La présente invention est relative à un procédé
pour la fabrication de fibres acryliques de haute qualité,
dans lequel on utilise une solution aqueuse de chlorure de
zinc comme solvant. Elle concerne, plus particulièrement,
un procédé de fabrication de fibres, dans lequel des faisceaux
files et étirés sont soumis à une contraction adéquate d'au
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m ide et leurs mélanges, de manière à améliorer les propriétés des fibres, notamment leur blancheur, la capacité d'ou-
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lation.
Lors de la production d'articles de forme déterminée, tels que des fibres et des filaments à partir de po-
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solution de polymère ou .La solution de filage à une extrusion dans un milieu coagulant et à un lavage, le faisceau
obtenu étant ensuite étiré à des températures élevées, en
vue de l'orientation. Cependant, les fibres ainsi obtenues
ont une médiocre résistance de neeud et sont sujettes à une
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un traitement thermique ainsi que des traitements à l'aide
de diméthylformamide, de sulfoxyde diméthylique ou d'acides
organiques concentrés.
Ces traitements sont intéressants, lorsque des solvants organiques sont utilisés pour le polyacrylonitrile.
Cependant, lorsque ces traitements sont appliqués aux fibres obtenues en filant une solution dans laquelle du chlorure de zinc est utilisé (tomme solvant, d'autres inconvé-
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duit une décoloration, une diminution de résistance mécanique et une adhérence des fibres, tandis que lorsqu'on utilise des agents de traitement dont question plus haut, il est difficile d'éliminer et de récupérer ces agents, tandis que l'amélioration des propriétés des fibres est insuffisante.
Ceci est considéré comme devant être attribué à la difficulté que l'on éprouve-pour améliorer le caractère hétérogè-
ne des fibres, ce caractère hétérogène apparaissant inévita- blement au cours de la coagulation, lorsqu'on utilise du chlorure de zinc, par opposition au cas où un solvant organique est employé.
La présente invention a pour objet un nouveau procédé, dans lequel le faisceau de filaments qui a été filé à partir de la solution contenant du chlorure de zinc est traité par un agent ou des agents particuliers assurant une forte contraction, de manière à améliorer la structure hétérogène des fibres, ce qui permet de régler la contraction du faisceau étiré et d'éliminer ainsi que de récupérer aisément le ou les agents en question. Conformément à la présente invention, les faisceaux de filaments sont soumis à une con-
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l'agent organique choisi parmi le carbonate d'éthylène, le phénol, le p-toluènesulfonamide, le benzènesulfonamide et leurs mélanges à une température de 90 à 100[deg.]C, après quoi les agents absorbés sont éliminés par lavage à l'eau et les faisceaux sont finalement sèches.
Au cours du traitement à l'aide de ces agents, il ne se produit pas de corrosion substantielle, tandis qu'une faible quantité de ces agents est seulement perdue au cours du procédé, étant donné que l'effet voulu de relaxation peut être obtenu avec une faible concentration de ces agents, tandis qu'il n'y a aucun danger de détérioration des propriétés mécaniques et de l'aptitude des fibres à s'auvrir, ni aucun danger de décoloration des produits par suite de la
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plus, les avantages du traitement de relaxation peuvent être parfaitement maintenus dans les produits.
Dans la mise en oeuvre de la présente invention, on utilise, de préférence, les proportions ci-après indiquées des agents de relaxation, bien que ces proportions puissent varier selon la composition des copolymères et les conditions dans lesquelles les faisceaux de filaments sont étirés.
TABLEAU 1.
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Dans le tableau, les agents de relaxation sont indiqués comme étant constitués d'un seul composé, mais il est à, noter que l'on peut utiliser n'importe quel mélange
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concentration de 3 à 25 %* La relaxation s'effectue, de pré-
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Le tableau 2 indique une comparaison entre les procédés usuels et le procédé suivant l'invention, ce tableau indiquant.la concentration de chacun des agents qui est nécessaire pour une relaxation ou un relâchement effectué
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TABLEAU 2.
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,, i La demanderesse a constaté par ailleurs que la résistance de noeud et le degré de fibrillation des fibres
'>
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sant passer les faisceaux étirés dans les solutions des .
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utilise une solution aqueuse de carbonate d'éthylène, les
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TABLEAU 3,
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La solution de fil.:..age utilisable dans le procédé suivant la présente invention peut être obtenue en dissolvant un polymère ou un copolymère d'acrylonitrile dans une solution aqueuse concentrée de chlorure de zinc. Dans la suite du pré- sent mémoire, le terme "polymère" désigne aussi bien un po-
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connu.de polymérisation en suspension dans de l'eau, la po- lymérisation étant suivie d'un lavage et d'un séchage. La
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par polymérisation en solution dans une solution aqueuse con-
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si on le désire, d'autres monomères �inyliques. Comme poly-
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copolymères d'acrylonitrile ou des mélanges de polymères, à ' condition que la teneur d'acrylonitrile de ces polymères soit d'au moins 85 % en poids, pour que les propriétés excellentes des fibres acryliques soient conservées.
Comme monomères utilisables pour la formation de copolymères fibrogènes avec l'acrylonitrile, on peut citer
-l'acétate de vinyle et d'autres esters vinyliques d'acides mono-carboxyliques, l'acrylate de méthyle et d'autres aoryla-,,. tes d'alkyle, le méthacrylate de méthyle et d'autres méthacrylates, le styrène, l'a-méthyl styrène et d'autres hydrooarbu- <EMI ID=26.1>
pyle, l'acrylamide et le méthacrylamide, le chlorure de vinyle, le chlorure de vinylidène et le méthaorylonitrile. Comme autres monomères utilisables pour obtenir des copolymères avec l'acrylonitrile, on peut citer les vinyl pyridines, les vinyl
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l'acide méthallyl sulfonique, l'acide p-vinyl benzène sulfonique, l'acide acrylique, l'aoide méthacrylique, etc., ainsi que leursmélanges.
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une solution aqueuse de chlorure de zinc contenant, au surplus,! du chlorure de sodium, du chlorure de potassium, du chlorure
de calcium et des sels analogues ou de l'acide acétique, de 1 'acide chlorhydrique ou des acides analogues. Dans ces sol- :
vants, la concentration du chlorure de zinc est, de préféren- ;
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Lors de la mise en oeuvre de la présente invention, la solution de filage préparée directement par polymérisation
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dans les solvants susmentionnés est extrudée dans des agents de coagulation et le faisceau de filaments sous forme gélifiée
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dans de l'eau, de la vapeur d'eau ou de l'air à température élevée, comme cela est bien connu. Après avoir soumis le faisceau de filaments étirés au traitement de relaxation ou de relâchement suivant la présente invention, ce faisceau
est lavé de nouveau avec de l'eau, pour éliminer parfaitement l'agent absorbé, après quoi, on peut faire passer le faisceau, si cela est nécessaire, dans un bain de huilage. Au surplus, pour éviter que les fibres se délustrent, on sèche le faiseau,
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procédés de traitement usuels, les fibres obtenues possédant <EMI ID=34.1>
la portée de l'invention. Sauf indication contraire, les parties et pourcentages sont en poids.
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fage et la solution de polymère obtenue a été extrudée dans un bain,de coagulation constitué par une solution aqueuse à
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obtenu sous forme gélifiée a été lavé à l'eau, puis étiré de 600 � dans de l'eau bouillante. Le faisceau de filaments
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et séché à 120[deg.]C. Les fibres obtenues possédaient les pro- p riétés suivantes: <EMI ID=39.1>
- résistance de noeud: 2,4 g/denier,
- blancheur de la fibre: 0,850.
lorsqu'on a traité le faisceau de filaments étirés de la
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i
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i
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à une température de 20[deg.]0, dans une filière comportant
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de filaments a été ensuite immédiatement étiré de 500 % dans
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suivantes:
- blancheur! 0,87 ,
- résistance mécanique à secs 3,5 g/denier ,
- résistance de noeud: 2,6 g/denier. Par ailleurs, ces fibres possédaient une aptitude excellente <EMI ID=51.1>
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65 parties d'acrylonitrile, 7 parties d'acrylate de méthyle et 0,6 partie de persulfate d'ammonium ont été mélangés et dissoutes dans 650 parties d'une solution aqueuse à 50 % de chlorure de zinc et 5 % de chlorure de sodium et la solution obtenue a été amenée, de manière contenue,dans des récipients de polymérisation communiquant directement, en circuit fermé, avec un appareil de filage. Après 3 heures
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exempte de mousse. Cette solution de filage a été filée dans une filière comportant 6000 trous d'un diamètre de 0,14 mm, dans une solution aqueuse à 20 % de sel, à une température
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avec de l'huile et d'un séchage à 125[deg.]0. En plus d'une bonne aptitude à s'ouvrir, les fibres obtenues possédaient les remarquables propriétés suivantes:
résistance mécanique à l'état sec: 3,4 g/denier,
- résistance de noeud: 2,8 g/denier, <EMI ID=55.1>
EXEMPLE 4,
Le faisceau fraîchement coagulé obtenu dans l'exemple 2 a été étire jusqu'à deux fois sa longueur originelle dans de l'eau et le sel restant dans le faisceau a été com-
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suivantes:
- blancheur: 0,910,
- résistance mécanique à l'état secs 3,8 g/denier,
- résistance de noeud: 2,8 g/denier.
Au surplus, la capacité d'ouverture des fibres était excellen... te. Par contre, lorsque l'on fait passer simplement le faisceau de filaments étirés dans le milieu décrit ci-dessus, sans aucune contraction, les fibres obtenues n'ont qu'une résistance de noeuû de 1,2 g/denier. Par ailleurs, lorsque le lavage qui fait suite au traitement de relaxation est éliminé, les fibres adhèrent fortement l'une à l'autre après séchage,
en sorte qu'elles sont sans valeur pratique.
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Le faisceau de filaments étirés obtenu dans l'exem-
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aqueuse à 4 % de phénol et le phénol contenu dans les fila- ments en a été éliminé, de manière continue, par lavage,
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ses à un traitement de relaxation dans de l'eau bouillante ,
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pour laquelle les fibres ainsi traitées ne possédaient qu'une résistance de noeud de 1,2 g/denier.
REVENDICATIONS..
1,- Procédé de fabrication de fibres acryliques dans lequel une,solution de filage en un polymère ou copoly.,
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nesulfonamide mélanges.