BE623534A - - Google Patents

Description

   <EMI ID=1.1> 

  
perfectionnements dans la technique de la rétraction ou du

  
relâchement d'objets ou articles en forme, tels que des pellicules, des rubans, des bandes, des filaments, etc, en matières

  
organiques. L'invention concerne, plus particulièrement, des

  
perfectionnements dans la technique de la rétraction ou du re- 

  
lâchement d'objets en forme constitués de matières polymères 

  
telles que, par exemple, un pôlyacrylonitrile. Dans une forme 

  
d'exécution préférée, l'invention est relative à des perfec- 

  
tionnements à la rétraction ou au relâchement de filaments 

  
sans fin en polymères d'acrylonitrile, selon une technique

  
dans laquelle ces filaments sans fin se déplacent à très grande

  
vitesse. 

  
Des articles façonnés ou en forme peuvent être ob- 

  
tenus à partir de nombreuses matières polymères par des procédés 

  
dans lesquels ces articles sont allongés ou étirés, de façon à 

  
augmenter l'orientation des molécules du polymère et à amélio- 

  
rer ainsi les propriétés du produit final. L'étirage peut s'effectuer dans une série continue d'opérations, au cours des-

  
quelles les matières polymères sont transformées en objets ou 

  
articles façonnés. Cet étirage peut aussi s'effectuer sur 

  
 <EMI ID=2.1> 

  
ultérieur distinct. 

  
Parmi les procédés connus d'obtention de tels ar- 

  
ticles façonnés, on peut citer le procédé de filature au mouillé, 

  
procédé dans lequel une solution d'un polymère est extrudée 

  
dans un bain de coagulation liquide, de façon à former un arti- 

  
cle façonné qui est ensuite déshydraté. On connaît aussi   <EMI ID=3.1> 

  
 <EMI ID=4.1> 

  
dans un milieu de coagulation gazeux, dans lequel le solvant  peut s'évaporer, de telle sorte que l'on obtienne un article 

  
 <EMI ID=5.1> 

  
fondu, dans lequel un polymère fondu est extrudé dans un -ni., lieu relativement froid, de façon à former un article façonné 

  
ou mis en forme, par solidification du polymère. Dans tous ces  procédés, le produit extrudé doit être éloigné des orifices

  
de façonnage, tandis que l'article façonné doit habituellement être encore soumis à un étirage, pour orienter davantage les molécules du polymère. 

  
 <EMI ID=6.1> 

  
en question puissent disparaître. Dans maints cas, l'absence d'un traitement convenable de rétraction des articles en question donne lieu à l'obtention d'un produit final dont les dimensions ne sont pas stables aux'températures élevées, môme si les matières précédemment étirées peuvent avoir subi un relâ-

  
 <EMI ID=7.1>  

  
 <EMI ID=8.1> 

  
 <EMI ID=9.1> 

  
i cédés. Parmi ces matières, on peut citer les polyamides, tels  que le nylon; les polyesters, tels que le poly (éthylène gly- 

  
 <EMI ID=10.1> 

  
rure de polyvinyle, l'alcool polyvinylique, etc; ainsi que les  polymères acryliques, tels que le polyacrylonitrile , ainsi  que les copolymères d'acrylonitrile et d'un ou plusieurs autres  monomères vinyliques. 

  
" Bien qu'elle soit intéressante pour la rétraction  et le relâchement d'articles en forme constitués en de telles  matières, la présente invention a été particulièrement mise au  point dans son application à la rétraction d'articles en forme  de filaments en polymères d'acrylonitrile. Pour faciliter les 

  
 <EMI ID=11.1> 

  
mères d'acrylonitrile sera utilisée pour illustrer l'invention,.  mais il est à noter que celle-ci n'est pas du tout limitée à

  
 <EMI ID=12.1> 

  
Divers procédés de préparation d'articles façonnés en polymères d'acrylonitrile sont connus et décrits dans la littérature. Dans ces procédés, des polymères d'acrylonitrile sont dissous dans un solvant approprié et extrudés, par une filière, dans un bain de coagulation, de façon à former les articles façonnés désirés. Ceux-ci peuvent, s'ils ont été ob-

  
 <EMI ID=13.1> 

  
hydratés, de façon à faire disparaître la structure gélifiée obtenue. Pour améliorer et modifier diverses propriétés, les

  
 <EMI ID=14.1> 

  
ments supplémentaires. Parmi ces traitements supplémentaires, 

  
on constate qu'un étirage ou allongement des articles mis en forme, sous forme de structuras gélifiées humides et/ou de structures déshydratées et compacter peut améliorer notable.. ment les propriétés des articles finis en polymère d'acrylonttrile D'autres améliorations des propriétés des articles finis 

  
 <EMI ID=15.1>  <EMI ID=16.1> 

  
ou rétractés à des températures élevées. La présente inven-  tion concerne des améliorations de la technique de relâchement  ou de rétraction de tels articles mis en forme. 

  
 <EMI ID=17.1> 

  
ont été précédemment étirés, en les soumettant à des tempéra** tures élevées pendant des intervalles de temps prolongés, selon.. un procédé discontinu. Cette technique offre les inconvénients 

  
 <EMI ID=18.1> 

  
 <EMI ID=19.1> 

  
 <EMI ID=20.1> 

  
 <EMI ID=21.1> 

  
 <EMI ID=22.1> 

  
 <EMI ID=23.1> 

  
 <EMI ID=24.1> 

  
 <EMI ID=25.1>  <EMI ID=26.1>  articles façonnés, tels que les filaments, afin de permettre 

  
un transfert suffisant de chaleur, sur une longueur raisonna-  ble de fente, aux articlos façonnés se déplaçant à grande vîtes-

  
 <EMI ID=27.1> 

  
il est aussi nécessaire de faire passer les filaments dans la  fente, on les soumettant à une tension minimale. 

  
On a constaté que lés filaments légers et flexibles  vibrent ou subissent un battement dans les limites étroites 

  
de la fente du four, lorsqu'ils sont tirés dans cette fente 

  
sous une tension très faible, tandis que ces filaments viennent 

  
 <EMI ID=28.1> 

  
 <EMI ID=29.1> 

  
des surchauffes locales. De même, lorsque la vitesse de dé. 

  
 <EMI ID=30.1> 

  
il est nécessaire d'allonger la fente , de façon que le filament 

  
 <EMI ID=31.1> 

  
longueur de fente accrue et la.vitesse linéaire nlus élevée  des filaments dans la fente étroite augmentent fortement les 

  
 <EMI ID=32.1> 

  
un battement, dans une position centrale exacte.dans une fente  étroite, on obtient des rétractions non uniformes et inégales,  par suite des différences de température qui se manifestent dans 

  
 <EMI ID=33.1> 

  
tances relatives par rapport aux parois de la fente, au cours 

  
 <EMI ID=34.1> 

  
Il a également été proposé de soumettre des ar-  ticles mis en forme, tels que des fils ou,des filaments, à un

  
 <EMI ID=35.1>  aqueuses diluées à cette fin, à moins de maintenir cette eau  ou ces solutions aqueuses à une pression supérieurs à la près-  sion atmosphérique. Ce procédé présente également d'autres in-  convénients, notamment celui d'exiger des stades supplémentaires 

  
 <EMI ID=36.1> 

  
dudit liquide inerte, ou celui de faire passer les articles  en question, de manière continue, dans un récipient ou une j

  
t

  
 <EMI ID=37.1> 

  
 <EMI ID=38.1> 

  
desdites enceintes) lorsqu'on utilise de l'eau ou un autre li- 

  
 <EMI ID=39.1> 

  
traction exercée par frottement sur les articles façonnés pas- 

  
 <EMI ID=40.1> 

  
passage élevées, et/ou à cause de la traction par frottement  qui se produit lors du passage de ces articles dans les joints  d'étanchéité, il est impossible d'assurer une rétraction maxi-  male. En fait, à des vitesses très élevées, la traction obte- 

  
 <EMI ID=41.1> 

  
 <EMI ID=42.1> 

  
d'Amérique n[deg.] 2.716.586 accordé le 30 août 1955. 

  
Un autre procédé proposé pour rétracter des articles 

  
 <EMI ID=43.1> 

  
être appliquée, tension qui. limite le degré de rétraction des 

  
 <EMI ID=44.1> 

  
sentent sous la forme l'articles légers et flexible^, tels que 

  
 <EMI ID=45.1>   <EMI ID=46.1> 

  
La demanderesse a constaté que ]'on peut obtenir un relAchement excellent ou une rétraction excellente d'articles mis en forme,- et ce de manière continue à très grande vitesse,  en faisant passer ces articles au contact de surfaces mobiles chauffées, plus particulièrement sur les surfaces supérieures d'éléments de relâchement ou de rétraction mobiles.

  
Il est particulièrement avantageux de faire passer les article)* façonnés sur des rouleaux d'alimentation tournant

  
 <EMI ID=47.1> 

  
rouleau de rétraction tournant à une seconde vitesse égale

  
ou inférieure à la première , les articles façonnés étant en* suite amenés à passer sur des.rouleaux d'évacuation tournant

  
à une troisième vitesse inférieure à la seconde, On a constaté que cette technique permet de remédier aux inconvénients et difficultés mentionnés plus haut et inhérents aux techniques connues, tandis qu'elle permet d'ootenir des produits rétractés

  
 <EMI ID=48.1> 

  
tion des articles sous une tension très faible.

  
Pour mieux comprendre l'invention, on fera référence dans la description suivante aux dessins ci-annexés, dons les. quels: <EMI ID=49.1>  l'appareil utilisable pour l'exécution de ce procédé, et la figure 2 illustre schématiquement une seconde forme d'exécution de l'invention. 

  
Sur les dessins et, plus particulièrement, à la fiai

  
il 

  
 <EMI ID=50.1>  sans fin 11 provenant d'une source (non montrée) sont amenés

  
à passer autour de rouleaux d'alimentation 12, puis sur la surface supérieure d'un rouleau de relâchement ou de rétraction

  
 <EMI ID=51.1> 

  
tir desquels': ces articles peuvent être amenés à des postas de traitement subséquent appropriés.

  
 <EMI ID=52.1> 

  
 <EMI ID=53.1> 

  
technique et utilisés aux mêmes fins. Comme illustré, ces rou-

  
 <EMI ID=54.1> 

  
ques, dont l'un est plus grand que l'autre. De tels rouleaux

  
 <EMI ID=55.1> 

  
 <EMI ID=56.1> 

  
préférence une surface appropriée, telle qu'une surf son mate,

  
 <EMI ID=57.1> 

  
les filaments sans fin Il passant sur ce rouleau. Pour obtenir une rétraction maximale des filaments, il importe que la vitesse

  
 <EMI ID=58.1> 

  
 <EMI ID=59.1> 

  
 <EMI ID=60.1> 

  
 <EMI ID=61.1> 

  
dans les directions indiquées par les flèches.

  
 <EMI ID=62.1>  

  
 <EMI ID=63.1> 

  
 <EMI ID=64.1> 

  
 <EMI ID=65.1>   <EMI ID=66.1> 

  
des dispositifs collecteurs appropriés. 

  
Une seconde forme d'exécution de l'intention est 

  
 <EMI ID=67.1> 

  
ticles façonnés en forme de filaments sans fin 31 passent d'abord sur des rouleaux d'alimentation 22 qui peuvent être chauf- 

  
 <EMI ID=68.1> 

  
 <EMI ID=69.1> 

  
enfin aux rouleaux d'évacuation 24, On notera que les articles façonnés en cours de rétraction passent plusieurs fois sur la surface supérieure du rouleau de rétraction chauffé 23, gràce

  
 <EMI ID=70.1> 

  
 <EMI ID=71.1> 

  
excessives, ce qui est important, si.-tout lorsqu'on opère à des  <EMI ID=72.1>  <EMI ID=73.1> 

  
 <EMI ID=74.1> 

  
mentation 22 et qu'elle soit supérieur. \ la vitesse périphéri- .  que des rouleaux d'évacuation 24. Ces \. cases sont obtenues  par des dispositifs classiques appropri ; (non montras) qui 

  
 <EMI ID=75.1> 

  
 <EMI ID=76.1>  Les rouleaux de rétraction 13 et 23 présentent,!! de préférence, des surfaces périphériques constituées en une matière bonne conductrice de la chaleur, de façon à permettre un transfert rapide de chaleur de ces rouleaux aux filaments qui passent sur eux. Ces rouleaux peuvent être chauffés intérieurement, par exemple à l'aide de dispositifs de chauffage électrique schématisés en 18 et 28 ou à l'aide de vapeur d'eau surchauffée. Ces rouleaux peuvent aussi être chauffés de l'extérieur, par exemple à l'aide de dispositifs de chauffage par rayonnement.

  
En général, lorsque la chose est possible, on pré-

  
 <EMI ID=77.1> 

  
sée à la figure 1, afin d'obtenir une rétraction maximale. Lorsque la vitesse augmente, il est nécessaire d'augmenter le diamètre du rouleau de rétraction, afin de maintenir le temps de contact entre les filaments 11 et le rouleau de rétraction
13 sensiblement constant, de façon à permetre le maintien de la même relation température-tempe, peur obtenir une rétraction optimale d'un polymère donné. Cependant, lorsqu'on opère à des

  
 <EMI ID=78.1> 

  
rouleaux présentant de très grandes dimensions. Ainsi, la forme d'exécution schématisée à la figure 2 devient intéressante, lorsqu'on opère à des vitesses très élevées, à un point de vue mécanique et économique. Lorsqu'on fait passer les filaments
21 à trois reprises sur une partie supérieure du rouleau de rétraction 23, ce rouleau 23 peut présenter un diamètre nettement inférieur à celui d'un rouleau de rétraction correspondant
13 tournant à la même vitesse périphérique. Cependant, il a été constaté qu'il n'est pas possible d'obtenir une rétraction aus3i intense avec la forme d'exécution illustrée à la figure

  
2 qu'avec celle schématisée à la figure 1. En bref, on préfère

  
 <EMI ID=79.1> 

  
Maximale, tandis que celle de la figure 2 est préférée lorsqu'on opère à très grande vitesse. 

  
A titre d'exemple, des filaments tans fin en poly-  mère d'acrylonitrile ont été préparés en extradant une solution de filature d'un tel polymère dissous dans une solution aqueuse  concentrée de thiocyanate de sodium, dans un bain de coagula-

  
 <EMI ID=80.1> 

  
Des articles gélifiés humides ainsi formés ont été lavés jus-

  
 <EMI ID=81.1> 

  
dans des bains aqueux chauffés jusqu'à présenter une longueur  correspondant à environ 7 à 9 fois leur longueur à l'état non  étiré. Les filaments ont ensuite été déshydratés pour détruire 

  
 <EMI ID=82.1> 

  
rés ont ensuite été rétractés, en appliquant le procédé et  l'appareil schématisé à la figure 1 ou à la figure 2, après

  
 <EMI ID=83.1> 

  
On a constaté, lors de ces essais, qu'une rétraction optimale était obtenue, en maintenant les rouleaux de rétraction 13 ou 23 à une température d'environ 175 à 315*C et,

  
 <EMI ID=84.1> 

  
maintenant les filaments en contact avec ces rouleaux pendant environ 0,05 à environ 0,20 seconde (cette durée étant partiellement fonction du denier total du faisceau de filaments).

  
Il s'est révélé souhaitable, lors de la rétraction de filaments en polyacrylonitrile à des vitesses de 200 à 1000 mètres par

  
 <EMI ID=85.1> 

  
tion 13. ou 23 à une vitesse périphérique inférieure d'une va-

  
 <EMI ID=86.1> 

  
 <EMI ID=87.1> 

  
mentation 12 et 22, tout en faisant tourner les rouleaux collecteurs 14 ou 24 à une vitesse périphérique inférieure d'en-

  
 <EMI ID=88.1> 

Claims (1)

1. On notera que, dans l'exemple décrit plu�haut,

   les filaments ont été rétractée à une température supérieure à

   la température la plus élevée! laquelle ils avaient été antérieurement étirée. On notera aussi que, pour la rétraction,

   le rouleau d'évacuation tourne toujours A une vitesse périphé- <EMI ID=89.1>

   les rouleaux de rétraction 13 et 23 présentaient chacun une

   zone périphérique en métal conducteur de la chaleur présentant

   <EMI ID=90.1>

   par l'intérieur,

   REVENDICATIONS.

   <EMI ID=91.1>

   <EMI ID=92.1>

   combinaison, (a) un rouleau de.rétraction présentant une sur-

   face matte sur sa partie destinée à venir en contact avec les acticles devant subir une rétraction, ce rouleau pouvant tourner autour d'un axe sensiblement horizontal, (b) un dispositif pour amener l'article façonné en question sur la partie supé- rieure dudit rouleau de rétraction, (c) un dispositif pour éloigner l'article façonné de la partie supérieure du rouleau

   <EMI ID=93.1>

   çonné pendant qu'il est en contact avec la partie supérieure

   <EMI ID=94.1>

   permettre la rétraction,

   2,- Appareil pour soumettre des articles façonnés à .

   <EMI ID=95.1>

   (a) un rouleau de rétraction pouvant tourner autour d'un axe sensiblement horizontal, (b) un dispositif pour faire tourner <EMI ID=96.1>

   amener les articles façonnés à la partie se déplaçant vers le

   haut de la périphérie du rouleau de rétraction, (d) un rouleau d'évacuation pour éloigner les articles façonnés de lu partie

   <EMI ID=97.1> <EMI ID=98.1>

   un dispositif pour faire tourner le rouleau d'alimentation à

   une vitesse périphérique supérieure à la vitesse périphérique

   <EMI ID=99.1>

   <EMI ID=100.1>

   rieure à la vitesse périphérique du rouleau de rétraction, de façon à permettre aux articles façonnés de subir une rétraction.

   <EMI ID=101.1>

   <EMI ID=102.1>

   <EMI ID=103.1>

   t ces articles et la surface du rouleau à un minimum. , ;

   <EMI ID=104.1>

   en ce que le rouleau de rétraction présente une périphérie en matière conductrice, de la chaleur, tan:is que le dispositif

   <EMI ID=105.1>

   <EMI ID=106.1>

   <EMI ID=107.1>

   5.- Procédé pour faire subir une rétraction à des articles façonnés, caractérisé en ce qu'on fait passer, de manière continue, ces articles d'un rouleau l'alimentation sur la partie supérieure d'un rouleau de rétraction animé d'un mouvement de rotation, puis sur un rouleau d'évaluation, on chauffe les articles façonnés, pendant: qu'ils passait sur la partie supé-

   <EMI ID=108.1>

   <EMI ID=109.1>

   <EMI ID=110.1>

   <EMI ID=111.1>

   ti:n. <EMI ID=112.1>

   <EMI ID=113.1>

   un faible coefficient,de frottement, cette surface se dépliant

   <EMI ID=114.1>

   <EMI ID=115.1>

   <EMI ID=116.1>

   <EMI ID=117.1>

   lonitrile, on les chauffe à une température comprise entre

   <EMI ID=118.1>

   <EMI ID=119.1>

   polymère d'acrylonitrile à une rétraction, caractérisé en ce qu'on fait passer ces articles* d'un rouleau d'alimentation sur la surface supérieure d'un rouleau de rétraction, puis sur un rouleau d'évacuation, on fait tourner le rouleau d'alimentation à une première vitesse périphérique, on fait tourner le rouleau de rétraction à une seconde vitesse périphérique

   <EMI ID=120.1>

   <EMI ID=121.1>

   <EMI ID=122.1>

   <EMI ID=123.1>

   seconde vitesse périphérique, et on chauffe les articles fa-

   <EMI ID=124.1>

   1

   <EMI ID=125.1>

   traction.

   <EMI ID=126.1>

   ce qu'on fait tourner le rouleau de rétraction à une vitesse

   <EMI ID=127.1>

   périphérique, tandis qu'on fait tourner le rouleau d'évacua-

   <EMI ID=128.1>

   vitesse périphérique, les articles façonnés étant chauffée à une température d'environ 218[deg.]C à environ 260[deg.]C, pendant qu'ils sont en contact avec le rouleau de rétraction. 10,.. Procédé pour faire subir une rétraction à des arti- clos façonnas qui. ont été soumis antérieurement à un étirage,

   <EMI ID=129.1>

   <EMI ID=130.1>

   d'une surface en mouvement présentant un faible coefficient

   <EMI ID=131.1>

   sont en contact avec la partie supérieure de ladite surface en

   <EMI ID=132.1>

   traction, on amène les articles façonnés de ladite surface en , mouvement à une seconde zone. iL ;ne seconde vitesse inférieure à la première, et on fait en sorte que la surface en mouvement

   <EMI ID=133.1>

   fesse, mais non supérieure à la première vitesse.

   <EMI ID=134.1>

   ce que , dans le cas où les articles façonnés sont en polymère d'acrylonitrilo, la seconde vitesse est inférieure d'environ

   <EMI ID=135.1>

   <EMI ID=136.1>

   <EMI ID=137.1>

   vitesse.