<EMI ID=1.1>
La présente invention se rapporte à un produit nouveau
et utile et à un procédé pour obtenir ce produit. Elle concerne
plus particulièrement un tissu plus couvrant et moins glissant et
un procédé pour former ce tissu de façon peu coûteuse.
Les tissus et tricots en fils de filaments continus du groupe de fibres synthétiques présentent certains défauts esthétiques
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la peau donne une sensation chaude et humide en été et froide en hiver. Ces tissus possèdent des propriétés qui sont nettement différentes de: tissus formée de filés de fibres coupées synthétiques, dont les fibres courtes ont des bouts libres'qui réduisent l'effet des inconvénients précités lorsque ces tissus sont utilises pour la confection de vêtements et linge de corps. Toutefois
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de procurer un procédé pour améliorer les propriétés esthétiques de tissus et de tricots contenant de= fils de filaments synthétique ou des fils coupés de polymères synthétiques à point de fusion élevé formant des fibres. Un autre but encore est d'éliminer l'aspect luisant de ces tissus) d'augmenter leur couvrant et de réduire leur caractère glissant en créant à la surface des filaments individuels un grand nombre de saillies allongées dirigées vers l'extérieur du tissu. D'autres buts ressortiront de la description donnée ci-après.
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nents composés d'un polymère synthétique formant des fibres ayant un point de fusion supérieur à 2�0[deg.]F (121[deg.]C) environ, au moins
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l'extérieur du tissu, la plupart de ces saillies de chaque filament individuel ayant une longueur supérieure à la largeur du filaient individuel et une section transversale plus faible que le filament individuel au point intermédiaire de la longueur de la saillie.
La présente invention procure également un procédé pour améliorer les propriétés esthétiques d'un tissu contenant une part prépondérante de filaments composés d'un polymère synthétique formant des fibres ayant un point de fusion supérieur à 250[deg.]F
(121[deg.]C) environ suivant lequel on retient le tissu mouillé d'eau
à une température de 175[deg.]F à 225[deg.]F, (80 - 107[deg.]C) entre des structures de retenue, on chauffe le tissu et l'eau à une tecpérature de 100 à 10[deg.]F (55 à 5[deg.]C) inférieure au point de ramollissement du po-
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entre les structures de retenue pour maintenir le tissu à l'état mouillé et, ensuite on supprime brusquement la pression du tissu.
Le terme "prépondérant" utilisé dans le présent contexte
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ments (coupés ou continus) formés de polymère synthétique. Par "polymère synthétique formant des fibres" on entend un polymère artificiel, non cellulosique convenant pour la formation de fibres textiles. Des matières de ce genre sont citées dans les descrip-
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sant vers l'extérieur du tissu'Il désigne des prolongations du filament sous forme de poils, de rubans, d'écailles etc. qui s'étendent vers l'extérieur sur le côté du filament et à la surface du tissu. La plupart de ces saillies allongées ont une longueur supérieure à la largeur du filament dont elles dépassent et sont
plus petites que le filament en section transversale au point
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ments circulaires et de saillies allongées en forme de poils plus ou moins circulaires on a trouvé que le diamètre moyen de la saillie est généralement un peu inférieur au cinquième du diamètre moyen du filament dont elle provient et que la longueur de la saillie représente généralement deux ou plusieurs fois le diamètre du filament. Le terme "structures de retenue" est utilisé pour désigner des structures qui retiennent et contraignent le tissu
(ainsi que l'eau contenue dans le tissu) sous une pression suffisante pour que l'eau soit retenue dans le tissu jusqu'à ce que la pression soit supprimée. C'est ainsi que, même si l'eau est chauffée à une température supérieure à son point d'ébullition, elle reste fixée dans le tissu jusqu'à ce que la pression soit supprimée. Une fois cette pression supprimée, toutefois, l'eau se vaporise immédia-tement et sort du tissu sous forme ce vapeur .
Dans une forme préférée de la présente invention un tissu
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deux cylindres d'une calandre classique pour e::ercer surle tissu
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de largeur des cylindres; un des cylindres est un cylindre surface dure, rugueuse, chauffée à une température de 100 à 10[deg.]F
(55,5 à 5,7[deg.]C) inférieure au point de ramollissement du polymère synthétique du tissu et l'autre cylindre est un cylindre
non chauffé compressible. Dans ce cas, la pression exercée sur le tissu est immédiatement supprimée dès que le tissu sort des cylindres.
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dans lesquels :
fig. 1 est un schéma de fabrication correspondant au procédé de la présente invention qui représente lez opérations consistant à: <EMI ID=13.1> B) chauffer sous pression le tissu mouillé, et C) relâcher la pression, l'eau se vaporisant immédiatement. fig. 2 est une reproduction graphique d'une microphotographie d'un tissu de l'invention. Sur la fig. 2, les saillies allongées sont représentées sous la forme de petites saillies allant <EMI ID=14.1>
toutefois, les saillies allongées sont plus courtes et ressemblent davantage aux plus petites saillies représentées à la fig. 2. Dans d'autres cas, les saillies allongées ressemblent davantage à des écailles dépassant vers l'extérieur plutôt qu'à des poils comme sur la figure.
Des exemples qui suivent illustrent l'invention sans la
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On tisse un taffetas comptant sur le métier 104 fils de chaîne et 76 fils de trame à partir d'un fil de filaments conti-
nus de 70 deniers, 34 filaments de poly(éthylène téréphtalate) senti-<1>,
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(30 cm) environ du rouleau de foulardage le tissu passe de façon continue sur deux cylindres d'acier fixes puis avance encore de
12 pouces (30 cm) vers le sommet des deux cylindres de calandrage
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est une calandre Schreiner en acier présentant 260 lignes par pouce et le cylindre compressible présente une surface composite constituée d'un mélange de coton et de balle de blé. L'excès d'eau (qui est chauffée au voisinage du point d'ébullition) est exprimé
du tissu à la passe. D'excellents résultats sont obtenus
avec une température superficielle à la passe du cylindre Schreiner chauffé de 440-460[deg.]F (228-238[deg.]C). La pression du cylindre est 1666 livres par pouce (187 kg/cm) de largeur de cylindre et la vitesse du cylindre 20 yards (18 m)' par minute. Immédiatement à la sortie de la passe des cylindres le tissu est rigide et cartonneux. On le soumet alors à uneaction mécanique énergique tout en le savonnant
à 190-210[deg.]F (88-99[deg.]C), on le soumet à un thermofixage sous une légère tension dans le sens de la chaîne et de la trame à 400[deg.]F
(205[deg.]C) pendant 30 secondes, puis à l'action d'une solution aqueuse
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présente un lustre discret désirable, un couvrant fortement amélioré, et unesurface beaucoup plus douce et moins glissante que celle du tissu original non traité . L'examen microscopique des filaments individuels prélevés à la surface du tissu dénote un changement profond des caractéristiques superficielles. Chaque filament présente plusieurs saillies allongées de nature écailleuse.
EXEMPLE II.-
On prépare deux tissus mixtes à armure toile, l'un <EMI ID=20.1>
dans les mêmes conditions que ceux de l'exemple I niais on utilise un autre cylindre chauffé et on n'effectue pas le traitement
par l'hydroxyde de sodium. Le cylindre chauffé est construit de la manière suivante. On traite un cylindre d'acier au jet de sable,
on y applique de l'acier inoxydable par pulvérisation, puis de l'oxy de d'aluminium par pulvérisation de façon à obtenir une surface présentant des dessins répartis au hasard. On obtient pratiquement les mêmes résultats que dans l'exemple I.
EXEMPLE III.-
On tisse un satin à partir d'un fil de filaments continus
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lant en utilisant une armure sergée 1 x 4, et un compte sur métier de 110 fils de chaîne pour 81 fils de trame. Ce tissu est traité exactement dans les mêmes conditions que dans l'exemple II Biais la température superficielle du cylindre chauffé est réduite à 400-
410[deg.]F (205-210[deg.]C) . Le tissu est caractérisé par un lustre discret agréable, un pouvoir couvrant fortement amélioré, un drapé satisfaisant et un toucher doux presque semblable au daim. L'examen
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su montre que ceux-ci présentent de nombreuses saillies ressemblant
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EXEMPLE IV.-
On exécute un tricot en alimentant les deux barres de la
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traité exactement dans les mêmes conditions que dans l'exemple II <EMI ID=25.1>
et avant le thermofixage le tissu est soumis à un étirage latéral temporaire assez énergique pour rompre les points 'de liaison temporaires entre les fils et au sein des fils. Ces liaisons tendent à rendre le tricot excessivement rigide et rugueux si l'on n'applique pas cette opération d'étirage temporaire- Les saillies allongée, ayant la forme de poils fins à la surface du tricot augmentent considérablement le frottement de telle sorte que celui-ci convient mieux comme drap de lit qu'un tricot témoin non calandré. L'amélioration du frottement est mise en relief en plaçant les échantillons
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plaçant un disque recouvert d'une couverture de laine sur le plan incliné recouvert de tissu. Lorsque le tissu recouvrant le plan incliné est l'échantillon témoin de tricot non modifié, le disque glisse immédiatement sur le plan incliné- Lorsque le tissu recouvrant le plan incliné est l'échantillon de tricot traite suivant l'invention, le disque recouvert de la couverture ne glisse pas sur le plan incliné même lorsque l'angle est porte à 60[deg.]. En plus des propriétés de frottement améliorées, le tricot calandre à l'état mouillé suivant cet exemple présente un pouvoir couvrant fortement amélioré. C'est ainsi que, alors que la transmission de la lumière
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EXEMPLE V. -
On prépare un tricot pour lingerie en alimentant les deux barres d'un métier à tricoter "Reading" de jauge 32 avec des fils de poly(hexaméthylène adipamide) mats formés de filaments continus
(20 deniers,. 7 filaments, 1/2 tour "Z"). La structure du tricot après achèvement est 62 côtes sur 66 rangs et le poids du tricot
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Après tricotage, le tricot à l'état écru est lavé dans une barque <EMI ID=29.1>
(76[deg.]C) pendant 1 heure, puis teint en vert dans la barque à l'ébullition. Le tricot teint est séché sur une rame à picots, relâché
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pendant 10 secondes. Le tricot est alors soumis au traitement de calandrage utilisant deux cylindres de calandrage. L'un de ces
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un peu moins de 1 tonne de pression par pouce (250 kg/cm)
de largeur des cylindres. Le tricot est alors relâché ou thermofixé dans une rame à picots à la largeur de la calandre <EMI ID=32.1>
Après quoi, il est traité dans une barque dans un bain aqueux contenant un agent émollient cationique du commerce à 180[deg.]F
(82[deg.]C) pendant 1/2 heure. Le tricot est alors �éché et mesuré comme indiqué plus haut.
A ce stade le tricot est divisé en deux échantillons, dont le second subit un nouveau traitement suivant l'invention. Après le calandrage au rouleau Schreiner et au lieu du thermofixage, le second échantillon de tricot est foulardé à l'eau à 180-200[deg.]F
(82-93[deg.]C). A 12 pouces (30 cm) environ du rouleau de foulardage, le tricot passe continuellement sur un rouleau d'acier fixe puis
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de calandre. Le cylindre chauffé est un cylindre d'acier préparé en traitant la surface d'un cylindre au jet de sable contenant des particules de carbure de tungstène aiguës, en appliquant
f
de l'acier inoxydable à la surface par pulvérisation, puis en pulvérisant de l'oxyde d'aluminium de façon à obtenir une surface présentant un motif granité rugueux formé au hasard. Le second cylindre est un cylindre compressible dont la surface composite est formée d'un mélange de coton et de balle de blé. L'excès d'eau qui est chauffé près du point d'ébullition est exprimé
du tricot à la passe des deux cylindres de calandrage. La température superficielle du cylindre d'acier chauffé à la passe est de 400[deg.]F (205[deg.]C). La pression du cylindre est de 833 livres par pouce de largeur (90 kg/cm) du'cylindre et la vitesse du cy-
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obtenu est travaillé dans une barque contenant de l'eau et un agent
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le tricot est retiré de la barque et séché.
L'endroit des deux tricots préparés dans cet exemple, c'est-à-dire le côté porté à l'extérieur, est essentiellement le même dans les deux cas. L'envers de chaque tricot, c'est-à-dire
le côté touchant le corps de la personne qui le porte est différent suivant le traitement indiqué ci-dessus. L'échantillon de tricot qui a subi le calandrage à chaud et à l'état mouillé a une surface plus rugueuse et moins glissante et par conséquent beaucoup plus agréable à porter en contact avec la peau que l'échantillon qui a été traité sans calandrage à chaud et à l'état mouillé. L'échantillon de tricot qui a été soumis au traitement de calandrage à chaud et à l'état mouillé est examiné sous un microscope. Cet examen révèle que les filaments individuels à la surface du tricot qui
a été calandre à chaud et à l'état mouillé comportent un certain nombre de saillies allongées en forme de poils fins qui dépassent vers l'extérieur à partir des filaments de la surface du tricot. On pense que ces poils séparent la surface du tricot de la peau, en laissant l'air passer entre la peau et la surface du tricot
et réduisant ainsi la tendance du tricot à adhérer étroitement
à la surface de la peau, tendance qui dans les tricots de Nylon formés de filaments continus non traités provoque une sensation <EMI ID=36.1>
coupée de la surface du tricot- La section transversale de chaque saillie au point intermédiaire de sa longueur est généralement inférieure à celle du filament superficiel individuel ou de la fibre coupée d'où elle provient. Dans le cas des saillies plus ou moins circulaires en forme de poil, le diamètre moyen de la saillie est généralement inférieur à 1/5 du diamètre du filaient superficiel individuel. Sous ce rapport, la structure de la surface du tissu traité suivant l'invention est nettement différente de la surface des tricots obtenus jusqu'à présent, par exemple ceux qui ont été cardés, brossés ou crêpés et diffère également des tissus ou tricots obtenus récemment à partir de fils à texture spéciale ou de fils volumineux. Dans tous les cas antérieurs à l'invention
les prolongations superficielles filamentaires ont essentiellement le même diamètre et la même section transversale que la fibre
ou le filament dans son état initial avant cardée, texture ou autre traitement. '
Le procédé de l'invention est basé sur un choix critique
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invention. La température du cylindre chauffé à surface rugueuse
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325[deg.]F (135-162[deg.]C) . Pour des tissus constitués de fils de polyester, <EMI ID=42.1>
La pression du cylindre à la passe doit être telle que suffisamment d'eau chaude soit retenue dans la passe pour maintenir le tissu mouillé pendant son passage à travers la passe. Une gamme de pression satisfaisante varie de 500 à 2000 livres par pouce
(56 à 225 kg/cm) de largeur des cylindres.
La vitesse des deux cylindres de calandrage entraînant le tissu doit être suffisamment élevée pour que l'eau pénétrant
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d'ébullition et vaporisée instantanément. D'autre part, la vitesse doit être suffisamment basse pour que l'eau dans la passe puisse atteindre la température nécessaire du cylindre suivant le type de tissu utilisé- Une gamme de vitesse satisfaisante pour la surface des cylindres est de 15 à 35 yards (13,5 à 31,5 m) par minute pour la plupart des tissus.
Une des variables les plus critiques du procédé �e l'invention est l'eau chaude qui doit être utilisée dans la passe des cylindres. Normalement, le tissu est foulardé dans de l'eau à une température de 175 à 225[deg.]F (30-107[deg.]C) à un point aussi voisin
que possible de la passe. L'excès d'eau est alors exprimé à la passe et retombe dans le bac de foulardage en laissant toutefois suffisamment d'eau pour que le tissu soit mouillé. Normalement
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au voisinage du point d'ébullition de l'eau immédiatement avant que le tissu pénètre dans la passe afin d'éviter un refroidissement excessif du cylindre, et d'autre part le tissu ne doit pas être
trop chaud sans quoi l'eau se vaporiserait trop vite.
Un des cylindres de calandrage présente .normalement une
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rement le tissu en dessous de la surface du cylindre et en un cer- tain nombre de points d'un côté à l'autre de cette surface. La
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second cylindre est formé d'une composition compressible, talle que
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matière présentant au tissu une surface Elastique tenace sans dessins lorsque celui-ci est comprime contre le premier cylindre.
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d'empêcher sa transformation en vapeur avant qu'elle ait été chauffé* à la température du cylindre chauffé ou presqu'à cette température.
Le procédé de l'invention peut être modifié en appliquant le calandrage à une vitesse suffisamment- élevée pour que toute l'eau n'ait pas l'occasion de se vaporiser, et par conséquent que le tissu sorte encore mouillé des cylindres de calandrage. On obtient ainsi quelques saillies allongées à la surface du tissu mais la température à laquelle la surface du tissu est soumise au cours du calan-
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ce, son toucher est moins rigide, ce qui est utile dans certaines applications pour la confection de tissus pour chemiser pour vêtements etc. qui doivent être plus souples et moins rigides.
Bien que l'invention ne soit limitée à aucune théorie particulière, on pense que les conditions critiques spécifiées pour calandrer les tissus ont pour effet de repousser de nombreuses saillies allongées hors des filaments individuels et des fibres individuelles d'un fil sans changer leur aspect externe. Le diamètre de ces saillies est généralement une fraction du diamètre du filament lui-même et leur longueur plusieurs fois supérieure au diamètre du filament. Leur formation peut être expliquée par la théorie que l'eau contenue dans le filament est chauffée sous une pression élevée à un point voisin de la température de vaporisation instantanée à cette pression. Lorsque la pression est supprimée, l'eau se transforme instantanément en vapeur et en s'échappant, entraîne une partie du polymère de l'intérieur du filament.
Au microscope on peut voir que les saillies qui n'ont pas rencontre d'obstacle dépassent en ligne droite hors du filament vais que celles qui sont sorties à l'intérieur du faisceau formant le fil se rassemblent et écartent les filaments. Cette action modifie la symétrie du fil et augmente l'aspect duveteux du tissu, améliorant le couvrant et réduisant l'aspect luisant. Le volume des filaments, des fils et du tissu est accru; par conséquent l'épaisseur du tissu n'est pas diminuée comme dans le cas des calandrages classiques des tissus, qui aplatissent les faisceaux
de fil. Les conditions de traitement critiques de l'invention forcent l'eau chaude dans la structure du tissu et maintiennent cette eau à l'intérieur du tissu à l'état liquide sous pression jusqu'à ce que l'eau dans la passe atteigne la température de la surface du cylindre chauffé. Lorsque la pression dans la passe est instantanément supprimée, l'eau surchauffée se transforme en vapeur
et par cette action rompt la surface lisse des filaments individuels et des fibres qui ont absorbé l'eau. Cette action essentiellede rupture de la surface de la matière en filaments est
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diatement après que la pression a été supprimée plutôt que pendant la période de compression.
L'avantage principal de l'invention est qu'elle procure
un procédé de fabrication de tissus contenant une quantité prépondérante de matière filamentaire artificielle, semblables par leurs propriétés à des tissus formés de filés artificiels classiques
avec l'avantage supplémentaire que les tissus de l'invention con- tiennent beaucoup plus de petites saillies allongées ou poils,
et que chaque poil est beaucoup plus fin et plus doux que les
bouts que présentent habituellement les filés. Par conséquent, les tissus de filaments calandrés obtenus par la présente invention possèdent des propriétés de frottement très améliorées, particu- lièrement les tricots de polyamide, par rapport aux tricots de filés artificiels. Un autre avantage de la présente invention est qu'elle procure un procédé pour réduire et même supprimer l'aspect luisant des tissus constitués de filaments et de filés artificiels, et de mélanges de fils artificiels avec des fils cellulosiques et/ou naturels, augmente le couvrant de ces tissus et réduit le caractère glissant de ces tissus.
Un autre avantage est le fait que le procédé produit à partir de matière filamentaire artificielle des tissus beaucoup plus agréable à porter que les tissus connus à cause des fines saillies allongées existant à la surface du tissu en contact avec le corps, saillies qui tendent à soulever le tissu à l'écart du corps et empêchent un contact entre la surface du tissu et la peau.
Le procédé de la présente invention peut être appliqué à n'importe quel tissu ou tricot contenant une quantité prépondérante de filaments artificiels. Le terme "filaments" utilisé ici
peut désigner des fibres coupées ou des filaments continus utilisés pour la confection des tissus. Des exemples typiques de ces filaments artificiels sont ceux préparés à partir de polyamides tels que le poly(hexaméthylène adipamide), le poly(hexaméthylène sébacamide), le polycaproamide, et de copolyamides, de polyesters et de copolyesters tels que le produits de condensation d'éthylène glycol avec l'acide téréphtalique, d'éthylène glycol avec un mélange
90/10 d'acides téréphtalique et isophtalique, d'éthylène glycol avec un mélange 98/2 d'acides téréphtalique et 5-(sodiumsulfo)-isophtalique, et de trans-p-hexahydroxylylène glycol avec l'acide téréphtalique, le polyacrylonitrile, les copolymères d'acrylonitrile avec d'autres monomères comme l'acrylate de méthyle ou la vinylpyridine, les polymères et copolymères vinyliques et de vinylidène,
lespolycarbonates, les polyuréthanes, les polyesteramides, les polyéthylènes, les polypropylènes, les polymères et copolymères d'éthylène fluoré, etc.
On a trouvé que l'application d'un traitement de calandra- <EMI ID=52.1> une structure rappelant celle des tissus et obtenus à partir de > filés composés de 100% de matière en filaments ou composés de mélanges d'au moins 50% de matière artificielle en filament avec de la rayonne et du coton, préparés suivant le procédé décrit par la de-
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semblable à celui de la soie et améliore le corps, le couvrant,
et l'agrément au porter de ces tricots, ces améliorations étant conservées même après des lessivages répétés.
Une amélioration considérable du toucher et du couvrant peut être également obtenue lorsque des mélanges de filaments artificiels contenant jusqu'à 50% en poids de filaments cellulosiques et/ou naturels, comme l'acétate de cellulose, le triacétate de cellulose, la rayonne viscose, le coton, la laine etc., sont traités suivant l'invention. Une chemise, une blouse, une robe ou un vêtement semblable présente alors un aspect acceptable et peut être porté sans repassage après avoir été soumis à un cycle complet
dans une lessiveuse domestique. Pour obtenir les meilleurs résultats, les vêtements doivent être séchés par barattage'à 158 + 42,8[deg.]F
(94-48[deg.]C). Le vêtement peut être fait d'un tissu contenant un mélan-
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(éthylène téréphtalate) avec de la rayonne viscose pour le reste du mélange. Des structures typiques de tissu qui donnent les résultats désirés sont les batistes, les satins et les oxfords.
Pour obtenir un aspect acceptable des coutures après le cycle
de lessivage et de séchage par barattage, de faibles tensions du
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une tension de l'ordre de 150 à 200 grammes doit être utilisée
dans les machines à coudre. En outre, il peut être nécessaire d'utiliser des fils spéciaux ou des dispositifs de couture spé- ciaux pour obtenir le meilleur aspect possible des coutures.
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chauffage à 3.20[deg.]F (l60[deg.]C) peut être utilisé pour obtenir l'aspect recuis des coutures après lessivage et séchage par barattage.
Des types de tissus qui sont très améliorés au point de vue esthétique et au point de vue confort sont notamment les tricot:
les sous-vêtements tissés, les draps de lit, les taies d'oreiller, les tissus pour chemises, pour blouses et pour robes, et d'autres tissus d'habillement et industriels.
De nombreuses variantes et équivalents, qui apparaîtront aux spécialistes en la matière, peuvent être appliqués sans sortir du cadre de l'invention.
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