Procédé de fabrication d'un ruban de fibres sans torsion, teint et stabilisé, et ruban de fibres, obtenu selon le procédé, a fibres
liées entre elles.
L'invention concerne un procédé de fabrication d'un
ruban de fibres sans torsion, qui est teint et stabilisé, ainsi que
d'un ruban de fibres teint et stabilisé selon ce procédé, dont
les fibres sont liées entre elles.
On sait déjà fabriquer dans la filature, selon la
demande de brevet allemand DOS 1.510.377, des rubans de fibres
sans torsion, teints et stabilisés, dont les fibres sont teintes
et liées entre elles. Selon ce procédé, un assemblage de fibres sans torsion passe dans un bain où il est imprégné avec un liquide contenant une colle et un colorant. L'excès de liquide est ensuite exprimé sous l'effet de la pression et les fibres sout condensées en un ruban compact, puis, après élimination de la colle sous l'action de la chaleur, c'est-à-dire par élévation de la température, et séchage du ruban compact, on obtient un ruban de fibres teint et stabilisé, dans lequel les fibres sont liées entre elles par la colle. Quoique l'apport de la colle et du colorant s'effectue en une seule opération, on admet que le colorant introduit en même temps que la colle est compatible avec celle-ci, de sorte que la teinture de fibres n'est pas influencée par cette dernière. Mais cela peut avoir des inconvénients dans certains cas.
Un autre inconvénient de ce procédé est que la répartition, par exemple la dissolution, de certains colorants et de certaines colles dans le même liquide n'est pas suffisante, de sorte que ceux-ci ne peuvent être utilisés ensemble. Cet inconvénient apparaît, par exemple, lors du traitement de fibres synthétiques. Dans de nombreux cas, il peut arriver qu'en raison de différentes affinités d'un colorant pour différentes colles, on soit obligé d'utiliser une plus grande quantité de colorant pour teindre les fibres qu'il ne serait nécessaire pour obtenir un ruban de la couleur voulue. Ainsi,
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pénible, mais aussi peu économique . Il s'est également avéré qu'un ruban de fibres stabilisé par introduction de colle peut, lors d'un traitement ultérieur, par exemple étirage ou retordage en un fil ou tissage direct, empoussiérer excessivement le banc d'étirage, le métier à filer ou le métier à tisser, par la poussière de colle sèche détachée par la rupture des liaisons pendant l'étirage ou par
le frottement. Pour éviter des dérangements, il est nécessaire de nettoyer souvent les installations, ce qui rend l'utilisation de rubans de fibres ainsi stabilisés peu économique. L'abaissement de la quantité de colle ne conduit pas non plus à la diminution ou la dissipation de la poussière, mais abaisse plutôt la stabilité et la solidité du ruban, au point que celui-ci ne possède plus les propriétés voulues pour les traitements ultérieurs. Un autre inconvénient est que dans de nombreux cas on est obligé de laver le produit fini fabriqué avec ce ruban stabilisé pour éliminer la colle, vu que celle-ci peut altérer les propriétés ou le caractère du produit fini, par exemple son toucher.
D'après la littérature (Chemiefasern/Textilindustrie,
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tissés en pulvérisant ou en faisant couler goutte à goutte un solvant latent, c'est-à-dire un solvant n'attaquant pas la matière fibreuse à température ambiante, soit avant le cardage sur une matiere fibreuse se trouvant dans une caisse d'alimentation ou sur une couche ou une nappe de fibres déjà cardées. Puis, la matière fibreuse, traitée avec le solvant latent, est chauffée à une température à laquelle les fibres sont activées par le solvant et partiellement ouvertes et soudées aux points de contact, après quoi le solvant est éliminé par évaporation. Selon ce procédé, dit "de liaison par solvants", il est possible délier les fibres dépassant dans les produits tissés, tricotés, tuftés ou non-tissés, donc des produits finis, avec l'ensemble de fibres et, ainsi, de réduire leur nombre.
Pour activer le solvant latent, on fait passer à travers la nappe de l'air chaud, de manière à ce que la nappe soit portée par l'air.
Les produits textiles fabriqués selon ce procédé "de liaison par solvants" possèdent une structure qui, à la suite de la liaison par les solvants, n'est constituée que de fibres liées entre elles.
Cependant, la pulvérisation ou l'écoulement goutte à goutte du solvant latent ne permet pas une imprégnation suffisante du produit fibreux dans toute son épaisseur, de sorte que la liaison ne s'effectue pas uniformément à travers toute la matière fibreuse. Ainsi, la grande masse de fibres entremêlées se trouvant dans la caisse d'alimentation ou bien la nappe de fibres fortement gonflée ou le tissu ne peuvent être imprégnés que sur leur surface ou dans une zone proche de la surface. En particulier, on ne peut pas imprégner uniformément un tissu exécuté avec des fils tordus, étant donné que l'imprégnation est gênée par les fibres serrées par la
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uniforme du produit fibreux avec un colorant dissous dans le solvant latent, étant donné que ce produit ne peut pas s'imprégner suffisamment avec le solvant. Dans ce procédé, on propose d'appliquer
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pas stable. Si l'on utilise d'assez grandes quantités de solvant
et de colorant pour imprégner suffisamment le produit fibreux dans toute son épaisseur, l'imprégnation n'est quand même pas assez uniforme, car pour les raisons indiquées plus haut, la surface du produit fibreux est toujours plus imprégnée que son intérieur. Le passage d'air chaud à travers le produit, destiné à l'activer, n'est également possible que dans un assemblage de fibres où celles-ci sont entremêlées d'une façon désordonnée comme par exemple dans une nappe d'ouate ou dans un assemblage de fibres maintenues ensemble par la torsion ou le tissage. Le procédé de liaison par solvants n'est donc approprié que pour des agrégats de fibres ou de fils tordus et tissés, qui sont liés entre eux, mais ne se laisse pas appliquer pour teindre d'une façon stable et lier.entre elles les fibres d'un produit fibreux ou d'un assemblage de fibres dépourvu de torsion.
Le brevet anglais 1.089.106 et la demande de brevet
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d'enroulements de fils par exemple de fibres de polyacrylonitrile, dans une solution aqueuse d'un colorant basique ou cationique con- tenant un composé, par exemple la tétraméthylènesulfone, qui ouvre
et gonfle les fibres dans la solution aqueuse et permet ainsi d'effectuer la teinture à une température maximale de 80[deg.]C. Selon le procédé de la demande de brevet allemand DAS 1.958.�72, avant de traiter les enroulements de filé, imprégnés dans le bain de teinture
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éliminé par lavage, de sorte qu'il n'agit plus à cette température
sur la matière fibreuse.
Le but de la présente invention est d'éliminer les inconvénients des procédés actuels pour la fabrication de rubans de fibres sans torsion, teints et stabilisés, et de réaliser un procédé permettant de teindre et de lier entre elles d'une façon simple ' et économique les fibres d'un assemblage de fibres n'ayant pas de torsion, de manière à ce que celles-ci soient teintes et liées entre elles sans se gêner mutuellement.
En outre, le but de l'invention est la fabrication d'un ruban de fibres sans torsion qui est stabilisé et dont les fibres ! sont teintes et liées entre elles dans un bain exempt de composants qui pourraient gêner le traitement ultérieur du ruban ou altérer le caractère du produit fini fabriqué avec ce ruban. L'invention se propose d'exécuter de tels rubans en partant de l'idée qu'il n'est pas possible selon les procédés actuels de lier sans les coller les fibres entre elles ni de les teindre d'une manière satisfaisante.
Le procédé selon l'invention pour la fabrication d'un ruban de fibres teint et stabilisé consiste à imprégner un assemblage de fibres n'ayant pas de torsion avec un liquide pouvant lier les fibres entre elles et contenant un colorant. Le liquide en excès est exprimé sous l'effet de la pression et les fibres sont condensées.en un ruban compact. Les fibres du ruban compact sont liées entre elles et teintes sous l'action de la chaleur, et le ruban est séché.
Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'assemoiage ae fibres est imprégné avec un composé chimique latent activant la surface des fibres sous l'action de la chaleur.-Selon l'invention, les fibres condensées en un ruban compact sont teintes à la température d'activation et liées simultanément entre elles par la matière fibreuse, l'activateur chimique est éliminé et le ruban dépourvu de torsion est séché.
Le ruban sans torsion, teint et stabilisé, fabriqué
selon le procédé de l'invention, contient des fibres qui sont teintes et liées entre elles.
L'avantage du procédé selon l'invention est que le composé activant et, partant, le colorant peut pénétrer uniformément à travers toute la section donc dans toute l'épaisseur de l'assemblage de fibres et qu'ainsi le composé et le colorant peuvent pénétrer simultanément à l'intérieur de l'assemblage de fibres et
former autour de chacune d'elles une pellicule de composé activant et de colorant. La liaison de fibres n'est pas gênée par le colorant et inversement la teinture de fibres n'est pas gênée par le composé activant, vu qu'aussi bien la teinture que la liaison de la matière fibreuse peut être activée de la même façon que le composé activant et que non seulement l'affinité et les forces de liaison entre le colorant et la matière fibreuse mais aussi celles entre les fibres elles mêmes peuvent être favorisées et augmentées. De cette manière, le colorant peut monter mieux sur les fibres pour les teindre et les fibres peuvent en même temps mieux se lier entre elles aux points
de contact. En particulier, le composant activant peut rendre lâche et gonflante la matière fibreuse et/ou ouvrir la structure des fibres, ce qui permet au colorant de se lier avec les fibres activées, dont la force de liaison est déterminée par la liaison entre le
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fixer sur elle beaucoup mieux que par les procédés de teinture
connus actuellement, de sorte qu'on n'est pas obligé d'éliminer
par lavage le colorant non fixé et qu'on peut ainsi travailler
plus rationnellement. Simultanément, s'effectue une meilleure
liaison des fibres entre elles, dont la force de liaison est déterminée par la liaison delà. matière fibreuse aux points de contact des fibres.
En serrant les fibres en un ruban compact, on augmente le nombre des points de contact entre les fibres de sorte que la
liaison des fibres entre elles n'est pas laissée au hasard. Les
fibres se lient ensemble plus uniformément dans toute la section
du ruban, ce qui augmente la solidité et la stabilité du ruban
après le séchage. Grâce au serrage de fibres en un ruban compact,
la structure du ruban réalisée à l'état mouillé se maintient pendant la liaison ultérieure des fibres entre elles, et les fibres restent réellement liées ensemble dans cette forme condensée. Le serrage de fibres empoche la désagrégation du ruban compact pendant l'évaporation du liquide lors du séchage ou pendant le transport de celui-ci vers le prochain stade de traitement. De cette manière, on peut fabriquer un ruban de fibres ayant une section stabilisée, appropriée pour le traitement ultérieur du ruban.
Selon le procédé de l'invention, on peut fabriquer des rubans de fibres stabilisés capables d'être étirés, c'est-à-dire des rubans qui peuvent être étirés sur un banc d'étirage, en
rompant les liaisons entre les fibres, mais sans endommager ces dernières, et qui peuvent éventuellement être filés ensuite pour fournir des filés pourvus de torsion. Selon le procédé de l'in-
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au processus de filature durant lequel le colorant peut encore
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l'avantage que la solidité de la couleur du filé fabriqué avec ce ? ruban est plus grande, vu que les fibres sont teintes avant de recevoir une torsion lors du filage. Mais on peut également fabriquer des rubans de fibres stabilisés, qui sont solides et stables sans être étirés et tordus, et qui peuvent être directement traités pour fournir un produit textile, par exemple un tissu. A la suite de l'apport de colorant selon le procédé de l'invention, les produits finis fabriqués directement avec le ruban teint et stabilisé possèdent une solidité de teinture plus élevée. La liaison entre les fibres étant maintenue dans les produits finis, ces derniers possèdent une meilleure solidité mécanique et une meilleure résistance à l'abrasion, d'où une résistance à l'usure plus grande.
Etant donné que les fibres peuvent être liées directement entre elles et que le composé chimique activant est éliminé, on peut fabriquer un ruban des fibres stabilisé exempt de colle et ne gênant pas, s'agissant de la colle, le traitement ultérieur du ruban pour fabriquer un produit fini. En particulier, un produit fini fabriqué avec le ruban, par exemple, un filé ou un tissu, peut être utilisé sans être lavé.
L'assemblage de fibres peut se présenter avec ses fibres partiellement parallélisées, qui ont donc peu de points de croisement. On peut le réaliser de telle façon que l'assemblage de fibres, qui peut être -un ruban de carde ou un ruban d'étirage éventuellement doublé, est étiré directement avant l'imprégnation. En étirant l'assemblage de fibres avant l'imprégnation, on peut créer, par la liaison de fibres entre elles dans cet état parallélisé, des conditions favorables à un étirage ultérieur.
Selon le procédé de l'invention, le ruban de fibres peut être stabilisé aussi bien longitudinalement que transversalement. Cette propriété peut avoir une importance pour le traitement ultérieur du ruban et son utilisation dans un produit fini. Ainsi, on peut augmenter sensiblement la solidité du produit fini fabriqué avec le ruban stabilisé. La stabilisation longitudinale et transversale du ruban améliore également l'étirage ultérieur. L'importance de la stabilisation longitudinale et transversale pour l'étirage d'un ruban stabilisé constitué de fibres liées entre elles est
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Le composé activant, latent à température ambiante, qui n'attaque donc pas la matière fibreuse, peut être un liquide utilisé sous forme non diluée, ou un composé liquide ou solide réparti dans un liquide par exemple sous forme d'une dispersion
ou d'une solution, donc sous forme diluée. La concentration du composé dans le liquide dépend entre autres de l'intensité avec laquelle le composé active les fibres. Une activation trop vive
ou trop intense peut endommager les fibres et éventuellement provo-
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activées par un composé liquide non dilué déjà à température ambiante, il est préférable de l'utiliser sous forme diluée permettant de procéder à l'activation à une température plus élevée que la température ambiante. Par le choix approprié de la concentration du composé activant dans le bain de teinture, on peut obtenir une certaine intensité d'activation à une température déterminée et, partant, une intensité de liaison satisfaisante entre les fibres ainsi qu'une solidité, donc stabilité du ruban de fibres suivant le mode de réalisation de l'invention; on peut donc fabriquer, par le choix du composé activant et de sa concentration, des rubans de fibres stabilisés, capables ou non d'être étirés.
Comme agent dispersant ou diluant, on peut utiliser un liquide inorganique, l'eau, ou un liquide organique, qui dépend
de la dispersibilité du composant activant et/ou dû colorant dans cet agent. L'eau offre l'avantage d'être un liquide bon marché, pouvant être utilisé comme bain de teinture qui, par rapport à un solvant organique, peut être manipulée d'une façon simple et sans danger, comme agent diluant pour bain de teinture et bain d'imprégnation de rubans de fibres ainsi que lors du séchage. Dans le cas d'un composé difficilement dispersible ou non soluble dans l'eau, on peut ajouter un émulgateur, de préférence un émulgateur non ionique, par exemple un alcool, méthylique ou éthylique.
Il est avantageux d'imprégner avec un bain de teinture dans lequel le composé activant et le colorant sont dissous. De cette façon, l'activateur et le colorant peuvent être introduits dans les fibres avec une concentration uniforme.
Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le composé activant et éventuellement l'agent diluant peuvent avoir
à la température d'activation une tension de la vapeur les faisant s'évaporer à cette température, de sorte que le ruban peut sécher simultanément. Lorsque les fibres sont teintes et se lient entre elles pendant l'évaporation du composé activant, celles-ci ne sont activées que pendant la durée de l'activation, donc d'une façon passagère, de sorte que l'activation est terminée lorsque le composé activant est presque entièrement évaporé, ce qui évite de prolonger
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utiliser des composés activants s'évaporant avant l'agent diluant, le ruban étant alors séché après le traitement d'activation, sous l'action de la chaleur produite par l'élévation de la température.
Selon un autre mode de réalisation du procédé de l'invention, le composé activant et le diluant, ou le composant activant seul, peuvent présenter à la température d'activation des tensions de la vapeur qui, à cette température, les retiennent dans le ruban et qui ne s'évaporent donc pas. Le ruban peut alors être soumis pendant un certain temps à la température de l'activation et puis être refroidi à une température à laquelle le composé est à nouveau latent par rapport à la matière fibreuse et qui peut être éliminé par iavage. Le ruban de fibres, stabilisé et teint, peut ensuite être séché en faisant évaporer le liquide et éventuellement l'agent diluant.
Selon le procédé de l'invention, on ajoute, en outre, au bain de teinture contenant le composé activant un épaississant par exemple des dérivés de farine de caroube, carboxyméthylcellulose, éthers d'amidon ou similaires, ce qui augmente la viscosité du bain et empêche la migration du colorant à l'intérieur du ruban. Ainsi, on peut diminuer sinon éviter la migration du colorant vers les zones extérieures du ruban. Mais l'augmentation de la viscosité peut diminuer l'activation des fibres par le composé activant et, par conséquent, l'intensité de la liaison de fibres entre elles. Par l'addition d'un épaississant on peut donc influencer le ruban .de manière à favoriser son aptitude à l'étirage. Pour la fabrication d'un ruban ayant un degré d'étirage approprié, on utilise un bain ayant de préférence une viscosité d'au moins 60 cp.
On peut ajouter au bain de teinture encore d'autres agents pour le traitement de fibres par exemple des agents de finissage pour textiles tels que fongicides, résines synthétiques pour apprêts et similaires, ces produits pouvant être introduits dans les fibres de la même manière et à la même température que le colorant, de sorte que les fibres peuvent contenir ces agents dans le ruban stabilisé.
Selon le mode de réalisation de l'invention, le colorant est fixé sur les fibres à une température appropriée. La teinture peut s'effectuer, de préférence, à la température d'activation, ce qui permet d'éviter un traitement thermique supplémentaire. hais la fixation peut également s'effectuer après l'élimination
du composé activant, lorsque par exemple la température d'activation est inférieure à la température nécessaire pour une fixation satisfaisante du colorant.
La hauteur de la température d'activation dépend ducomposé activant utilisé et/ou de la nature de la matière fibreuse.
La température d'activation peut être choisie de manière à ce que l'évaporation du composé activant et/ou-éventuellement du diluant ainsi que la fixation du colorant puissent s'effectuer à la même température. L'activation des fibres, la fixation du colorant et/ou le séchage du ruban peuvent s'effectuer par un traitement thermique, à sec ou au mouillé. On peut travailler avec de la vapeur surchauffée ayant plus de 100[deg.]C et une teneur en vapeur absolue de 70-100% et une pression de 1 atm. ou avec de la-vapeur saturée à 100[deg.]C ou avec une surpression à une température supérieure à 100[deg.]C. Selon la température appliquée, la concentration de la vapeur et la pression, la durée du traitement thermique peut être de 30 secondes jusqu'à
30 minutes.
Quoique la fixation puisse s'effectuer déjà aux températures d'activation de 120-130[deg.]C, des températures inférieures
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de courte durée.
Toutefois, certaines fibres synthétiques, par exemple de polyester, ou des fibres naturelles, peuvent être activées ou séchées pendant un court laps de temps à des températures supérieures
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ruban compact peut être soumis à la température d'activation à des vitesses de passage de 100-200 m/mn pendant 30 à 50 secondes.
Les composés latents, également nommés "solvants latents", pour l'activation des fibres synthétiques telles que polyacrylonitriles, polyamides, polyesters ou polyoléfines, ou fibres naturelles telles que soie naturelle ou coton mordancé au tannin, sont déjà connus en partie de la littérature technique et peuvent être déterminés pour chaque cas par le technicien par
des essais, suivant la matière' fibreuse utilisée. Ainsi, par
exemple, pour fibres de polyacrylonitrile peuvent être utilisés
comme activateurs des carbonates d'alcoylène tels que carbonates d'éthylène, propylène, triméthylène, tétraméthylène, 2,3-butylène
ou de glycérine ou autres, en particulier bicarboxylates cycliques glycolés ensuite des composés ayant ai moins un groupe cyano
dans la molécule, mono ou dinitriles aliphatiques, cycloaliphatiques ou aromatiques éventuellement substitués tels que benzylpropoxynitrile ou 2-phénoxyéthanol ou monochlorophénoxyéthanol ou tétraméthylènesulfones en particulier tétraméthylènesulfones cycliques ou des mélanges de ces produits. Les tétraméthylènesulfones peuvent être utilisés comme activateurs pour fibres de diacétate ou triacétate de cellulose, chlorofibres, soie naturelle
ou coton mordancé au tannin.
Les composés chimiques mentionnés .ci-dessus sont
connus comme agents auxiliaires pour la teinture et sont utilisés dans les bains de teinture à des températures entre autres inférieures à 100[deg.]C, pour la teinture de la manière connue en soi de tissus, de filés à torsion et de filaments continus. Cependant, dans ce cas, le bain de teinture contenant le composé activant est éliminé
par lavage avant le séchage, de sorte que lors de l'évaporation du liquide, les fibres ne peuvent pas se lier entre elles, étant donné que lors de la teinture conventionnelle on ne se propose pas de lier les fibres ensemble. Selon la référence bibliographique citée plus
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utilisé des tétraméthylènesulfones comme solvants latents pour la fabrication de non-tissés et le traitement de tissus, mais dans ce cas, les fibres dans le ruban ne sont pas liées entre elles. Par contre, selon le procédé de l'invention, grâce à l'action des composés activants, les fibres se teignent et se lient entre elles, de sorte que le problème de la fabrication d'un ruban stabilisé dont les fibres sont teintes et liées entre elles est résolu d'une manière satisfaisante.
Les additions de benzylpropoxynitrile, tétraméthylènesulfone, carbonate d'éthylène, carbonate de propylène$ 2-phénoxyéthanol ou monochlorophénoxyéthanol ou leurs mélanges, en particulier de 2-phénoxyéthanol ettétraméthylènesulfone ou monochloro-. phénoxyéthanol et tétraméthylénesulfone, de préférence, dans la proportion de 1:3, peuvent être appliqués en dispersion ou en solution . Ces composés peuvent accélérer la fixation des colorants ou des agents de blanchiment optique, tout en favorisant la liaison de fibres et en écourtant la durée de fixation de moitié, par rapport aux procédés conventionnels où l'on n'ajoute pas ces composés spécifiques.
Le choix du composé activant dépend de l'intensité avec laquelle de tels composés agissent sur la matière fibreuse, de l'intensité avec laquelle celui-ci peut attaquer la fibre, et de la solidité ou stabilité que l'on se propose de réaliser dans le ruban par la liaison de fibres entre elles, en un mot, de la stabilité
de liaison désirée. Si la composé activant ne peut pas s'évaporer à la température d'activation, ce composé peut être avantageux lorsque, utilisé dans une concentration moindre, il attaque les fibres moins qu'un autre activateur. Dans ce cas, les fibres peuvent se lier entre elles de manière à ce que le ruban stabilisé puisse être traité ultérieurement sur un banc d'étirage.
Selon le procédé de l'invention, des fibres coupées ou des fils continus, nommés également filaments sans fin, comme par exemple les nappes ou les paquets de filaments, peuvent être teintes et liées entre elles en un ruban.
Comme colorants, on peut utiliser des colorants basiques, c'est-à-dire cationiques, ou des colorants acides, c'est-à-dire anioniques ou des colorants dispersés. Le type de colorant est choisi suivant le composé activant, qui peut être utilisé dans le bain de teinture ainsi que suivant la matière fibreuse elle-même. Ainsi, on peut utiliser des colorants cationiques ou anioniques avec des carbonates d'alcoylène, comme composés activants, pour la teinture de fibres de polyacrylonitrile. Des colorants cationiques peuvent également être utilisés avec des tétraméthylènesulfones, comme composés activants, pour la teinture de fibres de polyacrylonitrile, de soie naturelle ou de coton mordancé au tannin.
Les colorants cationiques sont ajoutés, de préférence,
à un bain aqueux acide, dont le pH est ajusté à 3-6, en particulier
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formique, acétique, tartrique ou citrique. Les agents de blanchiment optique peuvent selon l'invention également être considérés comme des colorants. Les quantités de colorants ou d'agents optiques à ajouter sont déterminées par le type du colorant ou de l'agent optique et/ou par l'intensité de la couleur ou de l'éclaircissement optique voulus. Les colorants cationiques peuvent Être ajoutés en quantité de 0,01 - 10% en poids et les agents de blanchiment optique cationiques peuvent être ajoutés en quantité de 0,01-1% en poids.
Comme colorants et agents de blanchiment optique cationiques on peut utiliser les sels habituels ou les sels doubles de halogénures métalliques, par exemple de chlorure de zinc, de colorants et d'agents optiques cationiques connus. En ce qui concerne les colorants cationiques, il s'agit de systèmes chromophores, dont le caractère cationique est dû à un groupe carbonium, ammonium, oxonium ou sulfonium, et qui sont utilisés de préférence sous forme de sels solubles dans l'eau. Comme exemples de ces systèmes chromo-
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azine, oxazine, thiazine, xanthène, acridine, polyarylméthane et coumarine, puis les sels de colorants de la série de arylazo, phtalocyanine et anthraquinone avec un groupe ammonium externe.
En ce qui concerne les agents de blanchiment optique cationiques, il s'agit de sels d'agents optiques de la série de méthine, azaméthine, benzimidazole, coumarine, naphtalimide ou pyrazoline, solubles dans l'eau.
Les matières qui peuvent être teintes au moyen de colorants cationiques sont des polyamides acides modifiés comme les
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ques et de produits formant des polyamides, puis les produits de polycondensation d'acides monoaminocarboxyliques ou leurs dérivés formant des amides ou acides carboxyliques dibasiques et diamines et d'acides dicarboxysulfoniques aromatiques par exemple les produits de polycondensation de [pound] -caprolactame ou hexaméthylèneadipate de
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polyesters acides modifiés comme les produits de polycondensation d'acides polycarboxyliques aromatiques par exemple acides téréphtalique ou isophtalique, alcools polyvalents, par exemple, alcool éthylèneglycol et 1,2-ou l,3-dihydroxy-3-(3-sodium-sulfopropoxy)-
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(3-sodium-sulfopropoxyphényl)-propane ou acide 3,5-dicarboxybenzènesulfonique ou acide téréphtalique sulfoné, acide 4-méthoxybenzène-
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Mais, de préférence, il s'agit de fibres de polyacrylonitrile ou de copolymères de polyacrylonitrile. Dans le cas où il s'agit de copolymères de polyacrylonitrile, la teneur en acryle dans le
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comonomëre, on utilise, à coté de l'acrylonitrile, d'autres composes vinyliques, comme, par exemple, chlorure de vinylidène, cyanure de vinylidène, chlorure de vinyle, méthacrylates, méthylvinylpyridine,Nvinylpyrrolidone, acétate de vinyle, alcool vinylique ou acides styrènesulfoniques. En outre, entrent en ligne de compte des fibres modacryliques c'est-à-dire polymères de polyacrylonitrile dont la
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La réalisation du procédé selon l'invention s'effectue de cette façon que le ruban de fibres sans torsion ou les fibres par exemples coupées, qui sont parallélisées ou partiellement parallélisées, sont alimentées en continu dans un dispositif où s'effectue l'imprégnation et le serrage général de fibres en un
ruban compact. Le dispositif approprié à cet effet comporte une
paire de disques rotatifs dont les périphéries sont disposées l'une contre l'autre et entre lesquelles passe la matière fibreuse. Le bain de teinture est amené à l'avant des disques en formant une enveloppe de liquide entre les disques et des plaques de recouvrement entourant l'assemblage de fibres et se dirigeant vers un espace entre les disques et les plaques, en direction de l'avancement du ruban. L'enveloppe de liquide se formant dans cet espace et qui entoure l'assemblage de fibres est pressée par les disques, disposés l'un contre l'autre à travers le ruban, et l'excès du liquide c'est-à-dire du bain de teinture est exprimé du ruban. En même temps, les-fibres sont condensées en un ruban compact qui est dirigé en continu vers
la sortie. Un dispositif de ce genre est décrit par exemple dans les demandes de brevets allemands DOS 2.150.858 et 2.301.521. Le ruban compact sans torsion est directement soumis, dans un dispositif approprié, à un traitement thermique pour activer la matière fibreuse par le composé activant, et est séché simultanément ou ultérieurement. A cet effet, le ruban compact encore humide passe en continu dans
une chambre où le ruban subit un traitement thermique, par éleva- tion de la température. Des dispositifs de ce genre, appropriés au traitement thermique pour l'activation de fibres et l'évaporation du composé activant et éventuellement du diluant, sont décrits par exemple dans les demandes de brevets allemands DOS 2.163.959 et 2.229.890.
Les exemples suivants, qui ne sont nullement limitatifs, expliquent plus en détail le procédé selon l'invention.
Dans les exemples 1-5 qui suivent, trois rubans de fibres de polyacrylonitrile du type Dralon, commercialisé par les Farbenfabriken Bayer, Leverkusen, République Fédérale d'Allemagne, ayant une longueur de coupe de 60 mm et une finesse de 3 den, possédant chacun le numéro de ruban 0,12 Ne (correspondant à 4900 tex)
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(correspondant à 1.900 tex). Cet assemblage de fibres a été alimenté dans un dispositif d'imprégnation tel que celui décrit dans la demande de brevet allemand DOS 2.301.521 ci-dessus mentionnée et soumis directement dans un dispositif à un traitement thermique, tel qu'il est décrit également dans les demandes de brevets allemands DOS 2.163.959 et 2.229.890.
EXEMPLE 1.-
Pour la comparaison, on a d'abord exécuté un ruban stabilisé, dont les fibres étaient liées entre elles au moyen de colle. L'imprégnation du ruban comparatif s'est effectuée dans un bain de teinture aqueux acide contenant par litre d'eau :
25 g de coloraat cationique ayant la formule :
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60 g alcool polyvinylique (Elvanol type 51-05 de la Du Pont de
Nemours International, Genève/Suisse et <EMI ID=28.1>
E.J. Du Pont de Nemours & Cie, Inc.
Wilmington/USA), en guise de colle.
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L'alcool éthylique qui a servi au mouillage du colorant avant
son introduction dans le bain aqueux, n'a pas influencé la fixation du colorant et n'a pas servi à coller les fibres entre elles. Le ruban a été exprimé avec une pression d'environ 200 kg/cm<2> jusqu'à
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ruban compact.
Le ruban compact encore humide a été chauffé
dans une atmosphère de vapeur surchauffée humide ayant une teneur en vapeur absolue de 90% sous une pression de 1 atm et à une température de 160[deg.]C à laquelle le ruban a été séché, les fibres ont été liées entre elles par la colle et le colorant s'est fixé sur les fibres.
Le degré de fixation du colorant sur les fibres
<EMI ID=31.1>
ruban était d'environ 4900 m. Après cette adhérence, le ruban ne pouvait pas être étiré sur un banc d'étirage.
EXEMPLE 2.-
On a imprégné un autre ruban de fibres dans un bain de teinture aqueux acide contenant par litre d'eau:
100 g d'un mélange de colorant cationique composé de :
1,8 partie de colorant ayant la formule suivante :
<EMI ID=32.1>
1,3 partie de colorant ayant la formule :
<EMI ID=33.1>
1,05 partie de colorant ayant la formule :
<EMI ID=34.1>
<EMI ID=35.1>
<EMI ID=36.1>
60 g de carbonate d'éthylène, de la Fluka AG, Buchs, Suisse, en guise de composé activant latent.
60 g de Meyprogum NP 25, dérivé de farine de caroube, en guise
d'épaississant, de la Meyhall Chemical;
Kreuzlingen, Suisse,
<EMI ID=37.1>
colorant.
<EMI ID=38.1>
exprimé et condensé l'assemblage de fibres avec une pression
<EMI ID=39.1>
on a chauffé le ruban encore humide avec une vapeur surchauffée absolue de 90% sous une pression de 1 atm et à la température de
<EMI ID=40.1>
et liées entre elles, pendant qu'en même temps le carbonate d'éthylène <EMI ID=41.1>
On a imprégné un ruban de fibres dans un bain de teinture contenant par litre d'eau :
100 g de mélange de colorant comme indiqué dans l'exemple 2
60 g de carbonate d'éthylène, comme dans l'exemple 2, en guise
de composé activant,
9 g de Meyprogum PAT/S, dérivé de farine de caroube en guise
<EMI ID=42.1>
comme dans l'exemple 2.
<EMI ID=43.1>
Le pH était de 4. On a exprimé et condensé l'assemblage de fibres
<EMI ID=44.1>
longueur d'adhérence du ruban noir stabilise était d'environ 4.100 m. Le ruban stabilisé ne s'est pas laissé étirer sur le banc d'étirage, ' en raison de la forte liaison entre les fibres.
<EMI ID=45.1>
On a imprégné un ruban de fibres dans on bain de tein- ture contenant par litre d'eau :
25 g de colorant, comme dans l'exemple 1
60 g de Bondolane A de la Shell-Chemical, commercialisé par
Shell-Suisse, Zurich, contenant tétraméthylènesulfone en guise de composé activant,
<EMI ID=46.1>
<EMI ID=47.1>
<EMI ID=48.1>
liquide, activé et séché comme dans l'exemple 2, on a obtenu un
<EMI ID=49.1> longueur d'adhérence d'environ 3600 m.
Le ruban bleu stabilisé, avec cette longueur d'adnérence, pouvait être étiré, mais lors du traitement ultérieur, il a produit une forte poussière.
EXEMPLE 5.-
On a imprégné un assemblage de fibres dans un bain de teinture contenant par litre d'eau :
25 g de colorant comme dans l'exemple 1
60 g de Bondolane, en guise de composant activant, comme
<EMI ID=50.1>
9 g de Meyprogum PAT/S, en guise d'épaississant, comme dans
l'exemple 2,
<EMI ID=51.1>
<EMI ID=52.1>
<EMI ID=53.1>
activé et séché le ruban comme dans l'exemple 2, on a obtenu un
<EMI ID=54.1>
longueur d'adhérence d'environ 8800 m. Le ruban bleu, avec cette longueur d'adhérence, ne pouvait pas être étiré sur un banc d'étirage.
Les exemples 2-5 montrent que les épaississants n'exercent pas de fonction de collage. Comme le montre la comparai-
<EMI ID=55.1>
rence du ruban augmente du double lorsqu'on diminue la quantité
<EMI ID=56.1>
d'adhérence indiquées, ne pouvaient pas être étirés, tandis que ceux des exemples 2 et 4 pouvaient être étirés. L'aptitude à l'étirage peut être attribuée à l'augmentation de la quantité d'épaississant, étant donné que la teneur en activateur dans les exemples 2 et 3,
<EMI ID=57.1>
attribuer à l'épaississant une sorte de rôle de tampon vis-à-vis
<EMI ID=58.1>
expliqué par la diminution de la migration du bain de teinture
par suite de l'augmentation de la viscosité du bain due à l'épaississant. Les exemples 2-5 montrent, par comparaison avec l'exemple 1, selon lequel les fibres ont été liées entre elles, que l'activateur peut être rendu responsable de la liaison de fibres. Les exemples 2-5 montrent encore vis-à-vis de l'exemple 1 que le degré de fixation du colorant est beaucoup plus élevé, environ 4 fois plus élevé, que dans le cas de liaison avec la colle selon l'exemple 1, ce qui peut être attribué à l'utilisation de composés activants.
EXEMPLE 6.-
Comme dans les exemples 1-5, on a exécuté un ruban stabilisé avec 3 rubans de fibres de polyacrylonitrile type Leacryl
<EMI ID=59.1>
longueur de coupe de 40 mm et une finesse de 2 den. L'assemblage de fibres de 0,3 Ne a été imprégné avec un bain de teinture contenant par litre d'eau un mélange de colorants composé de :
96 g de colorant cationique ayant la formule suivante :
<EMI ID=60.1>
13 g de colorant cationique ayant la formule :
<EMI ID=61.1>
60 g de carbonate d'éthylène, en guise d'activateur, comme dans
l'exemple 2,
<EMI ID=62.1>
6 g de Meyprogum PAT/S, en guise d'épaississants, comme dans
les exemples 2 et 3, et
24 g d'alcool éthylique à 95%, en guise de mouillant pour
les colorants.
Le pH du bain de teinture a été ajusté à 4, au moyen d'acide tartrique; la viscosité du bain était de 80 cp. L'assemblage
de fibres a été exprimé et condensé à une teneur en liquide de 60%; après activation et séchage, on a obtenu un ruban de fibres stabilisé rouge-écarlate.
La fixation du colorant s'effectue à la température de
<EMI ID=63.1>
le degré de fixation du colorant sur la fibre était de 98%. La longueur d'adhérence du ruban stabilisé était d'environ 1300 m.
Le ruban stabilisé avec la longueur d'adhérence cidessus, présentant un numéro de ruban de 0,3 Ne, a pu être étiré sur un banc de métier à filer à anneaux avec un indice d'étirage de
<EMI ID=64.1>
à 20 tex). En raison de la faible teneur en épaississant dans
le bain de teinture, le ruban traité sur le métier à filer ne produisait que peu de poussière.
<EMI ID=65.1>
Un ruban de polyacrylonitrile type Dralon de Farbenfabriken Bayer nommés plus haut, ayant une longueur de coupe de 60 mm et une finesse de 6 den, présentant un numéro de ruban de 0,12 Ne, a été alimenté sans doublage avec ci'-autres rubans dans un banc d'étirage et étiré avec un indice de 10 en un ruban de 1,2 Ne
(correspondant à environ 490 tex). On a exécuté un ruban stabilisé
<EMI ID=66.1> contenant par litre d'eau un mélange de colorants composé de :
<EMI ID=67.1>
<EMI ID=68.1>
<EMI ID=69.1>
<EMI ID=70.1>
<EMI ID=71.1>
<EMI ID=72.1>
<EMI ID=73.1>
<EMI ID=74.1>
colorant.
Le pH du bain de teinture a été ajusté à 4, au moyen d'acide tartrique. L'assemblage de fibres a été exprimé et condensé simultanément
<EMI ID=75.1>
activé et séché. On a obtenu un ruban stabilisé de couleur rougebrun.
La fixation des colorants sur les fibres s'est effectuée à la température d'activation. Le degré de fixation était de
97% avec une durée de 75 sec et une vitesse de passage du ruban compact dans le dispositif de traitement de 200 m/mn. La longueur d'adhérence de 8000 m du ruban stabilisé n'a pas permis d'étirer le ruban sur le banc d'étirage sans endommager les fibres. Ce ruban de fibres avec un numéro de 1,5 Ne peut être directement traité et utilisé comme filé de tapis teint. Le bain de teinture exempt d'épaississant était particulièrement opportun, étant donné que le ruban de fibres stabilisé n'a pas produit de poussière sur le métier
à tisser lors du traitement subséquent.
EXEMPLE 8 . -
On prépare un bain d'imprégnation comme suit :
a) 1 partie de colorant ayant la formule suivante :
<EMI ID=76.1>
b) 5 parties d'une préparation de farine de caroube et c) 3 parties de benzylpropoxynitrile émulsionné. <EMI ID=77.1>
Le ruban ainsi imprégné est vaporisé pendant 30 minutes en continu avec de la vapeur saturée de 100[deg.]C.
On obtient un ruban de fibres stabilisé et collé avec une pure nuance bleue ayant de bonnes solidités. EXEMPLE 9.-
On prépare un bain de teinture comme suit :
a) 1 partie de colorant ayant la formule suivante :
<EMI ID=78.1>
<EMI ID=79.1>
filaments de polyacrylonitrile, qui s'imprègne avec le bain à 100% de son poids.
La matière ainsi imprégnée est traitée en continu sous tension pendant 6 minutes à 120[deg.]C avec de la vapeur ayant une teneur
<EMI ID=80.1>
On obtient un ruban de filaments stabilisé et collé, avec une profonde nuance rouge bien pénétrée par la couleur et ayant de bonnes solidités.
EXEMPLE 10.-
On prépare un bain d'imprégnation comme suit :
<EMI ID=81.1>
<EMI ID=82.1>
0,6 partie de colorant ayant la formule :
<EMI ID=83.1>
L
<EMI ID=84.1>
<EMI ID=85.1>
b) 5 parties d'acrylate et <EMI ID=86.1>
tartrique et on porte le bain à 100 parties avec de l'eau. Avec ce bain, on imprègne en continu à 20-30[deg.]C un assemblage de fibres coupées de-polyacrylonitrile, de manière à l'imprégner à 50% de son poids.
Le ruban de fibres ainsi imprégné est aussitôt traité
<EMI ID=87.1>
On obtient un ruban de fibres stable et collé de couleur brune parfaitement fixée ayant de bonnes solidités. EXEMPLE 11.-
On prépare un bain d'imprégnation comme suit a) 2 parties de colorant ayant la formule suivante :
<EMI ID=88.1>
1 partie de colorant ayant la formule suivante :
<EMI ID=89.1>
b) 2 parties de carboxyméthylcellulose c) 6 parties de tétraméthylènesulfone et d) 2 parties de 2-phénoxyéthanol.
<EMI ID=90.1>
que et on porte le bain à 100 parties avec de l'eau. Avec ce bain, on imprègne en continu à 20-30[deg.]C un assemblage de fibres coupées
<EMI ID=91.1>
Le ruban de fibres ainsi imprégné est aussitôt traité en continu pendant 3 minutes à 160[deg.]C avec de la vapeur ayant une
<EMI ID=92.1>
stable et collé de couleur verte bien pénétrée et ayant de bonnes solidités.
¯ Si, l'on utilise, à la place du ruban de fibres coupées de polyacrylonitrile, un ruban de polyester acide modifié, dans des conditions de travail par ailleurs identiques, on obtient de même
un ruban de fibres stable et collé.
La concentration du composé chimique latent dans le bain de teinture n'est pas liée aux concentrations indiquées dans les exemples précédents. Le composé chimique latent peut être ajouté
au bain dans la proportion de 10 à 100 g/1, de préférence de 40 à
60 g/1, suivant les composants et les paramètres du procédé ainsi
que suivant l'utilisation de l'assemblage de fibres ou du ruban de 'fibres fabriqué selon le procédé de l'invention.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé de fabrication d'un ruban de fibres teint
et stabilisé, consistant à imprégner un assemblage de.fibres n'ayant pas de torsion avec un liquide pouvant lier les fibres entre
elles et contenant un colorant, à exprimer le liquide en excès
sous l'effet de la pression et à condenser les fibres en un ruban compact, à lier les fibres entre elles et à les teindre sous l'action de la chaleur et à sécher le ruban, procédé caractérisé en ce que l'assemblage de fibres est imprégné avec un composé chimique latent, activant la matière fibreuse sous l'action de la chaleur, les fibres condensées en un ruban compact sont teintes à la température d'activation et simultanément liées entre elles par la matière fibreuse, le composé activant est éliminé et le ruban sans torsion est séché.