout quand elles présentent une résistivité électrique très élevée et des propriétés hydrophiles peu accentuées, tendent à    @ accumuler de,l'électricité statique par frottement ininterrompu @   

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 des fibres entre elles ou contre des surfaces métalliques. Ceci ; est spécialement le cas du polypropylène et, afin d'éviter cet inconvénient, la mèche est apprêtée avant de la d.écouper,en fibres. 



   L'apprêt comprend, de préférence, un lubrifiant et un agent anti-   statique. 



  @   
Le lubrifiant peut consister en une émulsion aqueuse d'une huile de lubrification ayant un poids spécifique de 0,80-0,85, présente en quantités de 1 à 10   %,   à laquelle on peut ajouter une quantité d'autres matières comme, par exemple, des alcools à indice élevé, des esters-acides aliphatiques et de l'oxyde éthy- lénique mis en condensation avec des acides aliphatiques ou des alcools. L'apprêt peut être appliqué à la mèche à l'aide de pul- vérisateurs. en faisant passer la mèche sur un rouleau imprégné de l'apprêt, ou en plongeant la mèche dans l'apprêt. Dans car- tains cas. les opérations d'étirage et d'apprêt peuvent se faire simultanément en étirant la mèche dans un bain contenant l'apprêt  'qui eBt maintenu à une température préférée d'environ 130 C. 



     \ 'La   mèche est finalement découpée en de courtes longueurs uniformes à l'aide de moyens courants, séchée (par exemple à   6000.)     'et   emballée. Les longueurs standards de découpage de la fibre en mèchè de polypropylène sont 40,60, 90 et 180 mm., mais il est   évident   qu'elle peut être produite en n'importe quelle longueur requise. 



   Si on le désire, la mèche non découpée peut être amenée directement dans une machine du type "Pacific Converter" dans la- quelle elle est mise en rubans et ensuite directement filée. 



   La fibre en mèche produite par la méthode de la présente invention a non seulement de très bonnes caractéristiques physi- ques et mécaniques, mais constitue en outre une matière anti- mites, anti-moisissures et anti-bactéries, et elle peut âtre lavée très   facilement.   

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   Sila fibre doit présenter une bonne affinité à la teinture, il est préférable de fabriquer les filaments en partant de mélanges de polypropylène et de résines époxy ou de polyamides   prêtres,   par exemple, comme décrit dans la demande   N0443.235   du   26-9-57.   



   Un   mélange-Contenant,   par exemple, de 5   à 20 %   de résine époxy ou de polyamide se comporte, en pratique, de la même façon que du polypropylène pur, et il ne faut donc porter aucune modi- fication à la méthode définie ci-avant. 



   Les exemples suivants sont donnés pour illustrer la présente invention. 



     EXEMPLE   1. 



   Du polypropylène ayant une viscosité intrinsèque de 1,6 est chauffé dans un appareil d'extrusion à 250  C, et maintenu à cette température pendant environ 4 minutes. Il est ensuite légèrement refroidi et extrudé à environ 200  C. L'extrusion s'effectue par une filière à 200 trous ayant un diamètre de 300 microns à une cadence de 500 m/min. 



   Les filaments, après solidification dans une zone de   refroi-   dissement maintenue à 20  C., sont enroulés parallèlement sur des ¯ bobines à l'aide d'une machine enrouleuse produisant un étirage des filaments fluides dans un rapport de 1:60. Les filaments, sont ensuite enlevés des bobines et réunis sur un cantre jusqû'à ob- tention d'une mèche d'une valeur de   500.000   deniers. 



   La mèche est étirée en une étape entre des rouleaux ayant un rapport de vitesses de 1:6, dans, une chambre contenant de la vapeur surchauffée à   13000..,   subit un crêpage entre des rouleaux ondulés, reçoit son:. apprêt et est divisée en fibres de mèches ayant une longueur de 90 mm., à l'aide de ciseaux Neumag. 



   Ses caractéristiques, après séchage dans un séchoir à 60  C. sont les suivantes ; 

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Ténacité   3,5 g/den   Allongement à la rupture 35% La fibre ainsi obtenue garde son crêpage après immersion dans l'eau à 60 C. et convient dans tous les cas où on désire de façon permanente de la légèreté, de l'élasticité, de l'isolation   thermi-   que, etc.. 



  EXEMPLE 2. 



   Du polypropylène ayant une viscosité intrinsèque de 2 est mélangé, pendant une heure, à température de local dans un mélangeur du type Werner, à une résine époxy obtenue par condensation de 
 EMI6.1 
 Il + 2 moles d'épichlorhydrîne et n. + 1 mole d'un bisphénol, par exemple 4,4"... dioxydiphényl diméthyl méthane. La proportion .polypropylène -résine est de 10:1, Ce mélange est mis à fusion à 2500 C et est ensuite extrudé à environ 200 C. au travers d'une filière de 200 trous d'un diamètre de   300   microns à une cadence de 200 m/min. 



   Les filaments ainsi produits sont enroulés et ensuite réunis comme décrit dans l'exemple 1 jusqu'à obtention d'une   mèche   ayant une valeur d'environ 1 million de deniers., 
La mèche est étirée en deux étapes successives jusqu'à environ 8 fois sa longueur initiale dans une atmosphère de vapeur à   130 il,   elle subit un crêpage entre des roues dentées et elle est découpée en fibres de mèches ayant une longueur de 180 mm. à l'aide de ciseaux Neumag. 



   Après séchage à 60 C. elle a les caractéristiques suivantes: 
Ténacité 5   g/den   Allongement à la rupture   30 %   
La fibre ainsi produite, quand elle est soumise à des essais de teinture avec des couleurs en dispersion du type acétate, donne de très bons résultats en ce qui concerne l'intensité de la couleur et sa résistance à la lumière et aux frottements.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS.

   1- Une méthode de préparation de fibres synthétiques en mèches qui consiste à former une quantité de filaments se compo- sant principalement de polymères hautement cristallins de propy- lène par extrusion du polymère en fusion, à réunir lesdits fila- ments en une seule mèche continue, à étirer et à apprêter la Mèche et à découper finalement la mèche en une pluralité de courtes longueurs uniformes.

   2 - Une méthode suivant revendication 1, dans laquelle les dits polymères de propylène ont une viscosité intrinsèque comprise entre 0,3 et 2.

   3- Une méthode suivant revendication 1 ou 2, dans laquelle lesdits filaments sont formés d'un mélange de polymères hautement cristallins de propylène et d'une résine époxy.

   4 - Une méthode suivant revendication 1 ou 2, dans laquelle lesdits filaments sont formés d'un mélange de polymères haute- ment cristallins de propylène et d'une polyamide.

   5- Une méthode suivant l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la mèche est soumise à étirage à des températures comprises entre 60 et 1500 C.

   6 - Une méthode suivant revendication 5, dans laquelle la mèche est soumise à étirage, de préférence aune température d'environ 130 C.

   7- Une méthode suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes, dans laquelle la mèche subit un étirage de 3 à 10 fois sa longueur initiale.

   8 - Une méthode suivant revendication 7, dans laquelle la mèche subit un étirage de préférence de 6 à 7 fois sa longueur initiale.

   9 - Une méthode suivant l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l'étirage et l'apprêtage de la mèche <Desc/Clms Page number 8> s'effectuent simultanément.

   10- Une méthode suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes, dans laquelle la mèche est recouverte d'un apprêt consistant en un mélange d'un lubrifiant et d'un agent anti-statique.

   Il - Une méthode suivant la revendication 10, dans laquelle ledit lubrifiant consiste en une émulsion aqueuse, d'une concen- tration de 1 à 10 % , d'une huile lubrifiante ayant un poids spé- cifique de 0,80 à 0,85.

   12 - Une méthode suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes, dans laquelle ladite mèche subit un crêpage avant l'opération de découpage.

   13- Une méthode suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes, suivant laquelle la mèche est soumise à diffés rentes opérations de finition comprenant le blanchissage, le nettoyage, la teinture et analogues.

   14 - Une méthode de préparation de fibres synthétiques en mèches, en substance comme décrit ci-dessus et illustré par les exemples précédents.

   15 - Fibres en mèches produites par la méthode suivant tune quelconque des revendications précédentes.