Procédé de fabrication de filaments en ester de cellulose et filament obtenu au moyen de ce procédé La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication de filaments en ester de cellulose et à un. filament obtenu au moyen de ce procédé. Ces filaments sont utilisables pour la fabrication de fibres, de fils, de tissus, de tapis, de filtres à cigarettes, etc.
On connaît divers procédés permettant de fabri quer des filaments synthétiques de sections transver sales de diverses formes. En particulier, on connaît des procédés pour le filage à sec de solutions pour former des fibres synthétiques de section ronde ou en feuille de trèfle.
Dans ces procédés connus, on extrude une solu tion chaude d'ester cellulosique par une filière pré sentant un grand nombre d'orifices circulaires dans une chambre de séchage contenant une atmosphère évaporatrice maintenue à une température conve nable. On règle soigneusement aussi les vitesses de filage et d'étirage. Dans ces conditions, on peut fabri quer des filaments de section approximativement cir culaire ou en feuille de trèfle.
Pour beaucoup d'applications, de tels filaments sont excellents, par exemple pour la fabrication de divers types de tissus pour l'habillement, mais pour d'autres applications, ces filaments conviennent moins bien. Par exemple, on a constaté que de tels fila ments à base d'acétate de cellulose ne conviennent pas particulièrement à la fabrication de tapis. Ils ten dent à s'affaisser d'une façon permanente sous la pression que l'on exerce quand on marche dessus.
Le procédé que comprend l'invention est caracté risé en ce que l'on file une solution d'ester organique de cellulose convenant au filage à sec, à travers une filière dont les orifices de filage ont la forme géné- rale de triangles, dans une chambre de filage à sec, et en ce que l'on étire les filaments tout en les séchant, d'où il résulte que lesdits filaments, prennent et conservent une section transversale en forme géné rale de Y.
On a constaté que les filaments ainsi obtenus, notamment ceux en acétate de cellulose, présentent une rigidité plus grande que les filaments fabriqués par les procédés connus, et qu'ils donnent des fibres composites et des fils de rigidité et de volume appa rent plus grands. On fabrique ces fibres composites de manière usuelle par étirage et torsion de plusieurs filaments au cours de leur fabrication. On peut fabri quer des fils à partir de filaments, par exemple par filage et par étirage et torsion d'un nombre suffisant de filaments.
On a constaté que les filaments obtenus par mise en aeuvre du procédé selon l'invention conviennent bien pour la fabrication de fils servant à fabriquer des tapis et, en général, de poils et de tissus à poils tels que les tapis, et les carpettes. Ils conviennent aussi pour la fabrication des niasses non tissées servant comme filtres pour cigarettes.
Le volume apparent et la rigidité accrus des fila ments obtenus par mise en oeuvre du procédé suivant l'invention sont dus à ce que les branches des Y des filaments individuels sont enchevêtrées, dans le fais ceau de filaments, si bien que les filaments se ren forcent les uns les autres et que le faisceau a une rigidité totale plus grande que celle d'une fibre de section normale d'un denier équivalent,
par suite de sa surface accrue. Une circonférence passant par les extrémités des trois branches de l'Y présente un dia- mètre plus grand que celle qui passerait par les bords de la section de fibres en feuille de trèfle indiquée ci-dessus. Cette circonférence plus grande délimite donc la surface efficace de la section en forme de Y et explique le volume apparent supérieur des fila ments et fibres.
On peut, dans son sens le plus large, définir le taux d'étirage comme le rapport de la vitesse linéaire d'enroulement des filaments à la vitesse linéaire d'ex trusion de la solution de filage. Plus spécifiquement, on peut définir le taux d'étirage comme le rapport de la vitesse linéaire à laquelle les filaments passent sur le rouleau de la chambre de filage à sec à la vitesse linéaire moyenne calculée à laquelle la quan tité de solution de filage,
nécessaire à la formation de l'un quelconque des filaments constituant le fais ceau de filaments qui passe sur ce rouleau, est extru dée par l'un des orifices de la filière, les vitesses étant exprimées par la même unité. Par exemple, si les filaments passent sur le rouleau à la vitesse linéaire à laquelle la solution est extrudée de la filière, le taux d'étirage est de 1,0. De même, si les filaments passent sur le rouleau à une vitesse linéaire moitié plus grande que -la vitesse d'extrusion, le taux d'éti rage est de 1,5, etc.
Le dessin représente, à titre d'exemple, un appa reil pour une mise en aeuvre du procédé que com prend l'invention, plusieurs filières pouvant être mon tées sur cet appareil, et les filaments obtenus par filage à travers ces filières.
La fig. 1 est une élévation schématique, partiel lement en coupe, de cet appareil.
La fig. 2 est une vue très agrandie de la face d'une filière à plusieurs orifices de section en forme de triangle équilatéral.
La fig. 3 est un schéma à grande échelle de la solution de filage à sa sortie d'un orifice triangulaire de la filière, formant d'abord un filament à section transversale triangulaire, puis en forme de Y.
La fig. 4 est une reproduction d'une photo micrographie montrant la section en forme de Y de plusieurs filaments obtenus par filage dans la filière de la fig. 2.
La fig. 5 est une vue très agrandie d'une face d'une filière présentant plusieurs orifices triangulaires dont les angles sont respectivement 24(), 78o et 78 .
La fig. 6 est une reproduction d'une photomiero- graphie montrant la section transversale de plusieurs filaments obtenus par filage à travers la filière de la fig. 5.
La fig. 7 est une vue très agrandie d'une filière présentant plusieurs orifices triangulaires dont les angles sont respectivement 78o, 60o et 42o.
La fig. 8 est une reproduction d'une photomicro graphie montrant la section de plusieurs filaments obtenus par filage à travers la filière de la fig. 7. La fig. 9 est une vue très agrandie d'une face d'une filière, présentant plusieurs orifices de section triangulaire dont les angles sont respectivement 84 , 48o et 48o.
La fig. 10 est une reproduction d'une photo micrographie montrant la section de plusieurs fila ments obtenus par filage à travers la filière de la fi g. 9.
La fig. 11 est une vue très agrandie d'une face d'une filière présentant plusieurs orifices triangulaires dont les angles sont respectivement 48o, 66 et 66,.
La fig. 12 est une reproduction d'une photo micrographie montrant la section de plusieurs fila ments obtenus par filage à travers la filière de la fig. 11.
Les fia. 13, 15 et 17 sont des vues très agrandies des faces de trois filières présentant chacune plu sieurs orifices de forme dérivant d'un triangle équi latéral dont les côtés ont été diminués respectivement de '/s, '/5 et '/4 à chaque extrémité ou, autrement dit, diminués respectivement de '/a, 2/5 et '/x de leur lon gueur, ces côtés étant reliés par des arcs.
Les fig. 14, 16 et 18 sont des reproductions de photomicrographies montrant des filaments obtenus respectivement par filage à l'aide des filières des fig. 13, 15 et 17.
L'appareil représenté fig. 1 comprend une cham bre de filage 11 au sommet de laquelle est monté un filtre à bougie 12 sur lequel est fixée une filière 13 qui présente plusieurs orifices 14 en forme de triangle équilatéral. La vue de face de cette filière avec ces orifices. 14 est reproduite en fig. 2. Le filtre 12 peut être chauffé uniformément par un. serpentin chauffant (non représenté) disposé autour de ce filtre et dans lequel on peut faire circuler tout fluide échangeur de chaleur tel que de l'eau maintenue à la température désirée.
On introduit la solution de filage de composition décrite ci-après par un conduit 16 à travers une vanne 17 vers une pompe 18 qui oblige la solution à traverser à la vitesse désirée le filtre à bougie 12, puis les orifices 14, en forme de triangle équilatéral, de la filière 13, d'où elle est extrudée sous la forme de filaments 25 de section transversale initiale en forme de triangle équilatéral.
Les filaments 25 traversent de haut en bas la chambre 11 en perdant progressivement du solvant par évaporation jusqu'à ce que, à l'état pratiquement solidifié, ils quittent la chambre 11 et passent autour d'un rouleau 20 disposé au-dessous de la chambre de filage 11. On entraîne le rouleau 20 à une vitesse uniforme par un dispositif non représenté, pour étirer les filaments 25 au taux désiré. Du rouleau 20, les filaments passent sur les rouleaux de guidage usuels, dont l'un est indiqué en 21, et sont finalement enrou lés sur une bobine 22 après avoir subi une torsion appropriée appliquée par un dispositif non repré senté.
Pour faciliter l'évaporation du solvant des fila ments au cours de leur trajet dans la chambre, on introduit de l'air chaud dans cette chambre 11 à l'aide de conduits 23 et 24 placés respectivement aux extrémités inférieure et supérieure de la cham bre, l'air passant dans la chambre et sortant par un conduit 26 placé à une distance notable au-dessous de la filière 13, comme indiqué à la fig. 1.
L'évolution de la section transversale des fila ments dans la chambre de filage de la forme triangu laire initiale à la forme en Y désirée est illustrée à la fig. 3. Comme indiqué en 25, les filaments qui sortent des orifices triangulaires présentent pratique ment une section en forme de triangle équilatéral. Au cours de leur trajet de haut en bas dans des condi tions soigneusement réglées d'étirage et de séchage, ils se modifient pour former des filaments 25 Y de section en forme générale de Y, qui sont représentés en coupe très agrandie à la fig. 4.
Les exemples suivants illustrent des mises en oeuvre du procédé que comprend l'invention <I>Exemple 1:</I> On file une solution acétonique contenant 26,5 % d'acétate de cellulose, 1,25 % d'oxyde de titane,
cal- culé sur le poids d'acétate de cellulose, et 1,75 % d'eau, en filaments de section en forme de Y pour former un fil de 55 deniers, en utilisant l'appareil décrit ci-dessus en se référant à la fig. 1. La filière présente treize orifices en forme de triangle équila téral. On a consigné les conditions opératoires dans la ligne No 1 du tableau I.
Au tableau I, le débit d'air en mètres cubes par minute est calculé pour cent chambres de filage. Les valeurs indiquées dans la colonne Orifice de la filière représentent la longueur en millimètres d'un côté du triangle équilatéral. La vitesse d'extrusion en mètres par minute représente la vitesse à laquelle la solution de filage est extrudée par la filière. Cette vitesse, en relation avec le taux d'étirage, oblige les filaments à changer de forme, en. passant de la sec tion initiale triangulaire à la section en forme de Y, au cours du séchage de ces filaments.
Les lignes 2 à 7 du tableau I sont relatives res pectivement aux exemples II à VII et donnent les conditions opératoires en se référant à l'appareil décrit à la fig. 1. Des températures dans les cham bres de séchage comprises entre 40c, et 901, C con viennent particulièrement.
<I>Exemple II</I> On file la solution d'acétate de cellulose de l'exemple I en filaments de section en forme de Y pour former un fil de 75 deniers. La filière présente dix-neuf orifices en forme de triangle équilatéral. <I>Exemple 111:</I> On file la solution d'acétate de cellulose de l'exemple I en filaments de section en forme de Y pour former un fil de 150 deniers. La filière pré sente trente-huit orifices en forme de triangle équi latéral.
<I>Exemple IV</I> On file une autre solution acétonique de filage contenant 30,0 % d'acétate de cellulose et 1,75 0/0 d'eau, en filaments de section en forme de Y pour former un fil de 150 deniers. La filière présente sept orifices en forme de triangle équilatéral.
<I>Exemple V</I> On file une autre solution acétonique contenant 26,5% d'acétate de cellulose, 0,6'% d'oxyde de titane comme pigment, calculé sur le poids d'acétate de cellulose, et 1,75% d'eau,
en filaments de sec- tion en forme de Y pour former un fil de 55 deniers. <I>Exemple VI:</I> On file la solution de l'exemple V en filaments à section en forme de Y pour former un fil de 75 deniers.
<I>Exemple VII:</I> On file une solution acétonique contenant 26,50/9 d'acétate de cellulose et 1,75'% d'eau, en filaments à section en forme de Y pour former un fil de 300 deniers. La filière présente sept orifices en forme de triangle équilatéral.
On a constaté qu'on peut préparer des filaments satisfaisants à section en forme de Y dans un inter valle approprié de conditions de filage et de com position de la solution. Une première condition pour obtenir un fil à section en forme de Y est que le taux d'étirage soit supérieur à 1,0 et, de préférence, supé rieur à 1,2. Cependant, on peut obtenir des filaments à section en forme de Y quelque peu déformé en utilisant des taux d'étirage compris entre 0,7 et 1,0, mais comme indiqué ci-dessus, pour obtenir une sec tion uniforme, il est préférable d'utiliser un taux d'étirage supérieur à 1,0.
Les températures indiquées au tableau I sont les températures utilisées pour obtenir un produit de bonne qualité à partir d'une solution particulière d'ester cellulosique dans l'acétone. -On peut faire varier quelque peu ces températures. Des modifica tions de la composition de l'ester cellulosique ou du rapport de l'ester cellulosique à l'acétone peuvent nécessiter quelques modifications de ces tempéra tures.
On a constaté aussi que les mises en aeuvre du procédé suivant l'invention, dans lesquelles on utilise des filières à orifices en forme de triangle équilaté ral, peuvent être utilisées pour fabriquer des fila ments dans un intervalle de deniers de 1,5 à 43, bien que ces mises en oeuvre conviennent aussi pour fabriquer des filaments d'un denier plus grand.
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Le fait que le volume apparent des fils de filaments à section en forme de Y, à cause de leur surface plus grande, soit plus grand que celui des fils de filaments de section classique ou en feuille de trèfle d'un denier équivalent, apparaît clairement au tableau II où l'on compare des échantillons équivalents de fils de fila ments à section classique et à section en forme de Y obtenus à partir de composition de filage identique.
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Tableau <SEP> II
<tb> <I>Essais <SEP> de <SEP> volume <SEP> apparent <SEP> sur <SEP> des <SEP> fils <SEP> de <SEP> filaments <SEP> continus <SEP> à <SEP> section <SEP> régulière</I>
<tb> <I>et <SEP> à <SEP> section <SEP> en <SEP> forme <SEP> de <SEP> Y</I>
<tb> Facteur <SEP> de <SEP> volume <SEP> Volume <SEP> spécifique
<tb> Fil <SEP> apparent <SEP> en <SEP> cm3/g <SEP> Différence <SEP> /o
<tb> Usuel <SEP> 55/13/0,3 <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 163,7 <SEP> 1,25 <SEP> 30,5
<tb> en <SEP> forme <SEP> de <SEP> Y <SEP> 55/13/0,3 <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> .
<SEP> 214,1 <SEP> 1,65
<tb> Usuel <SEP> 55/36/0,3 <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 155,2 <SEP> 1,19 <SEP> 37,3
<tb> en <SEP> forme <SEP> de <SEP> Y <SEP> 55/36/0,3 <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 214,0 <SEP> 1,64
<tb> Usuel <SEP> 75/19/0,3 <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 164,9 <SEP> <B>1,26</B> <SEP> 30,3
<tb> en <SEP> forme <SEP> de <SEP> Y <SEP> 75/19/0,3 <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> .
<SEP> <B>213,8</B> <SEP> 1,65
<tb> Usuel <SEP> 75/49/0,3 <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 158,0 <SEP> 1,22. <SEP> 29,6
<tb> en <SEP> forme <SEP> de <SEP> Y <SEP> 75/49/0,3 <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 205,5 <SEP> 1,57
<tb> Usuel <SEP> 150/7/0,3 <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 149,5 <SEP> 1,15 <SEP> 41,0,
<tb> en <SEP> forme <SEP> de <SEP> Y <SEP> 150/7/0,3 <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> .
<SEP> <B>....</B> <SEP> 210,5 <SEP> 1,64
<tb> Usuel <SEP> 150/38/0,3 <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 154,1 <SEP> 1,24 <SEP> - <SEP> 36,8
<tb> en <SEP> forme <SEP> de <SEP> Y <SEP> 150/38/0,3 <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 210,4 <SEP> 1,58
<tb> Usuel <SEP> 300/7/0,3 <SEP> <B>.....</B> <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 158,0 <SEP> 1,21 <SEP> 35,4
<tb> en <SEP> forme <SEP> de <SEP> Y <SEP> 300/7/0,3 <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> .
<SEP> 211,0 <SEP> 1,58 Au tableau II, les expressions du type 55/13/0,3 représentent des fils de filaments continus en fonc tion de leur denier total, du nombre de filaments et de leur torsion. Par exemple, l'expression 55/13/0,3 désigne un fil de filaments continus présentant un denier total de 55, de 13 filaments et présentant une torsion de 0,3 tour par 25 mm. Le denier par fila ment de chaque fil est égal au denier total divisé par le nombre de filaments. Dans cet exemple, le denier par filament est donc de 55 : 13, c'est-à-dire 4 deniers par filament environ.
Les résultats du tableau II sont donnés par un essai consistant à embobiner le fil sous une tension déterminée jusqu'à ce qu'il emplisse une bobine de volume connu. On pèse la quantité de fil nécessaire pour occuper ce volume. A partir de ce poids, on calcule le facteur de volume apparent et le vo lume spécifique . Le facteur de volume appa rent est donné par la formule suivante
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Facteur <SEP> de <SEP> volume <SEP> apparent <SEP> = <SEP> <U>V <SEP> P <SEP> d</U> <SEP> X <SEP> 100 où V est le volume de la bobine, d la densité des fibres et P le poids. de fil pour emplir la bobine.
Cette formule exprime ainsi le facteur de volume apparent par le rapport centésimal du volume occupé par le fil comparé au volume qui serait occupé par le produit solide dont est fait le fil.
Le volume spécifique est le volume en cm3 d'un gramme de fil sur la bobine.
La colonne Différence % indique les diffé- rences pour cent entre les facteurs de volume appa rent (ou les. volumes spécifiques) des filaments à section usuelle et des filaments à section en Y.
On doit-noter que, dans un fil à filament continu, celui qui présente des filaments à section en forme de Y a un facteur de volume apparent 29,6 à 41,0 % plus grand que celui qui présente des filaments à section en feuille de trèfle. On peut voir facilement cette différence en comparant les écheveaux correspon dants.
Au tableau III, on a consigné des résultats ana logues relatifs à des fils de fibranne préparés à par tir de filaments de section usuelle ou de section en forme de Y de la même composition d'ester cellulo sique.
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Tableau <SEP> III
<tb> <I>Essais <SEP> de <SEP> volume <SEP> apparent <SEP> sur <SEP> des <SEP> fibres <SEP> de <SEP> fibranne <SEP> de <SEP> section <SEP> usuelle</I>
<tb> <I>ou <SEP> de <SEP> section <SEP> en <SEP> forme <SEP> de <SEP> Y</I>
<tb> Facteur <SEP> de <SEP> volume <SEP> Volume <SEP> spécifique
<tb> Fil <SEP> apparent <SEP> en <SEP> cm3/g <SEP> Différence <SEP> %
<tb> Usuel <SEP> 20/1, <SEP> 2 <SEP> D/F, <SEP> 5 <SEP> cm <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> .
<SEP> 282,0 <SEP> <B>2,16</B> <SEP> 38,3
<tb> en <SEP> forme <SEP> de <SEP> Y <SEP> 20/1, <SEP> 2 <SEP> D/F, <SEP> 5 <SEP> cm <SEP> <B>.....</B> <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 389,0 <SEP> 2,98
<tb> Usuel <SEP> 20/1, <SEP> 3 <SEP> D/F, <SEP> 5 <SEP> cm <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 262,0 <SEP> 2,01 <SEP> 54,2
<tb> en <SEP> forme <SEP> de <SEP> Y <SEP> 20/1, <SEP> 3 <SEP> D/F, <SEP> 5 <SEP> cm <SEP> . <SEP> . <SEP> .'. <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 405,0 <SEP> <B>3,10</B>
<tb> Usuel <SEP> 12/1, <SEP> 5 <SEP> D/F, <SEP> 5 <SEP> cm <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> .
<SEP> 267,5 <SEP> 2,04 <SEP> 37,4
<tb> en <SEP> forme <SEP> de <SEP> Y <SEP> 12/1, <SEP> 5 <SEP> D/F, <SEP> 5 <SEP> cm <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 368,0 <SEP> 2,83 Au tableau III, on a désigné d'abord les fils de fibranne par un numéro égal au numéro d'un coton équivalent et par le nombre de brins. Par exemple, l'expression 20/1 désigne un fil de fibranne préparé à partir d'un seul brin de numéro de coton 20. Le fil est désigné aussi par son denier par filament (2D/F, etc.), et par la longueur de fibre de la fibranne (5 cm, etc.), à partir de laquelle on a filé le fil de fibranne.
Le facteur de volume apparent et le volume spécifique sont déterminés comme il est décrit en se référant au tableau II. On peut remar quer que, parmi les échantillons de fils de la même composition, du même denier et de la même lon gueur et ne différant que par leur section transver sale (usuelle ou en forme de Y), ceux en forme de Y ont un volume apparent de 37,4 % à 54,2'0/0, plus grand que celui des fils de section usuelle.
Le lustre des fils à filaments de section en forme de Y est notablement plus grand que celui des fils à filaments de section usuelle ou en forme de feuille de trèfle d'un denier équivalent et de même compo sition. On mesure ce lustre au moyen d'une cellule photoélectrique. On enroule les filaments parallèle ment sur un morceau plat de carton ou d'un produit analogue. La lumière réfléchie par ces panneaux vers la cellule photoélectrique crée un potentiel de sortie auquel correspond un numéro de lustre.
Par compa raison des échantillons obtenus à partir de filaments en forme de feuille de trèfle et de filaments à sec tion en forme de Y, on constate que les premiers indiquent 0,77 V et les seconds 0,83 V.
On peut utiliser des fibres de fibranne préparées à partir de filaments d'acétate de cellulose de section en forme de Y comme matière de remplissage d'un coussin. A cause de leur volume apparent, on a cons taté que ces fibres conviennent bien pour ce but. Un coussin analogue, contenant le même poids de fibres de fibranne d'acétate de cellulose d'un denier équi valent, mais de section usuelle, présente un volume apparent moins grand et ne résiste pas au tassage par pression.
On peut préparer des filtres pour cigarettes à partir de filaments d'acétate de cellulose à section en forme de Y. Leurs bonnes propriétés de volume apparent et de rigidité permettent la fabrication de filtres de bonne qualité.
On peut fabriquer des tapis à partir de fibres d'acétate de cellulose formées de filaments de section en forme de Y, seules ou associées à d'autres fibres d'acétate de cellulose, de rayonne, de superpoly- amide, de laine, etc. Le volume apparent et la rigi dité excellents des filaments à section en forme de Y permettent la fabrication de tapis de qualité supé rieure.
On va maintenant décrire des mises en oeuvre du procédé pour la fabrication de filaments de section en forme de Y moins uniforme obtenus à l'aide de filières présentant des orifices en forme de triangles non équilatéraux.
Dans ces mises en oeuvre, on file une solution de filage de même composition que celle de l'exem ple I à travers des filières dont les orifices sont des triangles non équilatéraux, comme indiqué aux fig. 5, 7, 9 et 11, chaque filière étant montée dans une chambre de filage distincte, telle qu'indiqué à la fig. 1. La section transversale des filaments obtenus est schématisée respectivement aux fig. 6, 8, 10 et 12.
La section transversale des filaments indiqués à la fig. 6 présente une longue branche centrale de longueur double de celle des deux autres branches et de largeur analogue. La section transversale des filaments de la fig. 8 présente une branche centrale un peu plus longue que les deux autres branches qui sont symétriques par rapport à la branche centrale. L'angle entre les deux autres branches est plus grand que dans le cas de la section indiquée à la fig. 6.
La section transversale des filaments indiqués, à la fig. 10 présente une branche centrale de longueur moitié de celle des deux autres branches symétriques par rapport à la branche centrale. A la fig. 12, la sec tion transversale des filaments se rapproche d'un Y usuel, la branche centrale ayant environ la longueur et la largeur des deux autres branches, mais les angles entre ces branches n'étant pas égaux.
On a consigné au tableau IV les conditions de filage et les caractéristiques des fils à filaments obte nus que l'on a, en outre, comparés à des fils à fila ments obtenus à l'aide de filières présentant des orifices en forme de triangle équilatéral. L'accrois sement de volume apparent de ces filaments obtenus à travers des orifices triangulaires modifiés sur les filaments connus antérieurement, ainsi que les varia tions de volume apparent des filaments obtenus à travers divers orifices triangulaires apparaissent aussi au tableau IV.
Bien que ces fils soient des fils de 150 deniers, 7 filaments, 20 D/F, on peut préparer des fils de fibranne et de filaments continus de tout denier usuel et de tout nombre de filaments.
On file un fil à travers des orifices de filières en forme de triangle quelconque, la température du filtre à bougie étant de 650 ou de 70 . Pour un taux d'étirage particulier de 1,25, on n'obtient pas ces fils quand la température du filtre à bougie est supé rieure à 70o C. Les résultats montrent qu'on obtient des allongements légèrement plus grands en utilisant une température d'extrusion de 700 C. Les résultats montrent aussi que les fils obtenus à partir d'orifices en forme de triangles quelconques ont une résistance moins grande que celle des fils à filaments de section en forme de Y régulier, obtenus à travers des orifi ces en forme de triangle équilatéral.
Les allonge ments pour cent des fils NI 50 750 et No 50 753, qui présentent une section transversale très analogue à celle des fils de section transversale uniforme en forme de Y sont approximativement les mêmes que celui de ces derniers fils, tandis que l'allongement des autres types de fils est environ 3 % plus faible.
Bien que chacun des fils indiqués au tableau IV présente un volume apparent plus grand que celui des fils à section usuelle, aucun ne présente une amé lioration du volume apparent par rapport aux fils à filaments de section uniforme en forme de Y. Les valeurs obtenues pour les fils No 50 750 et No 50 753 peuvent cependant être comparées à ces fils de sec tion uniforme.
On tisse chaque sorte de fil indiqué au tableau IV pour fabriquer un petit morceau de tissu de satin. Les fils obtenus à travers des. filières en forme de triangle dont les angles sont respectivement de 120o, 30o et 309 présentent un léger effet de scintillement. Les autres types de fils donnent la même apparence à l'état de tissu que celle des tissus obtenus avec des fils fabriqués à travers une filière dont les orifices ont la forme d'un triangle équilatéral.
On décrira maintenant une mise en oeuvre du procédé servant à la fabrication de filaments à sec tion transversale modifiée en forme de Y.
On file des solutions de filage d'acétate de cellu lose de composition indiquée à l'exemple I, à travers des filières qui présentent des orifices triangulaires modifiés indiqués aux fig. 13, 15 et 17, chacune de ces filières étant placée dans une chambre de filage distincte du type indiqué à la fig. 1. Les sections transversales des filaments obtenus sont indiquées respectivement aux fig. 14, 16 et 18. Aux fig. 14 et 16, les sections ressemblent assez l'une à l'autre. A la fig. 16, les Y ont des extrémités renflées.
Les conditions, de filage et les caractéristiques des fibres obtenues sont consignées au tableau V, où l'on compare ces fibres à des fibres obtenues à partir d'orifices à section en forme de triangle équilatéral aussi bien qu'à des fibres de section usuelle ou en feuille de trèfle.
La valeur X indiquée au tableau V, c'est-à-dire '/s et '/4, désigne la valeur de la fraction de la longueur des, côtés du triangle équilatéral qui est enlevée à chaque sommet du triangle (fig. 13, 15 et 17).
On a constaté que l'arrondissement des angles des orifices triangulaires donne aux extrémités des branches des Y des filaments obtenus une forme ar rondie et cet effet augmente à mesure qu'on élimine une plus grande partie du coin.
Quand l'orifice devient presque circulaire, la section du fil ressem ble à celle d'une feuille de trèfle régulière. Ces fils montrent un faible accroissement de résistance et d'allongement quand les extrémités des Y deviennent plus arrondies et la résistance au cisaillement appa raît comme légèrement améliorée en fonction de l'aptitude à la torsion et des essais d'abrasion Wal- ker. Il apparaît que ces diverses sections qui dérivent de la section en Y parfait assurent non seulement une petite amélioration de la résistance et de l'allon gement,
mais aussi une diminution des pertes et du nombre de brins au cours du traitement des fibran- nes. A cet égard, on réalise ce gain aux dépens d'une diminution du volume apparent, comme indiqué au tableau V. Il apparaît aussi que le réglage du volume apparent de ces fils à section transversale en forme de Y modifié peut être réalisé en utilisant des orifices de filières modifiés comme indiqué aux fig. 13, 15 et 17. La variation de volume apparent s'explique en se référant aux fig. 14, 16 et 18 qui représentent les branches des Y faisant entre elles divers angles et de diverses formes.
EMI0008.0001
EMI0009.0001
Tableau <SEP> V
<tb> <U>No</U> <SEP> de <SEP> l'<U>é</U>chantillon <SEP> <U>. <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> .</U> <SEP> . <SEP> . <SEP> <U>5</U>0 <SEP> <U>0</U>45 <SEP> 50 <SEP> 04<U>7</U> <SEP> 50 <SEP> 048 <SEP> 50 <SEP> 049 <SEP> 50 <SEP> 050
<tb> Section <SEP> transversale <SEP> <B>.......</B> <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> usuel <SEP> Y <SEP> X <SEP> = <SEP> 1/6 <SEP> X <SEP> = <SEP> 1/5 <SEP> X <SEP> = <SEP> 1/4
<tb> Denier/Filaments <SEP> total <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> .
<SEP> 150 <SEP> 150 <SEP> 150 <SEP> 150 <SEP> 150
<tb> Dimension <SEP> de <SEP> la <SEP> filière <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 7,10 <SEP> 7,155A <SEP> 7,1610 <SEP> 7,164à <SEP> 7,169à
<tb> X <SEP> 1/6 <SEP> X <SEP> 1/5 <SEP> X <SEP> 1/4
<tb> Vitesse <SEP> de <SEP> filage <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 300 <SEP> 300 <SEP> 300 <SEP> 300 <SEP> 300
<tb> Température <SEP> de <SEP> l'air <SEP> introduit <SEP> à <SEP> la <SEP> base <SEP> <B>......</B> <SEP> 85 <SEP> 85 <SEP> 85 <SEP> 85 <SEP> 85
<tb> Température <SEP> du <SEP> filtre <SEP> à <SEP> bougie <SEP> <B>....</B> <SEP> .
<SEP> <B>.......</B> <SEP> 65 <SEP> 65 <SEP> 65 <SEP> 65 <SEP> 65
<tb> Taux <SEP> d'étirage <SEP> . <SEP> .. <SEP> .. <SEP> .... <SEP> .... <SEP> .... <SEP> .. <SEP> .. <SEP> ..... <SEP> l,0 <SEP> 1,0 <SEP> 1,0 <SEP> l,0 <SEP> l,0
<tb> Denier <SEP> <B>........ <SEP> ......................</B> <SEP> 148 <SEP> 144 <SEP> 148 <SEP> 147 <SEP> 146
<tb> Allongement <SEP> '0/0
<tb> Suter <SEP> humide.......................... <SEP> 46,6 <SEP> 45,6 <SEP> 47,0 <SEP> 47,7 <SEP> 48,2
<tb> Suter <SEP> sec <SEP> ............................ <SEP> 37,3 <SEP> 36,8 <SEP> 38,0 <SEP> 39,0 <SEP> 38,7
<tb> Suter <SEP> maille <SEP> .......................... <SEP> 11,8 <SEP> 3,5 <SEP> 5,0 <SEP> 4,1 <SEP> 4,7
<tb> Suter <SEP> naeud <SEP> <B>. <SEP> . <SEP> ..... <SEP> .......
<SEP> .......</B> <SEP> 18,4 <SEP> 14,1 <SEP> 15,5 <SEP> 17,9 <SEP> <B>16,2</B>
<tb> Résistance <SEP> en <SEP> g/D
<tb> Suter <SEP> humide <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,63 <SEP> 0,63 <SEP> 0,63 <SEP> 0,64 <SEP> 0,63
<tb> Suter <SEP> sec <SEP> <B>.... <SEP> ...... <SEP> ......... <SEP> 1,19</B> <SEP> 1,20 <SEP> 1,19 <SEP> 1,19 <SEP> 1,20
<tb> Suter <SEP> maille <SEP> .......................... <SEP> 0,80 <SEP> 0,61 <SEP> 0,64 <SEP> 0,62 <SEP> 0,67
<tb> Suter <SEP> naeud <SEP> .. <SEP> ........ <SEP> .. <SEP> ...... <SEP> .. <SEP> ...... <SEP> 1,0 <SEP> 0,73 <SEP> 0,77 <SEP> 0,77 <SEP> 0,93
<tb> Abrasion <SEP> Walker <SEP> <B>.......</B> <SEP> .. <SEP> ... <SEP> . <SEP> .. <SEP> .. <SEP> ..
<SEP> .... <SEP> . <SEP> 26 <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 2,5 <SEP> 3,3
<tb> Aptitude <SEP> à <SEP> la <SEP> torsion <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 42,5 <SEP> 37,6 <SEP> 38,2 <SEP> 40,6 <SEP> 41,2
<tb> Accroissement <SEP> de <SEP> volume <SEP> apparent <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0 <SEP> 32,0% <SEP> 24,0% <SEP> 22,6% <SEP> <B>19,0%</B> Bien que, aux exemples, on utilise des solutions de filage d'acétate de cellulose, on peut utiliser aussi, dans d'autres mises en oeuvre du procédé, d'autres esters d'acides organiques simples ou mixtes tels que ceux qui contiennent deux à quatre atomes de car bone.
On a déjà noté que les fils constitués de filaments en forme de Y et de Y modifié sont beaucoup plus rigides et plus résilients que les fils à filaments de section usuelle ou en feuille de trèfle. On peut esti mer l'effet sur la rigidité de la forme de la section transversale en comparant les moments d'inertie des fibres de diverses formes, mais de sections de même aire.
Par cette méthode, on. a constaté que les fila- ments en forme de Y sont environ 60 % plus rigides que les filaments classiques de grosseur égale.
En outre, lorsqu'on réunit plusieurs filaments en forme de Y en un fil composite ou en un feutre, on constate une résilience ou une rigidité beaucoup plus grande qu'on pouvait le supposer en considérant l'accroisse ment de rigidité des fibres individuelles. On attribue cet effet à l'interaction ou enchevêtrement des bran ches des filaments formant la masse de fibres.
Cet enchevêtrement de filaments provoque entre les élé ments de fibres une résistance beaucoup plus grande que celle que l'on peut obtenir dans un fil composite de filaments normaux. Ainsi, la rigidité d'un fil com posite de filaments à section en forme de Y est beau coup plus grande que la somme des rigidités des filaments individuels.
Les propriétés inhérentes des filaments d'acétate de cellulose de section en forme de Y sont telles qu'elles offrent de nombreuses propriétés souhaitables pour la fabrication des articles tissés et tricotés. Dans de tels articles, tels que le nylon, les marquisettes et les voiles, les filaments en forme de Y donnent des tissus présentant un crêpage et une rigidité souhai tables que l'on n'obtient usuellement que par des techniques spéciales au cours de la fabrication ou de la finition des tissus.
Dans les tissus plats tels que les taffetas, les croisés et les satins, le volume appa rent accru des filaments en forme de Y permet d'obte nir des tissus présentant un pouvoir couvrant et une épaisseur plus grande pour un poids donné de matière. Inversement, on a la possibilité d'utiliser moins de matière textile pour fabriquer des tissus de même pouvoir couvrant et de même épaisseur, ce qui en diminue le prix. Les filaments à section en forme de Y donnent des tissus qui ont moins tendance à glisser, ce qui rend les coutures plus résistantes.
Cette caractéristique est particulièrement importante pour certains tissus, par exemple les satins et les croisés. Les taffetas finis au métier à tisser ont un toucher plus crépu quand on les fabrique à partir de filaments à section en forme de Y.
Les tissus tricotés à partir de filaments à section en forme de Y présentent un corps et une main amé liorés qui les rendent très utiles dans la fabrication d'articles tels que les chemises de sport, les cravates d'hommes et d'autres articles d'habillement. Les fila ments filés à partir de fibranne de section en, forme de Y présentent un volume apparent et une rigidité améliorés. En outre, les tisssus fabriqués à partir de ces fils ont le toucher et la main de la laine.
Dans tous les tissus fabriqués à partir de filaments d'acé tate de cellulose de section transversale en forme de Y, on a obtenu des propriétés qui sont souhaita bles et que l'on ne peut pas obtenir avec les filaments d'acétate de cellulose à section transversale usuelle.
On peut préparer des filtres pour cigarettes à par tir de fils fabriqués à partir des filaments à section en Y. En outre, on peut utiliser un faisceau de fila ments continus crêpés comprenant des filaments à section en Y pour la fabrication de filtres pour fumée de tabac.
Bien que les filaments obtenus avec divers orifi ces de filières varient par leur section transversale, les filaments individuels provenant d'une seule filière ont pratiquement tous la même section transversale. Les angles entre les branches de l'Y sont constants pour chaque filière particulière utilisée, que ces angles soient égaux ou différents.
Method for manufacturing cellulose ester filaments and filament obtained by means of this method The present invention relates to a method for manufacturing cellulose ester filaments and to a. filament obtained by this process. These filaments can be used in the manufacture of fibers, threads, fabrics, carpets, cigarette filters, etc.
Various methods are known for making synthetic filaments of cross-sectional sections of various shapes. In particular, processes are known for the dry spinning of solutions to form synthetic fibers of round cross section or in clover leaf.
In these known processes, a hot cellulose ester solution is extruded through a die having a large number of circular orifices in a drying chamber containing an evaporating atmosphere maintained at a suitable temperature. The spinning and drawing speeds are also carefully adjusted. Under these conditions, it is possible to manufacture filaments of approximately circular cross-section or of clover leaf.
For many applications such filaments are excellent, for example for the manufacture of various types of clothing fabrics, but for other applications these filaments are less suitable. For example, it has been found that such filaments based on cellulose acetate are not particularly suitable for the manufacture of carpets. They tend to permanently sag under the pressure you exert when you step on them.
The process which the invention comprises is characterized in that a solution of organic cellulose ester suitable for dry spinning is spun through a die, the spinning orifices of which have the general shape of triangles, in a dry spinning chamber, and in that the filaments are stretched while drying them, whereby said filaments assume and retain a generally Y-shaped cross section.
It has been found that the filaments thus obtained, in particular those made of cellulose acetate, have a greater rigidity than the filaments produced by the known processes, and that they give composite fibers and yarns of greater rigidity and bulk. . These composite fibers are manufactured in the usual manner by drawing and twisting several filaments during their manufacture. Yarns can be made from filaments, for example by spinning and by drawing and twisting a sufficient number of filaments.
It has been found that the filaments obtained by carrying out the process according to the invention are well suited for the manufacture of threads used to manufacture rugs and, in general, of pile and pile fabrics such as rugs and rugs. They are also suitable for the manufacture of nonwoven packs serving as filters for cigarettes.
The apparent volume and the increased rigidity of the filaments obtained by carrying out the process according to the invention are due to the fact that the branches of the Y of the individual filaments are entangled in the bundle of filaments, so that the filaments are joined together. force each other and that the bundle has a total rigidity greater than that of a fiber of normal section of an equivalent denier,
as a result of its increased surface. A circumference passing through the ends of the three branches of the Y has a diameter greater than that which would pass through the edges of the section of clover leaf fiber shown above. This larger circumference therefore delimits the effective area of the Y-shaped section and explains the greater apparent volume of the filaments and fibers.
In its broadest sense, the draw rate can be defined as the ratio of the linear speed of winding of the filaments to the linear speed of extrusion of the spinning solution. More specifically, the draw rate can be defined as the ratio of the linear speed at which the filaments pass over the roll of the dry spinning chamber to the calculated average linear speed at which the amount of spinning solution,
necessary for the formation of any one of the filaments constituting the bundle of filaments which passes over this roller, is extruded through one of the orifices of the die, the speeds being expressed by the same unit. For example, if the filaments are passed on the roll at the linear speed at which the solution is extruded from the die, the draw ratio is 1.0. Likewise, if the filaments are passed on the roll at a linear speed half the speed of extrusion, the stretch ratio is 1.5, etc.
The drawing shows, by way of example, an apparatus for implementing the process that the invention comprises, several dies which can be mounted on this apparatus, and the filaments obtained by spinning through these dies.
Fig. 1 is a schematic elevation, partially in section, of this apparatus.
Fig. 2 is a greatly enlarged view of the face of a die with several orifices of section in the shape of an equilateral triangle.
Fig. 3 is a large-scale diagram of the spinning solution as it exits from a triangular orifice in the spinneret, first forming a filament with a triangular cross-section, then in a Y-shape.
Fig. 4 is a reproduction of a photo micrograph showing the Y-shaped section of several filaments obtained by spinning in the die of FIG. 2.
Fig. 5 is a greatly enlarged view of a face of a die having several triangular orifices, the angles of which are respectively 24 (), 78o and 78.
Fig. 6 is a reproduction of a photomierography showing the cross section of several filaments obtained by spinning through the die of FIG. 5.
Fig. 7 is a greatly enlarged view of a die having several triangular orifices the angles of which are respectively 78o, 60o and 42o.
Fig. 8 is a reproduction of a photomicrograph showing the section of several filaments obtained by spinning through the die of FIG. 7. FIG. 9 is a greatly enlarged view of a face of a die, having several orifices of triangular section, the angles of which are 84, 48o and 48o, respectively.
Fig. 10 is a reproduction of a photo micrograph showing the section of several filaments obtained by spinning through the die of fig. 9.
Fig. 11 is a greatly enlarged view of a face of a die having several triangular orifices, the angles of which are 48o, 66 and 66, respectively.
Fig. 12 is a reproduction of a photo micrograph showing the section of several filaments obtained by spinning through the die of FIG. 11.
The fia. 13, 15 and 17 are highly enlarged views of the faces of three dies each having several shaped orifices deriving from an equi lateral triangle whose sides have been respectively reduced by '/ s,' / 5 and '/ 4 at each end or, in other words, reduced respectively by '/ a, 2/5 and' / x of their length, these sides being connected by arcs.
Figs. 14, 16 and 18 are reproductions of photomicrographs showing filaments obtained respectively by spinning using the dies of FIGS. 13, 15 and 17.
The apparatus shown in fig. 1 comprises a spinning chamber 11 at the top of which is mounted a candle filter 12 on which is fixed a die 13 which has several orifices 14 in the shape of an equilateral triangle. The front view of this die with these openings. 14 is reproduced in fig. 2. The filter 12 can be heated evenly by one. heating coil (not shown) arranged around this filter and in which any heat exchanger fluid can be circulated, such as water maintained at the desired temperature.
The spinning solution of the composition described below is introduced through a pipe 16 through a valve 17 to a pump 18 which forces the solution to pass through the candle filter 12 at the desired speed, then the orifices 14, in the form of a triangle. equilateral, of the die 13, from which it is extruded in the form of filaments 25 of initial cross section in the shape of an equilateral triangle.
The filaments 25 pass from top to bottom through chamber 11, gradually losing solvent by evaporation until, in a substantially solidified state, they leave chamber 11 and pass around a roll 20 disposed below the chamber. spinning chamber 11. Roll 20 is driven at a uniform speed by a device, not shown, to stretch filaments 25 at the desired rate. From the roller 20, the filaments pass over the usual guide rollers, one of which is indicated at 21, and are finally wound up on a spool 22 after having undergone a suitable twist applied by a device not shown.
To facilitate the evaporation of the solvent from the filaments during their journey in the chamber, hot air is introduced into this chamber 11 by means of conduits 23 and 24 placed respectively at the lower and upper ends of the chamber. , the air passing into the chamber and exiting through a duct 26 placed at a significant distance below the die 13, as shown in FIG. 1.
The development of the cross section of the filaments in the spinning chamber from the initial triangular shape to the desired Y shape is shown in fig. 3. As indicated at 25, the filaments emerging from the triangular orifices have substantially a cross-section in the shape of an equilateral triangle. As they travel up and down under carefully controlled stretching and drying conditions, they change to form Y filaments of generally Y-shaped cross-section, which are shown in greatly enlarged section in FIG. 4.
The following examples illustrate implementations of the process that comprises the invention <I> Example 1: </I> An acetone solution containing 26.5% of cellulose acetate, 1.25% of titanium oxide is spun. ,
calculated on the weight of cellulose acetate, and 1.75% water, in Y-shaped section filaments to form a 55 denier yarn, using the apparatus described above with reference to fig. 1. The die has thirteen orifices in the shape of an equilateral triangle. The operating conditions were recorded in row No. 1 of Table I.
In Table I, the air flow in cubic meters per minute is calculated per hundred spinning chambers. The values shown in the Die Orifice column represent the length in millimeters of one side of the equilateral triangle. The extrusion rate in meters per minute represents the rate at which the spinning solution is extruded through the die. This speed, in relation to the draw rate, forces the filaments to change shape. passing from the initial triangular section to the Y-shaped section during the drying of these filaments.
Lines 2 to 7 of Table I relate respectively to Examples II to VII and give the operating conditions with reference to the apparatus described in FIG. 1. Temperatures in the drying chambers between 40c and 901C are particularly suitable.
<I> Example II </I> The cellulose acetate solution of Example I was spun into Y-shaped section filaments to form a 75 denier yarn. The die has nineteen orifices in the shape of an equilateral triangle. <I> Example 111: </I> The cellulose acetate solution of Example I is spun into Y-shaped section filaments to form a 150 denier yarn. The die has thirty-eight orifices in the shape of an equi lateral triangle.
<I> Example IV </I> Another spinning acetone solution containing 30.0% cellulose acetate and 1.75% water is spun into Y-shaped section filaments to form a yarn of 150 denier. The die has seven orifices in the shape of an equilateral triangle.
<I> Example V </I> Another acetone solution containing 26.5% cellulose acetate, 0.6% titanium oxide as pigment, calculated on the weight of cellulose acetate, and 1.75% water,
in filaments of Y-shaped section to form a 55 denier yarn. <I> Example VI: </I> The solution of Example V is spun into Y-shaped section filaments to form a 75 denier yarn.
<I> Example VII: </I> An acetone solution containing 26.50 / 9 of cellulose acetate and 1.75% water is spun in filaments with a Y-shaped section to form a thread of 300 deniers. The die has seven orifices in the shape of an equilateral triangle.
It has been found that satisfactory filaments of Y-shaped cross-section can be prepared under an appropriate range of spinning conditions and solution composition. A first condition for obtaining a yarn with a Y-shaped cross section is that the draw ratio is greater than 1.0 and, preferably, greater than 1.2. However, filaments with a somewhat distorted Y-shaped section can be obtained by using draw ratios between 0.7 and 1.0, but as stated above, to obtain a uniform section, it is preferable to use a draw ratio greater than 1.0.
The temperatures given in Table I are the temperatures used to obtain a good quality product from a particular solution of cellulosic ester in acetone. -We can vary these temperatures somewhat. Changes in the composition of cellulose ester or the ratio of cellulose ester to acetone may necessitate some modifications of these temperatures.
It has also been found that the implementations of the process according to the invention, in which dies with orifices in the shape of an equilateral triangle are used, can be used to manufacture filaments in a denier range of 1.5 to 43. , although these implementations are also suitable for making filaments of a larger denier.
EMI0004.0001
The fact that the apparent volume of the filament yarns with a Y-shaped section, because of their larger surface area, is greater than that of the filament yarns of conventional section or in clover leaf of an equivalent denier, appears clearly in Table II, which compares equivalent samples of filament yarns with conventional cross-section and with a Y-shaped cross-section obtained from identical spinning composition.
EMI0005.0004
Table <SEP> II
<tb> <I> Tests <SEP> of <SEP> volume <SEP> apparent <SEP> on <SEP> of <SEP> threads <SEP> of <SEP> filaments <SEP> continuous <SEP> to <SEP> regular <SEP> section </I>
<tb> <I> and <SEP> to <SEP> section <SEP> in <SEP> form <SEP> of <SEP> Y </I>
<tb> Specific <SEP> volume <SEP> factor <SEP> <SEP> Volume <SEP>
<tb> Apparent <SEP> wire <SEP> in <SEP> cm3 / g <SEP> Difference <SEP> / o
<tb> Usual <SEP> 55/13 / 0.3 <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 163.7 <SEP> 1.25 <SEP> 30.5
<tb> in <SEP> form <SEP> of <SEP> Y <SEP> 55/13 / 0.3 <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>.
<SEP> 214.1 <SEP> 1.65
<tb> Usual <SEP> 55/36 / 0.3 <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 155.2 <SEP> 1.19 <SEP> 37.3
<tb> in <SEP> form <SEP> of <SEP> Y <SEP> 55/36 / 0.3 <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 214.0 <SEP> 1.64
<tb> Usual <SEP> 75/19 / 0.3 <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 164.9 <SEP> <B> 1.26 </B> <SEP> 30.3
<tb> in <SEP> form <SEP> of <SEP> Y <SEP> 75/19 / 0.3 <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>.
<SEP> <B> 213.8 </B> <SEP> 1.65
<tb> Usual <SEP> 75/49 / 0.3 <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 158.0 <SEP> 1.22. <SEP> 29.6
<tb> in <SEP> form <SEP> of <SEP> Y <SEP> 75/49 / 0.3 <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 205.5 <SEP> 1.57
<tb> Usual <SEP> 150/7 / 0.3 <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 149.5 <SEP> 1.15 <SEP> 41.0,
<tb> in <SEP> form <SEP> of <SEP> Y <SEP> 150/7 / 0.3 <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>.
<SEP> <B> .... </B> <SEP> 210.5 <SEP> 1.64
<tb> Usual <SEP> 150/38 / 0.3 <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 154.1 <SEP> 1.24 <SEP> - <SEP> 36.8
<tb> in <SEP> form <SEP> of <SEP> Y <SEP> 150/38 / 0.3 <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 210.4 <SEP> 1.58
<tb> Usual <SEP> 300/7 / 0.3 <SEP> <B> ..... </B> <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 158.0 <SEP> 1.21 <SEP> 35.4
<tb> in <SEP> form <SEP> of <SEP> Y <SEP> 300/7 / 0.3 <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>.
<SEP> 211.0 <SEP> 1.58 In Table II, expressions of type 55/13 / 0.3 represent continuous filament yarns as a function of their total denier, number of filaments and twist. For example, the expression 55/13 / 0.3 denotes a continuous filament yarn having a total denier of 55, 13 filaments and having a twist of 0.3 turns per 25 mm. The denier per filament of each yarn is equal to the total denier divided by the number of filaments. In this example, the denier per filament is therefore 55:13, that is to say approximately 4 denier per filament.
The results of Table II are given by a test consisting in winding the thread under a determined tension until it fills a spool of known volume. We weigh the quantity of wire necessary to occupy this volume. From this weight, the apparent volume factor and the specific volume are calculated. The apparent volume factor is given by the following formula
EMI0005.0014
Apparent <SEP> volume <SEP> factor <SEP> <SEP> = <SEP> <U> V <SEP> P <SEP> d </U> <SEP> X <SEP> 100 where V is the volume of the coil, d the density of the fibers and P the weight. of thread to fill the spool.
This formula thus expresses the apparent volume factor by the centesimal ratio of the volume occupied by the yarn compared to the volume which would be occupied by the solid product of which the yarn is made.
The specific volume is the volume in cm3 of one gram of wire on the spool.
The% Difference column indicates the percent differences between the apparent volume factors (or specific volumes) of the usual section filaments and the Y section filaments.
It should be noted that, in a continuous filament yarn, that which has filaments with a Y-shaped cross section has an apparent volume factor 29.6 to 41.0% greater than that which has filaments with a sheet cross section. of clover. This difference can easily be seen by comparing the corresponding skeins.
In Table III, similar results were reported relating to fibranne yarns prepared by drawing filaments of usual section or of Y-shaped section of the same cellulose ester composition.
EMI0006.0001
Table <SEP> III
<tb> <I> Tests <SEP> of <SEP> volume <SEP> apparent <SEP> on <SEP> of <SEP> fibers <SEP> of <SEP> staple <SEP> of <SEP> section <SEP> usual </I>
<tb> <I> or <SEP> of <SEP> section <SEP> in <SEP> form <SEP> of <SEP> Y </I>
<tb> Specific <SEP> volume <SEP> factor <SEP> <SEP> Volume <SEP>
<tb> Apparent <SEP> wire <SEP> in <SEP> cm3 / g <SEP> Difference <SEP>%
<tb> Usual <SEP> 20/1, <SEP> 2 <SEP> D / F, <SEP> 5 <SEP> cm <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>.
<SEP> 282.0 <SEP> <B> 2.16 </B> <SEP> 38.3
<tb> in <SEP> form <SEP> of <SEP> Y <SEP> 20/1, <SEP> 2 <SEP> D / F, <SEP> 5 <SEP> cm <SEP> <B> .. ... </B> <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 389.0 <SEP> 2.98
<tb> Usual <SEP> 20/1, <SEP> 3 <SEP> D / F, <SEP> 5 <SEP> cm <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 262.0 <SEP> 2.01 <SEP> 54.2
<tb> in <SEP> form <SEP> of <SEP> Y <SEP> 20/1, <SEP> 3 <SEP> D / F, <SEP> 5 <SEP> cm <SEP>. <SEP>. <SEP>. '. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 405.0 <SEP> <B> 3.10 </B>
<tb> Usual <SEP> 12/1, <SEP> 5 <SEP> D / F, <SEP> 5 <SEP> cm <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. . <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>.
<SEP> 267.5 <SEP> 2.04 <SEP> 37.4
<tb> in <SEP> form <SEP> of <SEP> Y <SEP> 12/1, <SEP> 5 <SEP> D / F, <SEP> 5 <SEP> cm <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 368.0 <SEP> 2.83 In Table III, the fibranne yarns were first designated by a number equal to the number of an equivalent cotton and by the number of strands. For example, the expression 20/1 denotes a fibranne yarn prepared from a single strand of cotton number 20. The yarn is also designated by its denier per filament (2D / F, etc.), and by the staple fiber length (5 cm, etc.), from which the staple yarn was spun.
The apparent volume factor and the specific volume are determined as described with reference to Table II. We can notice that, among the samples of yarns of the same composition, of the same denier and of the same length and differing only by their cross section (usual or Y-shaped), those in the form of Y have a apparent volume of 37.4% at 54.2'0 / 0, greater than that of wires of usual cross section.
The luster of filament yarns of Y-shaped section is notably greater than that of filament yarns of usual section or in the form of a clover leaf of equivalent denier and of the same composition. This luster is measured by means of a photoelectric cell. The filaments are wound parallel on a flat piece of cardboard or the like. The light reflected from these panels to the photocell creates an output potential to which a chandelier number corresponds.
By comparison of the samples obtained from filaments in the form of a clover leaf and filaments with a Y-shaped section, it can be seen that the former indicate 0.77 V and the latter 0.83 V.
Staple fibers prepared from Y-shaped section cellulose acetate filaments can be used as a cushion filling material. Because of their apparent volume, it has been found that these fibers are well suited for this purpose. A similar cushion, containing the same weight of cellulose acetate fibranne fibers of an equivalent denier, but of usual cross section, has a smaller apparent volume and does not withstand compaction by pressure.
Cigarette filters can be prepared from Y-shaped section cellulose acetate filaments. Their good bulk and stiffness properties allow the manufacture of good quality filters.
Carpets can be made from cellulose acetate fibers formed from filaments of Y-shaped cross-section, alone or in combination with other fibers of cellulose acetate, rayon, superpolyamide, wool, etc. . The excellent bulk and stiffness of the Y-shaped cross-section filaments allow the manufacture of high quality carpets.
We will now describe implementations of the process for the manufacture of filaments of less uniform Y-shaped cross section obtained using dies having orifices in the form of non-equilateral triangles.
In these implementations, a spinning solution of the same composition as that of Example I is spun through dies the orifices of which are non-equilateral triangles, as indicated in FIGS. 5, 7, 9 and 11, each die being mounted in a separate spinning chamber, as shown in FIG. 1. The cross section of the filaments obtained is shown diagrammatically in FIGS. 6, 8, 10 and 12.
The cross section of the filaments shown in fig. 6 has a long central branch of length double that of the other two branches and of similar width. The cross section of the filaments of FIG. 8 has a central branch which is a little longer than the other two branches which are symmetrical with respect to the central branch. The angle between the other two branches is greater than in the case of the section indicated in fig. 6.
The cross section of the filaments shown in fig. 10 has a central branch of length half that of the other two branches symmetrical with respect to the central branch. In fig. 12, the cross section of the filaments approaches a usual Y, the central branch having approximately the length and width of the other two branches, but the angles between these branches are not equal.
The spinning conditions and the characteristics of the filament yarns obtained are recorded in Table IV, which are furthermore compared with filament yarns obtained using dies having orifices in the form of an equilateral triangle. . The increase in the apparent volume of these filaments obtained through triangular orifices modified on previously known filaments, as well as the variations in apparent volume of the filaments obtained through various triangular orifices, also appear in Table IV.
Although these yarns are 150 denier, 7 filament, 20 D / F yarns, staple and continuous filament yarns of any usual denier and number of filaments can be prepared.
A wire is spun through die orifices in any shape of a triangle, the temperature of the spark plug filter being 650 or 70. For a particular draw ratio of 1.25, these threads are not obtained when the temperature of the spark plug filter is above 70 ° C. The results show that slightly greater elongations are obtained using a temperature of d. extrusion of 700 C. The results also show that the yarns obtained from any triangular-shaped orifices have a lower strength than that of filament yarns of regular Y-shaped cross-section, obtained through openings in. equilateral triangle shape.
The percent elongations of NI 50 750 and No. 50 753 yarns, which have a cross section very similar to that of yarns of uniform Y-shaped cross section, are approximately the same as that of the latter yarns, while the elongation of other types of yarn is about 3% lower.
Although each of the yarns shown in Table IV has an apparent volume greater than that of the yarns of usual cross-section, none shows an improvement in apparent volume over yarns with filaments of uniform Y-shaped cross-section. The values obtained for Yarns No. 50,750 and No. 50,753 may however be compared to these threads of uniform section.
We weave each type of thread shown in Table IV to make a small piece of satin fabric. The threads obtained through. Triangle-shaped dies with angles of 120o, 30o and 309, respectively, have a slight sparkle effect. The other types of yarns give the same appearance in the state of fabric as that of fabrics obtained with yarns made through a die whose openings have the shape of an equilateral triangle.
An implementation of the process for the manufacture of Y-shaped modified cross-sectional filaments will now be described.
Cellulose acetate spinning solutions of the composition indicated in Example I are spun through dies which have modified triangular orifices indicated in FIGS. 13, 15 and 17, each of these dies being placed in a separate spinning chamber of the type indicated in FIG. 1. The cross sections of the filaments obtained are shown respectively in FIGS. 14, 16 and 18. In fig. 14 and 16, the sections are quite similar to each other. In fig. 16, Y's have bulging ends.
The spinning conditions and characteristics of the fibers obtained are recorded in Table V, where these fibers are compared to fibers obtained from orifices with a cross-section in the form of an equilateral triangle as well as with fibers of usual cross-section. or in clover leaf.
The value X shown in Table V, that is to say '/ s and' / 4, denotes the value of the fraction of the length of the sides of the equilateral triangle which is subtracted at each vertex of the triangle (fig. 13 , 15 and 17).
It has been found that the rounding of the angles of the triangular orifices gives the ends of the branches of the Y of the resulting filaments a rounded shape and this effect increases as more of the wedge is removed.
When the orifice becomes almost circular, the cross section of the wire resembles that of a regular clover leaf. These yarns show a small increase in strength and elongation as the Y ends become more rounded and the shear strength appears to be slightly improved based on the torsional ability and Walker abrasion testing. It appears that these various sections which derive from the perfect Y section provide not only a small improvement in strength and elongation,
but also a reduction in losses and the number of strands during the treatment of the fibranes. In this regard, this gain is achieved at the expense of a decrease in apparent volume, as shown in Table V. It also appears that the adjustment of the apparent volume of these modified Y-shaped cross-sectional yarns can be achieved using die orifices modified as shown in fig. 13, 15 and 17. The variation in apparent volume is explained by referring to FIGS. 14, 16 and 18 which represent the branches of the Y forming between them various angles and various shapes.
EMI0008.0001
EMI0009.0001
Table <SEP> V
<tb> <U> No </U> <SEP> of <SEP> the <U> é </U> sample <SEP> <U>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. </U> <SEP>. <SEP>. <SEP> <U> 5 </U> 0 <SEP> <U> 0 </U> 45 <SEP> 50 <SEP> 04 <U> 7 </U> <SEP> 50 <SEP> 048 <SEP > 50 <SEP> 049 <SEP> 50 <SEP> 050
<tb> Cross section <SEP> <SEP> <B> ....... </B> <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. Usual <SEP> <SEP> Y <SEP> X <SEP> = <SEP> 1/6 <SEP> X <SEP> = <SEP> 1/5 <SEP> X <SEP> = <SEP> 1/4
<tb> Denier / Filaments <SEP> total <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>.
<SEP> 150 <SEP> 150 <SEP> 150 <SEP> 150 <SEP> 150
<tb> Dimension <SEP> of <SEP> the <SEP> sector <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 7.10 <SEP> 7.155A <SEP> 7.1610 <SEP> 7.164à <SEP> 7.169à
<tb> X <SEP> 1/6 <SEP> X <SEP> 1/5 <SEP> X <SEP> 1/4
<tb> Speed <SEP> of <SEP> spinning <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 300 <SEP> 300 <SEP> 300 <SEP> 300 <SEP> 300
<tb> Temperature <SEP> of <SEP> the air <SEP> introduced <SEP> to <SEP> the <SEP> base <SEP> <B> ...... </B> <SEP> 85 <SEP> 85 <SEP> 85 <SEP> 85 <SEP> 85
<tb> Temperature <SEP> of the <SEP> filter <SEP> to <SEP> candle <SEP> <B> .... </B> <SEP>.
<SEP> <B> ....... </B> <SEP> 65 <SEP> 65 <SEP> 65 <SEP> 65 <SEP> 65
<tb> <SEP> stretch rate <SEP>. <SEP> .. <SEP> .. <SEP> .... <SEP> .... <SEP> .... <SEP> .. <SEP> .. <SEP> ..... < SEP> l, 0 <SEP> 1.0 <SEP> 1.0 <SEP> l, 0 <SEP> l, 0
<tb> Denarius <SEP> <B> ........ <SEP> ...................... </B> <SEP> 148 <SEP> 144 <SEP> 148 <SEP> 147 <SEP> 146
<tb> Elongation <SEP> '0/0
<tb> Suter <SEP> wet .......................... <SEP> 46.6 <SEP> 45.6 <SEP> 47 , 0 <SEP> 47.7 <SEP> 48.2
<tb> Suter <SEP> sec <SEP> ............................ <SEP> 37.3 <SEP> 36, 8 <SEP> 38.0 <SEP> 39.0 <SEP> 38.7
<tb> Suter <SEP> mesh <SEP> .......................... <SEP> 11.8 <SEP> 3.5 < SEP> 5.0 <SEP> 4.1 <SEP> 4.7
<tb> Suter <SEP> node <SEP> <B>. <SEP>. <SEP> ..... <SEP> .......
<SEP> ....... </B> <SEP> 18.4 <SEP> 14.1 <SEP> 15.5 <SEP> 17.9 <SEP> <B> 16.2 </ B >
<tb> Resistance <SEP> in <SEP> g / D
<tb> Suter <SEP> wet <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 0.63 <SEP> 0.63 <SEP> 0.63 <SEP> 0.64 <SEP> 0.63
<tb> Suter <SEP> sec <SEP> <B> .... <SEP> ...... <SEP> ......... <SEP> 1.19 </B> < SEP> 1.20 <SEP> 1.19 <SEP> 1.19 <SEP> 1.20
<tb> Suter <SEP> mesh <SEP> .......................... <SEP> 0.80 <SEP> 0.61 < SEP> 0.64 <SEP> 0.62 <SEP> 0.67
<tb> Suter <SEP> naeud <SEP> .. <SEP> ........ <SEP> .. <SEP> ...... <SEP> .. <SEP> .... .. <SEP> 1.0 <SEP> 0.73 <SEP> 0.77 <SEP> 0.77 <SEP> 0.93
<tb> Abrasion <SEP> Walker <SEP> <B> ....... </B> <SEP> .. <SEP> ... <SEP>. <SEP> .. <SEP> .. <SEP> ..
<SEP> .... <SEP>. <SEP> 26 <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 2.5 <SEP> 3.3
<tb> Ability <SEP> to <SEP> the <SEP> twist <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 42.5 <SEP> 37.6 <SEP> 38.2 <SEP> 40.6 <SEP> 41.2
<tb> <SEP> increase of <SEP> volume <SEP> apparent <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 0 <SEP> 32.0% <SEP> 24.0% <SEP> 22.6% <SEP> <B> 19.0% </B> Although, in the examples, solutions of spinning of cellulose acetate, it is also possible to use, in other implementations of the process, other esters of simple or mixed organic acids such as those which contain two to four carbon atoms.
It has already been noted that the yarns made up of Y-shaped and modified Y-shaped filaments are much more rigid and more resilient than the yarns with filaments of usual cross section or of clover leaf. The effect on the stiffness of the cross-sectional shape can be estimated by comparing the moments of inertia of fibers of various shapes, but of sections of the same area.
By this method, we. found that the Y-shaped filaments are about 60% stiffer than conventional filaments of the same size.
Furthermore, when joining several Y-shaped filaments into a composite yarn or felt, there is much greater resilience or stiffness than might be expected from the increased stiffness of the individual fibers. This effect is attributed to the interaction or entanglement of the strands of the filaments forming the mass of fibers.
This entanglement of filaments causes a resistance between the fiber elements much greater than that obtainable in a composite yarn of normal filaments. Thus, the stiffness of a composite yarn of Y-shaped section filaments is much greater than the sum of the stiffnesses of the individual filaments.
The inherent properties of Y-shaped section cellulose acetate filaments are such that they provide many desirable properties for the manufacture of woven and knitted articles. In such articles, such as nylon, marquisettes and veils, the Y-shaped filaments provide fabrics with desirable creping and stiffness which is usually only achieved by special techniques in the making. manufacturing or finishing fabrics.
In flat fabrics such as taffeta, twill and satins, the apparent increased volume of the Y-shaped filaments results in fabrics with greater hiding power and greater thickness for a given weight of material. Conversely, it is possible to use less textile material to manufacture fabrics of the same covering power and of the same thickness, which reduces the price thereof. Y-shaped section filaments result in fabrics that are less prone to slipping, making seams stronger.
This characteristic is particularly important for certain fabrics, for example satins and twill. Loom finished taffeta have a frizzier feel when made from y-shaped section filaments.
The fabrics knitted from Y-shaped section filaments feature an improved body and hand which makes them very useful in the manufacture of such items as sports shirts, men's ties and other clothing items. 'clothing. Filaments spun from y-shaped cross-section yarn have improved bulk and stiffness. In addition, fabrics made from these yarns have the feel and hand of wool.
In all fabrics made from cellulose acetate filaments of Y-shaped cross section, properties have been obtained which are desirable and which cannot be obtained with cellulose acetate filaments at usual cross section.
Cigarette filters can be prepared from yarns made from the Y-section filaments. In addition, a crimped continuous filament bundle comprising Y-section filaments can be used for the manufacture of smoke filters. tobacco.
Although the filaments obtained with various spinneret ports vary in cross section, the individual filaments from a single spinneret have substantially all the same cross section. The angles between the branches of the Y are constant for each particular die used, whether these angles are equal or different.