CH199545A - A method and apparatus for the manufacture of rubber threads. - Google Patents

A method and apparatus for the manufacture of rubber threads.

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CH199545A
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Int Latex Processes Limited
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  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
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Description

  

  Procédé et appareil pour la fabrication de fils en caoutchouc.         Cette    invention s e rapporte à un procédé  pour la fabrication de fils     élastiques    en  caoutchouc, ainsi qu'à un appareil pour la  mise en     oeuvre    de ce procédé, ces fils étant  spécialement prévus pour être employés con  jointement avec des matières     textiles    pour  produire des vêtements     extensibles    et articles  similaires.  



  Dans le procédé selon l'invention, on  passe un filament résistant à la tension et de       relativement    faible     extensibilité,    à travers  une masse de     latex    liquide, on coagule le  latex de caoutchouc sur ledit filament et on       détruit    ensuite l'efficacité du filament en  tant qu'élément résistant à la tension. Ce pro  cédé est caractérisé en ce que ledit filament  est supporté de telle sorte qu'il passe libre  ment à travers la masse du latex liquide et  immédiatement après, suivant une courbe du  genre d'une     chaînette.     



  L'appareil pour la mise en     oeuvre    du pro  cédé selon l'invention est caractérisé en ce    qu'il comprend en combinaison des moyens  pour déplacer de façon continue un filament  le long d'un     chemin    prédéterminé selon lequel  il est supporté de telle sorte qu'il passe libre  ment à travers la masse du latex -liquide et  immédiatement après suivant une courbe du  genre     d'une    chaînette, et des moyens réagis  sant aux variations se produisant dans la tra  jectoire du filament pour maintenir la     courbe     en forme de chaînette entre des     limites    déter  minées.  



  Un tel procédé présente l'avantage d'obte  nir d'une façon efficace et économique des fils  de caoutchouc de dimensions     uniformes    et de  réaliser le revêtement de latex sur un filament  en mouvement sans le     soumettre    à des pres  sions pouvant le     déformer.     



  Le dessin     annexé    représente, à titre  d'exemple, une forme d'exécution de l'appa  reil selon l'invention.         Fig.    la et lb constituent une élévation la-           térale    schématique, partiellement coupée,  pour la clarté de la     représentation;          fig.    2 est une vue en plan d'une partie  de l'appareil selon     fig.    la, montrant plus en  détail la. partie de l'appareil dans laquelle le       caoutchouc    du latex est déposé sur le fila  ment en mouvement;

         fig.    3 est une     coupe        verticale        faite        selon     la ligne 3-3 de     fig.    2;       fig.    4 est une coupe     verticale    faite     selon     la ligne 4-4 de     fig.    2;       fig.    5 est une coupe verticale     faite    selon  la ligne 5-5 de     fig.    la;

         fig.    6 est un schéma illustrant le     processus          mécanique    probable auquel le filament est  soumis durant l'opération de sa     rupture.     



  D'une façon générale. une     pluralité    de fi  laments fibreux F sont dirigés,     parallèlement     et à une     certaine        distance    les uns des     autres,          sur    des guides, des rouleaux et des     convoyeurs     se suivant d'une manière telle que l'on oblige  les filaments à     passer    à     travers    un bain de  coagulant C pour du latex de     caoutchouc    li  quide, puis entre des courroies mobiles d'un  dispositif     essuyeur    B,

   puis à     travers    un bain  de     latex    de caoutchouc liquide L, pour rece  voir un revêtement concentrique de caout  chouc de latex     coagulé    et ensuite,     successi-          vement,    à     traver    un réchauffeur H, un laveur  117, un dispositif P pour appliquer une pou  dre empêchant l'adhérence, un sécheur D, un       vulcanisateur    Y,

   puis à travers un dispositif  R à rouleaux pour rompre les filaments fi  breux intérieurs pour donner des fils de  caoutchouc tubulaires librement extensibles T  qui sont finalement enroulés sur des     bobines          S    ou     disposés    d'une autre manière conve  nable.  



  lies filaments fibreux F peuvent être de  n'importe quel type bien connu, tordus ou     non-          tordus,    en coton, en soie, en soie artificielle,  en laine ou en autre matière fibreuse.     Even-          tuellement    des filaments de     matière        non-          fibreuse,    tel que, par exemple, des fils en  colle ou en gélatine, relativement inexten  sibles par rapport au caoutchouc et ayant  une     résistance    suffisante pour s'opposer aux  forces de tension prenant     naissance    au     cours       du     procédé,

      et qui en même temps peuvent  être     désagrégés    soit     mécaniquement,    soit chi  miquement, sans endommager le revêtement  de     caoutchouc        constituant    le fil     tubulaire,     peuvent     être    employés.  



  Pour fabriquer des fils de     relativement          petite    dimension, par exemple de 0,6 à 0,7 mm  de     diamètre,    qui sont     actuellement    très de  mandés, on emploiera de     préférence    un fil       d'acétate    de     cellulose    ou de     viscose    de 30 à  50 deniers,     ce    qui a été trouvé être tout à fait  satisfaisant.

       Dans    une mise en     oeuvre    préfé  rée du     procédé,        les    filaments de soie     artifî-          cielle    F sont déroulés de bobines d'alimenta  tion 10, 10 et sont     dirigés    vers un peigne  tendeur 11 prévu pour     maintenir    les     fila-          ments        tendus        contre    la     traction    de l'appareil,  par     friction.     



       Le        coagulant    C, dans lequel     les    fila  ments sont     ensuite        dirigés,    peut être formé de       n'importe    quelle     composition    ayant un effet       coagulant    ou     agglomérant        sur    le latex de       caoutchouc        liquide.        C'est    de     préférence    une       composition    liquide     contenant    un sel de mé  tal polyvalent     dissous    

  dans un solvant or  ganique volatil     contenant    une faible propor  tion d'un agent     mouillant,        telle    que     n'importe     laquelle     des        compositions        coagulantes    dé  crites dans le brevet     américain    no 1996090  accordé le 2 avril 1935 à     Edward    A.

       Willson.     Une solution coagulante     contenant    500 gr de  nitrate de calcium du     commerce    dissous dans  1000 cm'     d'acétone        contenant    30 cm' d'acide  lactique est     tout    à fait     satisfaisante    pour être       employée        conjointement        avec    un     fil    de     vis-          cose.     



  Dans     certains        cas,    pour     faciliter    la rup  ture du     filament        fibreux,    on peut     ajouter    à. la  composition     coagulante    une     substance    chi  mique     prévue    pour affaiblir ou même     com-          plètement    désagréger la structure     fibreuse    du  filament.     4n    peut aussi     traiter        autrement    le  filament avec une     telle    substance.

   Ainsi, lors  que l'on utilise un filament de soie artificielle  soluble, on peut     ajouter    à la composition     coa-          gulante    un     solvant    ou     autre    matière qui atta  quera     lentement    et affaiblira ou même     éven-          tuellement        dissoudra        complètement    le fila-      ment.

   Par exemple, si l'on emploie un fila  ment     d'ester    de cellulose soluble, on peut       ajouter    à la :composition coagulante de 5 à       i    5     cm'    par litre d'un solvant tel que l'acétate  d'éthyle,     l'acétoacéta;

  L-    de méthyle,     l'acéto-          a.cétate    -d'éthyle, l'acétate -de     2-éthyle-butyle,          l'acétate        d'isopropyle,    etc.     qui    dissoudront  lentement le filament d'acétate de     cellulose.     Les solvants ont été mentionnés grossièrement  dans l'ordre décroissant de leur pouvoir dis  solvant et la     quantité    utilisée variera selon le  pouvoir du solvant, pour donner une compo  sition effectuant l'affaiblissement requis  sans détruire le filament avant que .la pro  duction du fil soit     terminée.     



  Comme exemple typique d'une composi  tion convenable pour être employée conjoin  tement avec un fil d'acétate de     cellulose    de  30 à 50 deniers, on peut indiquer celle con  tenant 500 gr de nitrate de calcium du     com-          meree    dissous dans 1000 cm'     d'alcool    conte  nant 30 cm' d'acide lactique et 10 cm' d'acé  tate d'éthyle.

   En augmentant .la quantité  d'ester solvant     utilisée,    de manière à dépas  ser sensiblement les     proportions    données     ci-          dessus,    il est possible de dissoudre entière  ment le filament d'ester de cellulose et ainsi  de se passer     complètement    de toute opération  de rupture mécanique.

   Mais lorsque cette con  dition est     atteinte,    le filament peut être affai  bli si rapidement qu'il se     rompt    avant que  la production du fil soit terminée,     ce    qui est  indésirable pour la fabrication, au cours de  laquelle     l'uniformité    de     l'extensibilité    de la  pluralité des filaments recouverts par le     re-          vétement,    est extrêmement désirable. Pour       cette    raison, on     utilise    ordinairement seule  ment des     quantités    d'ester solvant affaiblis  sant sensiblement les filaments sans les dé  truire complètement.  



  Pour produire un dépôt uniforme de  caoutchouc de latex, il est extrêmement im  portant que le revêtement coagulant ou       l'imprégnation    du filament soit tout à fait  uniforme et particulièrement soit exempt de       gouttelettes    ou de concentration localisée si  milaire de coagulant.

   Des     dispositifs    es  sayeurs statiques ordinaires ne conviennent    pas parce qu'à la longue ils se recouvrent ou  se remplissent     tellement    de     composition          coagulante    que leur     efficacité    s'en trouve       détruite.    On a donc trouvé désirable, pour le  fonctionnement continu, de prévoir un nou  vel essayeur cinétique à courroies B consis  tant en une paire de courroies     sans    fin, diver  gentes 12, 12, en     caoutchouc    par exemple,  disposées en regard l'une de l'autre et em  brassant entre elles les filaments fraîche  ment traités avec le coagulant,

   les     extrémités          supérieures.    des courroies faisant tout juste  contact,     sans    presser sensiblement les fila  ments traités et les extrémités inférieures di  vergentes des     courroies    étant     respectivement     immergées dans des bains de     solution    de la  vage 13, 13 qui peuvent être le même sol  vant que celui qui est utilisé comme véhi  cule dans la     composition    coagulante.

   Les  courroies essayeuses sont entraînées positive  ment, comme indiqué sur le     dessin,    avec les  surfaces essayeuses se déplaçant dans la  même direction que les     filaments,    mais de  préférence à une vitesse sensiblement diffé  rente, avantageusement plus faible, de par  exemple 2,5 cm par minute pour une     vitesse     de filament de 1,80 m par minute. Les -cour  roies essayeuses continuellement lavées en  lèvent efficacement les     concentrations    loca  lisées de coagulant du filament ou les dis  tribuent plus également et     assurent    l'obten  tion de revêtements coagulants uniformes sur  de longues périodes de     fonctionnement.     



  Après     l'opération    d'essuyage, les fila  ments traités par le coagulant passent sur des       rouleaux    de guidage rainurés 14 ayant une  surface de friction et qui sont     entraînés    po  sitivement par des chaînes 15,à une     vitesse     convenable, faisant avancer les filaments  avec la rapidité voulue, par exemple celle  indiquée de 1,80 m par     minute.    Les fila  ments     passent    ensuite sous un     rouleau    rai  nuré 16 monté librement et de là s'étendent  vers le haut sous     forme    d'un arc de la forme  d'une chaînette relativement longue, en di  rection des     rouleaux    17,

   17     entraînés-    posi  tivement et disposés à un niveau supérieur  à     celui    du rouleau 16 et     autour    duquel les fi-           laments    sont     dirigés    avec des     changements     de direction, comme     représenté,    pour élimi  ner le glissement et pour     assurer    une     avance     forcée des filaments à une vitesse uniforme.  



  La partie la plus basse et la plus proche  de l'horizontale de la chaînette formée par  le filament est entourée par une     masse    de  latex de     caoutchouc    liquide L     contenue        dans     un réservoir de dépôt désigné     d'une        façon     générale par 18, de telle     sorte    que les fila  ments entrent horizontalement dans le latex  au-dessous du niveau du liquide et qu'ils  émergent     angulairement    à travers la     surface     du latex,     comme    cela est plus clairement re  présenté sur la     fig.    3,

   la partie supérieure  de la chaînette étant entourée par un réchauf  feur à air chaud H. Il est évident que     cette     disposition permet de faire passer le filament  traité par le coagulant à travers la masse de  latex, pour     recevoir    un     revêtement    de     caout-          chouc    de latex coagulé déposé, et pour sécher  ce     caoutchouc    coagulé au moins partielle  ment dans des conditions de déformation  moindre, le tout sans aucune action déforma  triee par     contact    à pression, ce qui assure la       production    de dépôts de caoutchouc tout à  fait uniformes,

   exempts de distorsion et     non-          déformés,    avec comme résultat une améliora  tion de la qualité du produit.  



  Pour     assurer    en outre     l'uniformité    par  compensation, et particulièrement pour main  tenir la chaînette     désirée    et assurer par cela  l'entrée     convenable    des filaments dans le la  tex et leur     sortie    de     celui-ci,    il est prévu de  faire varier la     vitesse    des rouleaux 17, 17  et d'autres dispositifs     suivants,

      par rapport  à la vitesse du rouleau 14 pour maintenir les  relations de travail     convenables.        Cette    com  mande est effectuée     grâce    à un changement  de     vitesse    20     commandé    par le     moteur    21,     lui-          même    contrôlé par     un    dispositif 22 à     "oei@l          électrique",    de     façon    à augmenter on à di  minuer la     vitesse    des rouleaux 17,

   17 lors  que le filament revêtu tombe     au-dessous    ou  monte au-dessus de lignes limites prédétermi  nées, ou     trajectoires        limites,    indiquées par  les traits pointillés 23, 23.    Un     moteur    30     entraine,    par     l'intermédiaire     d'un engrenage réducteur à     vis    sans fin 31 et  de la courroie 32, une pompe     centrifuge    33  qui     tourne    à une     vitesse    de, par exemple,

   en  viron 70 tours par     minute    et qui est adja  cente au bas du     collecteur    cylindrique 34 et  qui     force    le     latex        liquide    L par action     cen-          trifuge        vers    l'extérieur, en le faisant monter  la rampe 35, à     travers    une     ouverture    conve  nable     pratiquée    dans une     extrémité    du réser  voir de dépôt 36 qui     est    de     préférence    de  forme rectangulaire allongée.

   Le     latex    s'é  coule     longitudinalement    dans ce réservoir et  se. répand, par-dessus la paroi 37, dans une  chambre de retour 38 située au-dessous du  réservoir de dépôt principal limité inférieure  ment par un faux fond 39     s'étendant    presque  sur     toute    la longueur de l'appareil de dépôt  mais se     terminant    à da paroi 37.

   Le latex  s'écoule vers l'arrière, le long de la chambre  de retour, laquelle est prolongée     angulaire-          ment    comme il est indiqué en 40, pour s'ou  vrir dans la     pompe        centrifuge    en 41,     au-          dessus    du niveau de la partie mobile 33, pour       retourner    le latex au collecteur de la pompe       centrifuge,    afin de le remettre en circulation.

    L'extrémité du réservoir 36 adjacente à la  pompe est formée par une paroi     amovible    42  pourvue d'une série     d'ouvertures        alignées    43  situées de manière à occuper une     position        au-          dessous    du niveau     normal    du latex déterminé  par la hauteur du     déversoir    37, les ouver  tures étant     reliées    par des fentes     horizontales     pour faciliter     l'introduction    des filaments.

    Une petite proportion de     ,latex    s'écoule vers  l'extérieur à travers     ces        ouvertures    et se ré  pand dans le collecteur de retour 44 à niveau  inférieur, qui     s'ouvre    dans un prolongement  élargi 40 de la chambre de retour principal,  et ainsi retourne à la pompe.  



  Lorsque les filaments F,     guidés    par le  guide     perforé    et rainuré 45,     entrent    dans la       masse    de     latex    à travers les     filets    sortant des       ouvertures    43 et se     déplacent    à travers le  latex pour émerger de sa surface     comme    dé  crit, on voit qu'un     écoulement    régulier de la  masse principale de latex est maintenu dans  la direction de déplacement des filaments,

       ce         qui     tend    à diminuer la     turbulence    du     latex,          particulièrement    au point d'émersion des fila  ments, ainsi qu'à empêcher la formation  d'écume sur la surface du latex, tout     cela     contribuant à la production de     dépôts    de  caoutchouc     uniformément    de bonne qualité  sur les filaments en mouvement.  



  Le chauffage du -dépôt frais. de caout  chouc effectué dans le réchauffeur     H    doit être  au moins suffisant pour amener sûrement la  surface à     un.    état relativement     non-déforma-          ble,    mais il peut être continué encore si on le  désire. On préfère     d'habitude,        toutefois,    ne  pas sécher complètement le dépôt avant l'o  pération de lavage, et une période de sé  chage d'une ou deux minutes .à une tempéra  ture s'élevant à environ 90   C, à ce stade du  procédé, est satisfaisante pour des opéra  tions de fabrication commerciale ordinaire.  



  Le laveur W peut être d'une longueur       suffisante,    par rapport à la vitesse de dépla  cement des filaments revêtus, pour donner  une période de lavage de 10 à 15 minutes,  dans un     bain.    d'eau 50,à une température qui  est de préférence .d'environ 65   C et qui est       continuellement        alimenté    par de     :l'eau     chaude versée sur les filaments     revêtus    lors  qu'ils     ,entrent    et     lorsqu'ils        sortent    du laveur,  par des gicleurs 51, 51.

   Le niveau de ce bain  est     maintenu    au-dessus du trajet suivi par  les filaments, grâce à un conduit 52 de     trop-          plein    de hauteur convenable.  



  La poudre empêchant l'adhérence appli  quée au caoutchouc mouillé, en P, peut être  du talc (pierre de savon), du     carbonate    de  magnésie, de l'amidon ou autre matière en  fine poussière ordinairement     utilisée    dans un  tel but, soit sous     forme,de    poudre, soit sus  pendue dans un liquide servant de     véhicule.     



  Le sécheur D peut être chauffé en fai  sant circuler de l'air chaud à une     température          d'environ   <B>70'</B> et peut être d'une longueur       suffisante    pour     donner    une     période    de sé  chage de 1 à     1i/2    heure, ou un séchage équi  valent, suffisant pour sécher     pratiquement     complètement le dépôt.

   Le     vulcanisateur    P,  pour des     compositions    de     caoutchouc    ordi  naire, est     ordinairement    chauffé, par des ser-         pentins    à     vapeur,    à une     température    élevée.

    On pourra avoir, par exemple,     comme    :condi  tion de fonctionnement un     traitement    vulca  nisant ide 30     minutes    à<B>105',</B> pour un dépôt  de caoutchouc formé à     partir    d'une composi  tion de     latex    contenant 100     parties,de        caout-          ohouc    additionnées,     comme    le     latex    du com  merce concentré par     centrifugation,    de 3,0       parties    de soufre, 0,

  6     partie    d'un accéléra  teur organique tel que le     mercaptan        benzo-          thiazol,    2,0     parties    d'oxyde de zinc, 6,0 par  ties d'un pigment blanc     tel    que le bioxyde  de titane, 0,1     partie    d'une     teinture    organique  et 0,3 partie     d'un    agent     résistant    au     vieillis-          sement,

      et     contenant    les     quantités    usuelles  de colloïdes protecteurs et d'agents stabili  sateurs ajoutés avec les     matières        composantes     dispersées à l'état colloïdal.  



  Pour rompre les filaments fibreux à l'in  térieur des revêtements de caoutchouc, on a  trouvé que la disposition     suivante    est très  efficace pour rompre     ces        filaments    en pe  tits fragments de longueur     uniforme    et con  vient très bien pour des opérations continues.

    Elle comprend une paire de rouleaux     pres-          seurs    55, 55, en acier,     espacés        l'un    de l'autre  d'une     distance    notablement moindre que le  diamètre total des filaments revêtus, de, par  exemple, un .quart ou la moitié de ce dia  mètre,     ces        rouleaux    étant     entraînés    positi  vement à une vitesse     superficielle    qui est  pratiquement la même que la     vitesse    de dé  placement des     filaments        revêtus,

      en sorte     qu'il     n'y a pratiquement pas de tension des parties  librement suspendues des filaments     revêtus.     Bien     qu'il    puisse exister     certaines    diver  gences     d'opinion    en     ce    qui concerne le pro  cessus     mécanique,de    la rupture des filaments,

    une explication qui semble plausible est que  chaque filament et son revêtement de caout  chouc     élastique    associé     avancent    pratique  ment comme un tout et sont déformés longi  tudinalement aussi bien que transversale  ment par l'effet de pression     progressif    loca  lisé     effectué    par les rouleaux, ce quia pour  résultat que, un peu par analogie avec l'é  coulement d'un     fluide    à travers un tube  venturi, la     partie    passant à travers la zone      de déformation et de     constriction    maxima       avance    a une vitesse plus     grande,

      ou en d'au  tres termes est accélérée par rapport aux  parties moins déformées, en sorte que l'en  semble formé par le filament et son revête  ment est soumis, en passant entre les rouleaux       presseurs,    et     cela    dans une zone extrêmement       localisée,    à une tension progressive     continue          excédant    la     limite    élastique du filament. En  conséquence, le filament se trouve progres  sivement rompu en     petits    fragments,     tandis     que le revêtement élastique et librement  extensible est laissé inaltéré.

   On a     observé     que des rouleaux de relativement petit dia  mètre, d'environ 12 mm, semblent effectuer  une désagrégation plus uniforme des fila  ments en     fragments    plus     courts    que ne le  font de plus grands rouleaux ayant, par  exemple, 10 cm de diamètre, bien que la dif  férence ne soit pas grande et que l'on croie  que de grandes variations du diamètre des  rouleaux peut avoir lieu sans     affecter    sérieu  sement le     caractère    de la     rupture.     



       Des    fils de caoutchouc d'une grande va  riétés de dimension fabriqués suivant l'in  vention     décrite    ici, montrent une uniformité  exceptionnelle dans leurs dimensions et leurs       caractéristiques    physiques, par exemple un  allongement     uniforme    sous l'effet d'une ten  sion. Ils sont de qualité généralement supé  rieure, comme on a pu le constater par de  nombreux essais comparatifs.     L'appareil    dé  crit peut fonctionner     continuellement    pendant  de     longues    durées, avec un minimum d'atten  tion,     ce    qui permet d'effectuer une économie       sensible.     



  Les     expressions    "latex" et     "latex    de  caoutchouc liquide" sont utilisées ici dans un       sens    général pour englober non seulement le  latex .de caoutchouc naturel de la variété  hévéa commune, mais toutes les dispersions  aqueuses analogues de     caoutchouc,    de caout  chouc synthétique et     des    matières similaires,  soit     vulcanisées.        non-vulcanisées    ou reconsti  tuées.

   De telles dispersions peuvent être     con-          centrées,    diluées,     épaissies,        éclaircies,    stabili  sées, rendues instables ou autrement traitées  de façon préliminaire. Elles peuvent conte-         nir        tous    les     agents    composants et de condi  tionnement désirables.



  A method and apparatus for the manufacture of rubber threads. This invention relates to a process for the manufacture of elastic rubber threads, as well as to an apparatus for carrying out this process, these threads being specially adapted to be used in conjunction with textile materials to produce stretch garments. and similar articles.



  In the process according to the invention, a filament resistant to tension and of relatively low extensibility is passed through a mass of liquid latex, the rubber latex is coagulated on said filament and the effectiveness of the filament as a material is then destroyed. as a tension-resistant element. This process is characterized in that said filament is supported in such a way that it passes freely through the mass of the liquid latex and immediately afterwards, following a curve of the kind of a chain.



  The apparatus for carrying out the process according to the invention is characterized in that it comprises, in combination, means for continuously moving a filament along a predetermined path along which it is supported so that 'it passes freely through the mass of liquid latex and immediately thereafter following a chain-like curve, and means responsive to variations in the path of the filament to maintain the chain-like curve between defined limits.



  Such a method has the advantage of obtaining in an efficient and economical manner rubber threads of uniform dimensions and of producing the latex coating on a moving filament without subjecting it to pressures liable to deform it.



  The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the apparatus according to the invention. Fig. 1a and 1b are a diagrammatic side elevation, partially cut away, for clarity of representation; fig. 2 is a plan view of part of the apparatus according to FIG. la, showing in more detail la. part of the apparatus in which the rubber of the latex is deposited on the moving filament;

         fig. 3 is a vertical section taken along line 3-3 of FIG. 2; fig. 4 is a vertical section taken along line 4-4 of FIG. 2; fig. 5 is a vertical section taken along line 5-5 of FIG. the;

         fig. 6 is a diagram illustrating the probable mechanical process to which the filament is subjected during the operation of its breaking.



  Generally speaking. a plurality of fibrous filaments F are directed, parallel and at a certain distance from each other, on guides, rollers and conveyors following each other in such a way that the filaments are forced to pass through a bath coagulant C for liquid rubber latex, then between mobile belts of a wiper device B,

   then through a bath of liquid rubber latex L, to receive a concentric coating of coagulated latex rubber and then, successively, through a heater H, a scrubber 117, a device P to apply a powder preventing adhesion, a dryer D, a vulcanizer Y,

   then through a roller device R to break the inner fibrous filaments to give freely stretchable tubular rubber threads T which are finally wound onto spools S or otherwise conveniently disposed.



  The fibrous filaments F can be of any well known type, twisted or untwisted, of cotton, silk, artificial silk, wool or other fibrous material. Possibly filaments of non-fibrous material, such as, for example, glue or gelatin threads, relatively inextensible with respect to rubber and having sufficient strength to resist the tensile forces arising during the process. process,

      and which at the same time can be disintegrated either mechanically or chemically, without damaging the rubber coating constituting the tubular yarn, can be employed.



  To manufacture yarns of relatively small size, for example 0.6 to 0.7 mm in diameter, which are currently very popular, preferably a cellulose acetate or viscose yarn of 30 to 50 denier is used, which has been found to be quite satisfactory.

       In a preferred implementation of the process, the artificial silk filaments F are unwound from the feed spools 10, 10 and are directed to a tensioning comb 11 provided to keep the filaments taut against the pull of the yarn. device, by friction.



       The coagulant C, into which the filaments are then directed, can be formed from any composition having a coagulating or agglomerating effect on the liquid rubber latex. It is preferably a liquid composition containing a dissolved polyvalent metal salt.

  in a volatile organic solvent containing a low proportion of a wetting agent, such as any of the coagulating compositions described in U.S. Patent No. 1,996,090 issued April 2, 1935 to Edward A.

       Willson. A coagulating solution containing 500 g of commercial calcium nitrate dissolved in 1000 cm 3 of acetone containing 30 cm 3 of lactic acid is quite satisfactory for use in conjunction with a viscose thread.



  In some cases, to facilitate the rupture of the fibrous filament, one can add to. the coagulant composition is a chemical substance intended to weaken or even completely disaggregate the fibrous structure of the filament. 4n can also otherwise treat the filament with such a substance.

   Thus, when using a soluble artificial silk filament, a solvent or other material may be added to the coagulant composition which will slowly etch and weaken or even eventually completely dissolve the filament.

   For example, if a soluble cellulose ester filament is employed, the coagulant composition may be added from 5 to 15 cm 3 per liter of a solvent such as ethyl acetate, acetoaceta;

  Methyl L-, ethyl acetate-acetate, 2-ethyl-butyl acetate, isopropyl acetate, etc. which will slowly dissolve the cellulose acetate filament. Solvents have been mentioned roughly in descending order of their solvent power, and the amount used will vary depending on the solvent power, to provide a composition which achieves the required attenuation without destroying the filament before yarn production takes place. finished.



  As a typical example of a composition suitable for use in conjunction with 30-50 denier cellulose acetate yarn, that containing 500 g of calcium nitrate of the compound dissolved in 1000 cm 3 may be indicated. 'alcohol containing 30 cm' of lactic acid and 10 cm 'of ethyl acetate.

   By increasing the amount of solvent ester used, so as to substantially exceed the proportions given above, it is possible to completely dissolve the cellulose ester filament and thus to dispense completely with any mechanical breaking operation. .

   But when this condition is reached, the filament can be weakened so quickly that it breaks before the production of the yarn is complete, which is undesirable for the manufacture, during which the uniformity of the extensibility of the plurality of filaments covered by the coating is extremely desirable. For this reason, usually only amounts of solvent ester are used which substantially weaken the filaments without destroying them completely.



  In order to produce a uniform deposit of latex rubber, it is extremely important that the coagulant coating or impregnation of the filament be completely uniform and particularly free from droplets or localized concentration if necessary of coagulant.

   Ordinary static testing devices are not suitable because in the long run they overlap or fill up so much with coagulating composition that their effectiveness is destroyed. It has therefore been found desirable, for continuous operation, to provide a new kinetic belt tester B consisting of a pair of endless belts, divers 12, 12, of rubber for example, arranged opposite one of the 'other and stirring between them the freshly treated filaments with the coagulant,

   the upper extremities. belts making just contact, without noticeably pressing the treated filaments and the di verging lower ends of the belts being respectively immersed in solution baths of vage 13, 13 which may be the same ground as that which is used as a vehicle cule in the coagulant composition.

   The test belts are positively driven, as shown in the drawing, with the test surfaces moving in the same direction as the filaments, but preferably at a significantly different, preferably lower, speed, for example 2.5 cm per minute for a filament speed of 1.80 m per minute. Continuously washed test runs effectively raise or more evenly distribute localized concentrations of coagulant from the filament and provide uniform coagulant coatings over long periods of operation.



  After the wiping operation, the filaments treated with the coagulant pass over grooved guide rollers 14 having a friction surface and which are driven po sit by chains 15, at a suitable speed, advancing the filaments with the desired speed, for example that indicated of 1.80 m per minute. The filaments then pass under a grooved roller 16 mounted freely and from there extend upwards in the form of an arc in the form of a relatively long chain, in the direction of the rollers 17,

   17 positively driven and disposed at a level higher than that of the roller 16 and around which the filaments are directed with changes of direction, as shown, to eliminate slippage and to ensure a forced advance of the filaments at a speed uniform.



  The lowest part and closest to the horizontal of the chain formed by the filament is surrounded by a mass of liquid rubber latex L contained in a deposit tank generally designated by 18, so that the filaments enter the latex horizontally below the level of the liquid and emerge angularly through the surface of the latex, as is more clearly shown in fig. 3,

   the upper part of the chain being surrounded by a hot air heater H. It is obvious that this arrangement allows the filament treated by the coagulant to pass through the mass of latex, in order to receive a coating of rubber latex coagulated deposited, and to dry this at least partially coagulated rubber under conditions of less deformation, all without any deformed action by pressure contact, which ensures the production of completely uniform rubber deposits,

   free from distortion and undeformed, resulting in improved product quality.



  To further ensure uniformity by compensation, and particularly to maintain the desired chain and thereby ensure the proper entry of the filaments into the tex and their exit from it, provision is made to vary the speed of the rollers. 17, 17 and other following devices,

      relative to the speed of the roller 14 to maintain the proper working relationship. This control is effected by means of a speed change 20 controlled by the motor 21, itself controlled by an "electric eye" device 22, so as to increase or decrease the speed of the rollers 17,

   17 as the coated filament falls below or rises above predetermined limit lines, or limit paths, indicated by the dotted lines 23, 23. A motor 30 drives, via a worm reduction gear endless 31 and belt 32, a centrifugal pump 33 which rotates at a speed of, for example,

   at about 70 revolutions per minute and which is adjacent to the bottom of the cylindrical manifold 34 and which forces the liquid latex L by centrifugal action outwards, causing it to rise up the ramp 35, through a suitable opening made in one end of the deposit tank 36 which is preferably of elongated rectangular shape.

   The latex flows longitudinally into this tank and is. spreads, over the wall 37, in a return chamber 38 located below the main deposition tank limited below by a false bottom 39 extending almost over the entire length of the deposition apparatus but terminating at da wall 37.

   The latex flows backwards, along the return chamber, which is angularly extended as indicated at 40, to open into the centrifugal pump at 41, above the level of the return chamber. mobile part 33, to return the latex to the manifold of the centrifugal pump, in order to put it back into circulation.

    The end of the reservoir 36 adjacent to the pump is formed by a removable wall 42 provided with a series of aligned openings 43 located so as to occupy a position below the normal level of the latex determined by the height of the weir 37, the openings being connected by horizontal slits to facilitate the introduction of the filaments.

    A small proportion of the latex flows outwardly through these openings and spreads into the lower level return manifold 44, which opens into an enlarged extension 40 of the main return chamber, and thus returns. at the pump.



  When the filaments F, guided by the perforated and grooved guide 45, enter the mass of latex through the threads exiting the openings 43 and move through the latex to emerge from its surface as described, it is seen that a flow regular mass of latex is maintained in the direction of movement of the filaments,

       which tends to decrease the turbulence of the latex, particularly at the point of emersion of the filaments, as well as to prevent the formation of foam on the surface of the latex, all this contributing to the production of uniformly good quality rubber deposits on the moving filaments.



  Heating of the cool-depot. of caout chouc carried out in the heater H must be at least sufficient to surely bring the surface to one. relatively non-deformable state, but it can be continued further if desired. It is usually preferred, however, not to completely dry the deposit before the washing operation, and a drying period of one or two minutes at a temperature of about 90 ° C, at this point. of the process, is satisfactory for ordinary commercial manufacturing operations.



  The washer W may be of sufficient length, relative to the speed of movement of the coated filaments, to provide a wash period of 10 to 15 minutes in a bath. of water 50, at a temperature which is preferably about 65 ° C. and which is continuously supplied with: hot water poured over the coated filaments as they enter and when they leave the washer, for example nozzles 51, 51.

   The level of this bath is maintained above the path followed by the filaments, thanks to an overflow duct 52 of suitable height.



  The adhesion inhibiting powder applied to wet rubber, at P, may be talc (soapstone), carbonate of magnesia, starch or other fine dust material ordinarily used for such purpose, either in the form , powder, or suspended in a liquid serving as a vehicle.



  The dryer D can be heated by circulating hot air at a temperature of about <B> 70 '</B> and can be of sufficient length to give a drying period of 1 to 1i / 2 hours, or equivalent drying, sufficient to dry the deposit almost completely.

   The vulcanizer P, for ordinary rubber compositions, is ordinarily heated, by steam coils, to an elevated temperature.

    We could have, for example, as: operating condition a vulcanizing treatment ide 30 minutes at <B> 105 ', </B> for a rubber deposit formed from a latex composition containing 100 parts, of rubber added, like the commercial latex concentrated by centrifugation, of 3.0 parts of sulfur, 0,

  6 part of an organic accelerator such as mercaptan benzothiazol, 2.0 parts of zinc oxide, 6.0 parts of a white pigment such as titanium dioxide, 0.1 part of a organic dye and 0.3 part of an aging resistant agent,

      and containing the usual amounts of protective colloids and stabilizing agents added with the dispersed component materials in colloidal state.



  For breaking the fibrous filaments within rubber coatings, the following arrangement has been found to be very effective in breaking these filaments into small fragments of uniform length and is very suitable for continuous operations.

    It comprises a pair of pressure rollers 55, 55, of steel, spaced apart from each other a distance significantly less than the total diameter of the coated filaments, of, for example, one quarter or one half of. this diameter, these rollers being driven positively at a surface speed which is practically the same as the speed of displacement of the coated filaments,

      so that there is hardly any tension of the freely suspended parts of the coated filaments. Although there may be some differences of opinion with regard to the mechanical process, filament breakage,

    one explanation which seems plausible is that each filament and its associated elastic rubber coating practically advance as a whole and are deformed longitudinally as well as transversely by the localized progressive pressure effect effected by the rollers, which has for result that, somewhat by analogy with the flow of a fluid through a venturi tube, the part passing through the zone of maximum deformation and constriction advances at a greater speed,

      or in other words is accelerated with respect to the less deformed parts, so that the whole formed by the filament and its coating is subjected, passing between the pressure rollers, and that in an extremely localized zone, to a continuous progressive tension exceeding the elastic limit of the filament. As a result, the filament is gradually broken into small fragments, while the elastic and freely stretchable coating is left unaltered.

   It has been observed that relatively small diameter rolls, about 12 mm in diameter, appear to effect a more uniform disintegration of filaments into shorter fragments than do larger rolls having, for example, 10 cm in diameter, although that the difference is not great and that it is believed that large variations in the diameter of the rollers can take place without seriously affecting the character of the breakage.



       Rubber threads of a wide variety of sizes made according to the invention described herein show exceptional uniformity in size and physical characteristics, eg, uniform elongation under tension. They are generally of superior quality, as has been observed by numerous comparative tests. The apparatus described can be operated continuously for long periods of time, with a minimum of attention, which makes it possible to achieve substantial savings.



  The terms "latex" and "liquid rubber latex" are used herein in a general sense to encompass not only the natural rubber latex of the common variety rubber tree, but all analogous aqueous dispersions of rubber, synthetic rubber and rubber. similar materials or vulcanized. unvulcanized or reconstituted.

   Such dispersions can be concentrated, diluted, thickened, thinned, stabilized, made unstable or otherwise pre-treated. They may contain any desired component and conditioning agents.

 

Claims (1)

REVENDICATIONS I Procédé pour la fabrication de fils de caoutchouc extensibles, dans lequel on passe un filament résistant à la tension et de relativement faible extensibilité à travers une masse de latex liquide, dans lequel on coagule le latex de caoutchouc sur ledit filament et dans lequel on dé truit ensuite l'efficacité du filament en tant qu'élément résistant à la tension, CLAIMS I A process for the manufacture of stretchable rubber threads, in which a tension-resistant filament of relatively low stretchability is passed through a mass of liquid latex, in which the rubber latex is coagulated on said filament and in which is then destroys the effectiveness of the filament as a tensile element, caractérisé en ce que ledit filament est supporté de telle sorte qu'il passe libre ment à travers la masse du latex liquide et immédiatement après, suivant une courbe du genre d'une chaînette. characterized in that said filament is supported in such a way that it passes freely through the mass of liquid latex and immediately thereafter following a chain-like curve. II Appareil pour la mise en oeuvre du pro cédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison des moyens pour déplacer de façon continue un filament le long d'un chemin prédé- terminé, II Apparatus for carrying out the process according to claim I, characterized in that it comprises in combination means for continuously moving a filament along a predetermined path, selon lequel il est supporté de telle sorte qu'il passe librement à travers la masse du latex liquide et immédiate ment après suivant une courbe du genre d'une chaînette, according to which it is supported in such a way that it passes freely through the mass of the liquid latex and immediately thereafter following a curve of the kind of a chain, et des moyens réagissant aux variations se produisant dans la tra jectoire du filament pour maintenir la courbe en forme de chaînette entre des li mites déterminées. SOUS-RE VENDIOATIONS 1 Procédé selon la revendication I, carac- térisé en ce qu'on imprègne le filament avec des substances propres à favoriser sa désagrégation. and means responsive to variations in the path of the filament for maintaining the chain-like curve between determined boundaries. SUB-RE VENDIOATIONS 1 Method according to claim I, characterized in that the filament is impregnated with substances suitable for promoting its disintegration. 2 Appareil selon la revendication II, carac- risé en ce que les moyens pour appliquer du latex au filament comprennent un ré servoir présentant au moins une ouverture dans une de ses parois, ouverture à tra vers laquelle le filament passe pratique ment horizontalement pour émerger en suite angulairement de la surface du li quide, 2 Apparatus according to claim II, charac- terized in that the means for applying latex to the filament comprise a reservoir having at least one opening in one of its walls, through which opening the filament passes practically horizontally to emerge in angular sequence of the liquid surface, des moyens étant en outre prévus pour maintenir le niveau du latex dans le réservoir au-dessus de ladite ouverture. 3 Appareil selon la revendication II, carac térisé en ce qu'il comprend des moyens pour faire avancer le filament dans la masse de latex à une vitesse pratique ment constante et des moyens pour désa gréger le filament. means being further provided for maintaining the level of the latex in the reservoir above said opening. 3 Apparatus according to claim II, characterized in that it comprises means for advancing the filament in the mass of latex at a practically constant speed and means for disaggregating the filament. 4 Appareil selon la revendication II et la sous-revendication 3, caractérisé en ce que les moyens pour désagréger le filament comprennent une paire de rouleaux pres- seurs entrainés positivement à une vitesse périphérique pratiquement égale à la vi tesse de déplacement du filament revêtu et espacés d'une quantité moindre que le diamètre extérieur du filament revêtu. 4. Apparatus according to claim II and sub-claim 3, characterized in that the means for breaking up the filament comprise a pair of pressure rollers positively driven at a peripheral speed substantially equal to the speed of movement of the coated filament and spaced apart. less than the outside diameter of the coated filament.
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