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Perfectionnements aux fils crêpés.
La présente invention se rapporte aux fils comprenant ces
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polymères linéaires syntlxétiçues, et plus spécialement aux fils constitués par un polyamide linéaire synthétique ou contenant un tel polyamide et aux procédés pour fabriquer ce fil.
Le fil de l'invention est constitué de filaments continus; il comprend au ::oins en partie principale, un polymère linéaire synthéticue, par exemple, un polyamide ou un polyester. Les filaments
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peuvent 5'crc consti'cucs entièrement àe u.J..J!..Lt..ct.1.üC:\J..lJtll\::
àdi,<:>iiii<, =nais c'.'autres polyniëres linéaires synthétiques peuvent constituer la matière ces filî,nL-n's, par exemple, les polyur8es, corsée la polyhexa- nthylène urée, les pOl)llrét!:1ans, co.ine l'l1exa,nét:J.ylène dicarbé:.I1é:.te de -ol,jbut7lène ::lycol, les polyesters, par exemple le téréphtala'ce é< polyét'lyI2ne, les polyoléfines .téréospécifi(:ucs, par exemple le /
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polypropylène ou les polyamides suivants, polyhexaméthylène sébaçami- de, acide poly-kappa-aminoundéconïque, poly-epsilon-caprolactame.
Le fil de l'invention peut donc comprendre des filaments d'une autre matière textile en plus de polymères linéaires synthétiques, à condi- tion que ces derniers constituent au moins la partie principale du fil.
Les fils constitués de filaments de polymère linéaire synthétique, par exemple, les fils de polyamide faits de polyhexa- méthylène adipamide, possèdent de nombreuses propriétés recherchées pour les usages textiles et particulièrement une grande solidité, exprimée par la ténacité au point de rupture. Ils sont donc fabri- qués industriellement à grande échelle et cette haute ténacité est obtenue en soumettant les filaments à un procédé d'étirage tandis qu'ils sont à l'état solide, procédé souvent appelé étirage à froid.
Les filaments à l'état non étiré après avoir été obtenus par filature en solution ou à l'état fondu du polymère requis, sont allongés à l'état solide, généralement par passage entre deux paires de rouleaux dont la seconde paire tourne plus vite que la première. nntre les rouleaux le filament peut, si on le désire, passer autour d'un doigt de façon à localiser le point où se produit . l'étirage.
Au cours de ces dix dernières années, l'utilisaticn de fil de polymère linéaire synthétique; notamment de fil de polyamide et plus tard de fil de polyester, dans différents domaines d'appli- cation textiles axés auparavant sur les fibres naturelles ou les fils de rayonne classiques tels que la viscose ou l'acétate de cellulose,' a continuellement augmenté. Les fils composes de polymère linéaire ' synthétique possèdent de nombreuses propriétés excellentes parmi lesquelles la haute ténacité, la résistance à l'abrasion et l'unifor- sont particulièrement à noter.
Cependant, ces fils peuvent être) considérés dans le cas de certaines applications comme inadéquats ou susceptibles pour une qualité toucher., main,volume etc., caractéristique qui n'est pas facile à définir parce qu'elle est largement subjective et par conséquent une
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question d'opinion personnelle. La raison de ce manque de volume ou @e main semble résider au moins dans une certaine mesure dans le caractère lisse normal pour les filaments polymères linéaires synthé- tiques. De toute façon, cette qualité de volume est très importante parce qu'on la croit en relation avec la capacité de tissus faits de ce fil d'absorber l'humidité et de donner de la chaleur.
Par con- séquent, on a souvent tenté dans le passé d'augmenter le volume des fils de polymère linéaire synthétique par des procédés de crêpage qui augmentent son volume apparent ou en donnant au fil une nature che- velue ou duveteuse de différentes manières. Il est toutefois diffici- le d'obtenir exactement l'effet désiré. Car il faut non seulement que le fil présente l'aspect voulu à l'oeil et le toucher correct mais il est essentiel qu'il possède également les propriétés mécanique:: ne- cessaires.
Par exemple, un fil crêpé d'un volume et d'un aspect appropriés peut perdre ses qualités lorsqu'il est tissé du fait de la tension exercée sur le métier, tension qui redresse les frisures.
Des traitements humides à chaud, par exemple,la teinture, peuvent également modifier la nature physique du fil.
La présente invention concerne un nouveau procédé de pro- duction d'un fil de polymère linéaire synthétique volumineux au départ de fil non étiré, qui estbase sur l'incorporation au procé- dé d'étirage d'un traitement thermique suivant lequel une partie du fil après étirage est soumise à une température elevée, le fil etant maintenu à une longueur pratiquement constante au cours du traitement thermique..Le. partie chauffée @u fil ne présente; alors qu'une faible tendance a se raccourcir;
en d'autres mots ses di@en- sions sont plus stables que celles de l'autre. Si en ci,---sire plusieurs traitements thermiques différents peuvent être appliqués de façon à soumettre différentes parties du fil à différentes tempé- ratures.
Le fil non étiré peut être non tordu; mais de toute façon il est essentiel qu'il n'existe pas de torsion entre les parties du filqui @oivent être séparées l'une de l'autre sous forme de brins pour leur donner des traitement thermiques diffé rents, ou ne
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pas appliquer de traitement thermique à l'une d'entre elles.
L'invention se rapporte donc à un procédé de fabrication de fil suivant lequel on étire un fil multifilamentaire de polymère linéaire synthétique non étiré ou incomplètement étiré entre un rouleau alimentaire et un rouleau étireur, procédé caractérisé en ce que le fil après passage autour du rouleau alimentaire et du rou- leau étireur est séparé en deux ou plusieurs parties, qui sont sou- mises à des températures différentes tandis que leur longueur est maintenue pratiquement constante, les différentes parties du fil étant ensuite tordues ensemble par des procédés classiques.
Si on le désire, le fil multifilamentaire non étiré ou incomplètement étiré peut comprendre des filaments de plus d'un denier. Dans le cas de deux deniers, lorsque seuls les filaments du denier le moins élevé sont chauffés après étirage, les filaments de denier plus élevé rétrécissent davantage et lorsque les parties chauffées et non chauffées du fil multifilamentaire sont tordues ou doublées ensemble, la partie à denier plus important forme une âme recouverte par les filaments de denier plus faible.
La séparation du fil peut, par exemple, être effectuée en munissant le rouleau étireur de deux rouleaux séparateurs de façon que le fil après être passé autour du rouleau alimentaire et du rouleau étireur et d'un des rouleaux séparateurs, se sépare en deux parties dont l'une continue à passer au tour du rouleau séparateur et du rouleau étireur tandis que l'autre passe autour du rouleau étireur et du second rouleau séparateur et est soumise au cours de son passage entre ces deux rouleaux, à un traitement thermique tan- dis que sa longueur est maintenue pratiquement constante.
Une autre façon de séparer le fil consiste à l'étaler sous forme d'un ruban de façon que seule une partie du ruban reçoive le traitement thermique. Dans ce cas, les brins séparés bien que distincts, restent adjacents. On a déjà indiqué que le fil peut être divisé en plus de deux parties pour y appliquer différents traitements thermiques. Dans ce cas, le rouleau étireur est équipé d'un nombre correspondant de rouleaux séparateurs lorsque ce
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procédé de séparation du fil est utilisé.
Comme on l'a indiqué plus haut, un doigt peut, si on le désire, être placé entre le rouleau alimentaire et le rouleau étireur.
L'invention comprend également les fils fabriqués suivant ce procédé.
Le traitement thermique peut être appliqué en faisant passer le fil sur une plaque chaude de façon à l'exposer à la tempé- rature requise. D'autres dispositifs pour chauffer le fil sont l'azote chaud, la vapeur, la chaleur rayonnante des rayons infra- rouges, le métal fondu chaud ou un champ électrique à haute fré- quence.
Il est évident que la température atteinte ne peut être si élevée qu'elle fasse fondre le polymère et les points de fusion des polymères déjà mentionnés ci-dessus sont à présent donnés à titre de guide :
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Polyhexanéthylène adipamide 248 C Polyhexaméthylène urée 270 C Hexaméthylène dicarba.nate de polybutylène glycol 178 C 'léréphtalate de olyéthylène 255 C
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Polypropylène stéréjspécifique 165 C Polyhexaméthylène sébacamide 209 C Acide poly-lcappa-étminoundécanoique 187 C Poly-epsilon-caprolactame 214 C
Il est bien entendu que lorsqu'on dit que le fil passe autour du rouleau alimentaire ou analogue, ce fil peut faire un ou plusieurs tours autour de ce rouleau suivant les procédés textiles connus.
Le volume du fil est augmenté ou son développement accé- léré en chauffant le fil,particulièrement en présence d'eau, par exemple par immersion dans l'eau à 60 C ou par vaporisation. L'inven- tion comprend également le fil volumineux ainsi traité. Le volume obtenu est stable à la tension. Lorsque le fil est tissé pour la première fois pour obtenir un tissu et que ce tissu est ensuite
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chauffé de la façon précitée, on obtient un effet de crêpe.
Les fils de la présente invention peuvent, si on le dési- re, être par la suite doublés, tressés, bouclés, fixés par la cha- leur, l'eau chaude ou la vapeur, teints, apprêtés ou traités d'autre façon classique pour les préparer pour le tricotage, le tricotage- chaine, le tissage ou d'autres procédés de transformation textiles.
Ces fils conviennent remarquablement bien pour la confection de blouses ou d'articles de lingerie.
Une forme du procédé suivant l'invention est illustrée par les dessins annexés où les chiffres de référence désignent les parties suivantes :
1. rouleau pinceur
2. rouleau alimentaire
3. doigt étireur 4. rouleau d'étirage
5. premier rouleau séparateur
6. second rouleau séparateur
7. plaque chaude chauffée à l'électricité
8. guide fil
9. bobine connue pour envider le fil
10. fil.
Lorsqu'on applique le procédé de l'invention, le fil non étiré 10 passe entre le rouleau pinceur 1 et le rouleau alimentaire nuis autour du doigt 3; il s'enroule ensuite une ou plusieurs fois autour du rouleau alimentaire 4 et du rouleau séparateur 5. lorsque le fil arrive au point 11, il est séparé en deux parties, une partie continuant à tourner autour ces rouleaux 4 et 5, tandis que l'autre partie passe sur le rouleau séparateur 6 etrevient sur la plaque chaude 7 vers le rouleau étireur 4. Les deux parties du fil initial réunies traversent alors le guide 8 et sont enroulées et tordues en 9.
Les exemples qui suivent sont donnés à titre d'illustra- tion mais ne limitent pas l'invention. Ils décrivent quelques -.Iodes particuliers d'utilisation des appareils représentés.
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EXEMPLE
On étire à raison de 90 pieds (27 m) par minute et à un taux d'étirage mécanique de 4,06 à l'aide de l'appareil décrit ci- dessus, un fil non étiré constitué de deux brins multifilamentaires (non tordus ensemble)., chaque brin contenant 60 filaments et ayant 1/30e de tour de torsion Z par pouce.
Le trajet du fil est le suivant. Le fil après être passé entre les rouleaux 1 et 2 et deux fois autour du doigt 3 passe trois fois autour des rouleaux 4 et 5. Le fil n'a pas été étiré.
Au point 11, les deux brins sont séparés. L'un continue à passer au- tour des rouleaux 4 et 5, faisant encore trois circuits. L'autre brin s'enroule trois fois autour des rouleaux 4 et 6. Ce brin passe sur la plaque chaude 7 qui a 6 pouces (150 mm) de longueur et qui est maintenue à 160 C. Le nombre total d'enroulements sur le rouleau étireur est donc 6.
Le fil est finalement evidé et tordu à 4,3 tours z par pouce en 9 après être passé par le guide fil 8. relâché dans l'eau chaude (60 C) ce fil a un volume et un toucher satisfaisants.
Son denier est de 2624.
EXEMPLE 2 . -
On étire à raison de 90 pieds (27 m) par minute à un taux d'étirage mécanique de 4,06 comme dans l'exemple 1 en utilisant le même appareil, un fil non étiré de polyhexaméthylène apipamide comprenant quatre brins, chacun de 60 filaments tordus avec une tor- sion del/30e de tour Z par pouce.
Les quatre brins tournent 3fois autour des rouleaux 4 et 5. Au point 11, deux des brins sont séparés des deux autres, une paire faisant trois circuits de plus autour des rouleaux 4 et 5, et l'autre paire tournant trois fois autour des rouleaux 4 et 6 et au-dessus de l'appareil de chauffage 7. Les brins sont ensuite réunis et enroulés et tordus (4 toursZ\ par pouce).
Le fil obtenu est finalement vaporisé sous une tension négligeable, ce qui permet d'obtenir un fil volumineux d'un toucher agréable. Son denier est de 5764.
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EXEMPLE 3.-
Un fil non étiré de polyhexaméthylène adipanide comprend deux brins, chacun de 60 filaments tordus ersemble avec une torsion -de 1/30e de tour par pouce. Le denier total est de 826.
Le fil est étiré dans l'appareil décrit plus haut mais dont on a supprimé le doigt étireur. Le taux d'étirage mécanique est de 3,09 et la température de la plaque chaude 200 C. Un brin passe six fois autour des rouleaux 4 et 5, l'autre trois fois autour des rouleaux 4 et 5 et trois fois autour des rouleaux 4 et 6. Les brins combinés sont enroulés et reçoivent une torsion de 2 1/2 tours Z par pouce.
Le fil obtenu qui a un denier de 285 est utilisé comme trame avec une chaîne constituée de polyhexaméthylène adipamide de 34 filaments (denier total 100) tordus à une torsion S de 7 tours par pouce.
Le tissu obtenu est plongé dans un bain aqueux contenant
0,2% de carbonate de sodium et 0,2% de savon à la température ordi- naire. Le bain est chauffe à 60 C pendant 30 minuter et maintenu à cette température pendant encore 30 minutes. Le tissu est ensuite rince et séché; il possède un effet crêpe bien défini.
Le tissu est thermofixé en le soumettant à une températu- re de 215 C pendant 27 secondes dans une rame dont le fonctionnement est réglé pour permettre un retrait de 3% en chaîne et en trame.
Le tissu est ensuite teint à l'aide de Multamine Bleu Marine 2B (Impérial Chemical stries., Ltd) et conserve son aspect crêpe.
EXEMPLE 4. -
On étire sur un banc c'étirage classique représenté au dessin annexé mais sans le rouleau 6 et sans appareil de chauffage 7, un fil comprenant six brins de polyhexaméthylène adipamide conte- nantchacun 140 filaments tordus ensemble avec une torsion de 1/30e de tour Z par pouce.
La vitesse d'étirage est de 325pieds (9?,5 m) par minute
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et le taux d'étirage mécanique de 5,45.
Le fil constitué des six brins forme sur le rouleau éti- reur un ruban de 1 1/4 pouce (32 mm) de largeur. Le fil passe six fois autour du rouleau étireur 4 et du rouleau séparateur 5 mais au cours du quatrième circuit, le fil entre eh contact avec une plaque de 10 pouces (250 mm) de longueur maintenue à 185 C et placée de telle manière que seule la moitié du ruban de fil, c'est-à- dire 5/8e pouce (16 mm) passe le long de la plaque chaude et en con- tact avec celle-ci. Le fil est ensuite tordu et envidé, la torsion introduite étant de 4 1/2 tours Z par pouce. Par relâchement du fil étiré obtenu dans l'eau à 60 C, on obtient un fil volumineux ayant un denier total de 5875.
EXEMPLE 5.-
On étire à 3,92 fois sa longueur initiale à la vitesse de 210 pieds (63 m) par minuté sur le même appareil que celui des exemples 1 et 2, un fil non étiré et non tordu de olyhexaméthylène apipamide comprenant 34 filaments de 40 deniers et 10 filaments de 50 deniers (denier total 353)'
Le fil tout entier passe trois fois autour des rouleaux 4 et 5. Au point 11, le brin de denier inférieur est séparé du brin de denier plus importante ce dernier faisant trois circuits de plus autour des rouleaux 4 et 5. Le brin de denier inférieur passe du point 11 autour du rouleau 6 sur l'appareil de chauffage 7, puis deux fois autour des rouleaux 4 et 5.
Les deux brins sont combines et envidés en 9 en y introduisant une torsion de 2 tours Z par pouce. Helâché dans l'eau chaude (60 C), ce fil devient volu- mineux et d'un toucher agréable, le brin de denier plus important ayant tendance à former une âme entourée du brin de denier moindre.