CH447471A - Procédé de fabrication d'une fibre thermoplastique blanche - Google Patents

Procédé de fabrication d'une fibre thermoplastique blanche

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Description

Procede de fabrication dune fibre thermoplastique Blanche La presente invention concerne un procede de fabri- cation dune fibre thermoplastique qui presente une Bonne aptitude ä la teinture avec les colorants basiques et une Bonne stabilite de teinte aux temperatures elevees. Ledit procede est particulierement interessant dans son application ä la fabrication des fibres constituees de poly meres, copolymeres, polymeres ternaires ou superieurs de 1'acrylonitrile, ou de melanges de ces polymeres, ces fi- bres presentant de fa@on marquee 1'inconvenient de ne pas avoir 1e degre de blancheur et de stabilite de teinte aux temperatures elevees exigees Jans 1'industrie textile. Au cours de leur production, la plupart des fibres acryli- ques synthetiques prennent un leger reflet jaunätre ou une teinte jaunätre qui leur est prejudiciable. De nom- breuses methodes ont ete proposees pour supprimer ces alterations de teinte, et parmi celles-ci les agents de blan- chiment usuels pour textiles ont ete utilises, mais la plu- part sans resultats car si ces agents de blanchiment sup- priment bien 1'alteration de couleur initiale, les fibres ainsi traitees ne sont pas stables ä la lumiere ultraviolette et leur teinte s'altere en general au cours dune exposi- tion de 2 heures environ. En outre, des temperatures d'en- viron 1500 C ou superieures ont tendance ä accroitre cette alteration de teinte des fibres acryliques.
D'ordinaire, les fibres sont traitees avec 1'additif sous forme dune solution aqueuse de sels mentionnes ä une concentration d'environ 0,05 ä 1 0/0, et de preference de 0,1 ä 0,5 % par rapport au poids de fibre. Il est evident qu'on peut operer avec des concentrations superieures, mais cela est commereialement peu pratique. La solution de 1'additif peut etre appliquee aux fibres par pulv6risa- tion, dans 1e bain de finissage, au moyen de meches ou de rouleaux ou selon toute autre methode commode. Les fibres, apres leur Passage Jans 1e bain de finissage, ou quelle que soit la methode utilisee pour appliquer les ad- ditifs, sont ensuite usuellement sechees ä une temperature superieure ä la temperature d'evaporation de Peau, puis elles sont soumises au traitement ä la vapeur.
Des matieres polymeres de depart appropriees sont 1e polyacrylonitrile, les copolymeres, y compris les poly- meres binaires et ternaires contenant au moins 80 % en RTI ID="0001.0273" WI="8" HE="4" LX="1130" LY="1505"> poids d'acrylonitrile, ou encore les melanges comprenant du poly-acrylonitrile ou un copolymere de 1'acrylonitrile, avec 2 ä 50 % d'une autre matiere polymere, 1e melange ayant une teneur totale en acrylonitrile polymerise d'au moins 80 % en poids. Les polymeres les plus interessants sont ceux contenant au moins 80 % d'acrylonitrile, poly meres generalement reconnus comme polymeres d'acry- lonitrile fibrogene.
Par exemple,, 1e polymere peut etre un copolymere de 80 ä 98 % d'acrylonitrile et de 2 ä 20 O/, d'un autre monomere contenant 1e groupe
copolymerisable avec 1'acrylonitrile.
Le polymere peut etre un polymere ternaire ou bien un interpolymere superieur, par exemple un produit ob- tenu par interpolymerisation de 1'acrylonitrile avec deux ou plus de deux monomeres, autres que 1'acrylonitrile. Plus specialement et de preference 1e polymere temaire comprendra de 1'acrylonitrile, du methacrylonitrile et de la 2-vinyl-pyridine. Les polymeres temaires contiennent avantageusement 80 ä 98 % d'acrylonitrile, 1 ä 10 0/0 dune vinyl-pyridine ou d'un 1-vinylimidazole, et de 1 ä 18 % d'une autre substance teile que 1e m6thacrylo- nitrile.
La matiere polymere peut egalement etre constituee par un melange d'un poly-acrylonitrile ou d'un interpoly- mere binaire de 80 ä 99 % d'aerylonitrile et 1 ä 20 0/0 d'au moins une autre substance contenant 1e groupe
avec 2 à 50 0,`0, du poids du mélange, d'un copolymère de 10 à 70 0,!o d'acrylonitrile et 30 à 90 % d'au moins un autre monomère polymérisable contenant le groupe
De préférence, si la matière polymère est constituée par un mélange, ce sera un mélange d'un copolymère de 90 à 98 % d'acrylonitrile et 2 à 10 % d'un autre monomère mono-oléfinique tel que l'acétate de vinyle, avec une quantité suffisante d'un copolymère de 10 à 70 % d'acry- lonitrile et 30 à 90 % d'une amine hétérocyclique ter- tiaire vinylique, telle que la vinyl-pyridine ou le 1-vinyl- imidazole, pour donner un mélange apte à la teinture ayant une teneur totale en amine hétérocyclique tertiairë vinylique comprise entre 2 et 10 % en poids.
Les exemples suivants illustrent la présente invention. <I>Exemple l:</I> On file en filaments une pâte formée d'un polymère de 93 0,`o d'acrylonitrile et de 7 % d'acétate de vinyle dans un solvant usuel, dans un bain coagulant ordinaire cons titué d'eau et de solvant, puis on étire les filaments, on les lave à 20 enroulements sur des rouleaux de lavage, on les fait passer dans un bain de finissage usuel additionné de 0,5 0lo d'hypophosphite d'aluminium, puis on les sou met à la vapeur à 140o C et on les sèche. Les mesures de couleur déterminées par réflexion au spectrophotomètre de la General Electric donnent trois unités de pureté et 88,9 unités de brillance. On calcule ainsi, à partir de la pureté et de la brillance, un degré de blancheur de 87,1. <I>Exemple 2:</I> On file une pâte d'un polymère de 93% d'acrylo- nitrile et 7 % d'acétate de vinyle dans un solvant usuel, dans un bain coagulant ordinaire formé d'eau et de sol vant, puis on étire les fibres formées, on les lave à 20 enroulements sur des rouleaux de lavage, on les fait pas ser dans un bain de finissage usuel additionne de 0,5 0/0 d'hypophosphite d'ammonium et on les soumet à la vapeur à 140 C, puis on les sèche. Déterminées comme dans l'exemple 1, la pureté des fibres est égale à 3, la brillance à 89,6 et leur blancheur à 87,7.
<I>Exemple 3:</I> On file une pâte d'un polymère d'environ 92% d'acrylonitrile, 8 % d'acétate de vinyle et comprenant une trace d'acide itaconique dans un solvant usuel, dans un bain coagulant ordinaire composé d'eau et de solvant, puis on étire les fibres formées, on les lave à 20 enroule ments sur des rouleaux de lavage, on les fait passer dans un bain de finissage usuel additionné de 0,08 % d'hypo- phosphite d'ammonium et on les soumet à la vapeur à 140,) C, puis on les sèche. Déterminées comme dans l'exemple 1, leur pureté est de 4,2, leur brillance de 86,9 et la blancheur égale à 74,1. Cet exemple, comparé à l'exemple immédiatement précédent, montre la plus grande amélioration de couleur obtenue lorsqu'on aug mente la concentration en hypophosphite d'ammonium. <I>Exemple 5:</I> On file une pâte d'un polymère de 93% d'acrylo- nitrile et 7 % d'acrylate de méthyle dans un solvant usuel, dans un bain coagulant ordinaire composé d'eau et de solvant, puis on étire les fibres formées, on les lave à 20 enroulements sur des rouleaux de lavage et on les fait passer dans un bain de finissage usuel additionné de 0,25 % d'hypophosphite d'ammonium, on les sèche et on les soumet à la vapeur à 140 C. Déterminées comme dans l'exemple 1, la pureté est de 4,2, la brillance de 89,3 et la blancheur égale à 76,1. En comparant avec des fibres filées sans l'additif, on trouve une pureté de 7,7, une brillance de 86,6 et une blancheur inférieure à 45, ce qui montre que les additifs propres à l'invention per mettent d'augmenter la blancheur des fibres de presque 100%, et d'améliorer aussi la stabilité de la couleur à la chaleur. <I>Exemple 6:</I> On file une pâte d'un polymère de 930/0 d'acrylo- nitrile et 7 % d'acétate de vinyle dans un solvant usuel, dans un bain coagulant ordinaire composé d'eau et d'un solvant, puis on étire les fibres formées, on les lave, on les fait passer dans un bain de finissage classique addi- tionné de 0,25 % d'hypophosphite d'ammonium, on les sèche et on les soumet à la vapeur à 140e C. Après avoir retiré les fibres de l'appareil de traitement à la vapeur, on les soumet à une chaleur sèche pendant 25 minutes à 145 C. Déterminées comme dans l'exemple 1, la pureté des fibres après passage à la vapeur est de 2,1, leur brillance de 85,9 et leur blancheur égale à 91. En com parant avec des fibres filées sans additifs, on trouve une pureté de 4,8, une brillance de 83,7 et une blancheur de 62, ce qui montre que les additifs donnent une augmen tation de blancheur de 50 0/0.
Certaines des fibres, après avoir été soumises à la cha leur sèche, sont examinées comme dans l'exemple 1, ce qui donne une pureté de 3,7, une brillance de 84,9 et une blancheur de 77,6. En comparant avec des fibres filées sans les présents additifs, mais soumises à la vapeur et à la chaleur sèche, on trouve une pureté de 5,4, une bril lance de 83,3 et une blancheur inférieure à 45.
Ainsi, avec les additifs propres à l'invention, les fibres qui ont été soumises à la vapeur et à la chaleur sèche présentent une amélioration de blancheur de 50 % à au moins 70 %.
<I>Exemple 7:</I> On file une pâte d'un polymère de 92,1 % d'acrylo- nitrile, 7,5 % d'acétate de vinyle et 0,4 % d'acide cinna- mique dans un solvant usuel, dans un bain coagulant ordinaire composé d'eau et de solvant, puis on étire les fibres, on les lave, on les fait passer dans un bain de finissage usuel additionné de 0,25% d'hypophosphite d'ammonium, on les sèche et on les soumet à la vapeur à 1401) C. Déterminées comme dans l'exemple 1, la pureté est de 3,0, la brillance de 88, et la blancheur égale à 87. Par comparaison avec des fibres filées sans l'additif, on voit que la pureté est de 3,5, la brillance de 87 et la blancheur égale à 81. Une partie des fibres comprenant l'additif est soumise à la chaleur sèche pendant 25 minu tes à 1450 C, puis on effectue les mesures comme dans l'exemple 1, ce qui donne une pureté de 5,5, une brillance de 85 et une blancheur de 59. Des fibres non traitées avec les additifs sont soumises à la chaleur sèche pendant 25 minutes à 1451, C, et on effectue également les mesu res comme dans l'exemple 1, ce qui donne une pureté de 7,3, une brillance de 83 et une blancheur inférieure à 45, ces chiffres indiquant une amélioration de la stabilité à la chaleur d'environ 40 % par rapport à des fibres RTI ID="0002.0202" WI="6" HE="4" LX="1904" LY="2701"> non traitées, ainsi qu'une amélioration notable de la blan cheur.
<I>Exemple 8:</I> On file une pâte d'un polymère de 92% d'acrylo- nitrile, 7,5 % d'acétate de vinyle et 0,5 % d'éther p-sulfo- phényl méthallylique sodique dans un solvant usuel, dans un bain coagulant ordinaire composé d'eau et de solvant, puis on étire les fibres, on les lave et on les fait passer dans un bain de finissage usuel contenant 0,1% d'hypo- phosphite d'ammonium, on les sèche et on les soumet à la vapeur à 1400 C. Déterminées comme dans l'exem ple 1, la pureté des fibres après passage à la vapeur est de 2,1, leur brillance égale à 87,0 et leur blancheur à 91,8. Un échantillon de fibres témoins sans additifs a une pureté de 2,7, une brillance de 87,5 et une blancheur de 88,3, ce qui montre que l'on observe une amélioration notable de la blancheur lorsqu'on utilise les additifs pro pres à l'invention. Une partie des fibres est ensuite sou mise à une chaleur sèche pendant 25 minutes à 1451, C, puis on effectue les mesures comme dans l'exemple 1, ce qui donne une pureté de 3,1, une brillance de 86 et une blancheur égale à 83,8. Un échantillon de fibres témoin est soumis à la fois à la vapeur puis à la chaleur sèche pendant 25 minutes à 145,) C. Les mesures effectuées comme dans l'exemple 1 donnent une pureté de 3,8, une brillance de 84,8 et une blancheur de 78. On voit ainsi que des fibres acryliques fabriquées selon l'invention e. soumises à la vapeur et à la chaleur sèche présentent une amélioration marquée de la stabilité de teinte à la chaleur par rapport à des fibres sans additif.
Avec les additifs propres à l'invention, et en soumet tant les fibres, après traitement avec ces additifs, à de la vapeur à 1400 C, il est non seulement possible d'obtenir des fibres plus blanches qu'antérieurement, en fait au cours de l'opération de filage, mais en outre on obtient une augmentation de presque 100 % dans la fixation des colorants basiques. Ainsi la présente invention permet d'obtenir de meilleures fibres en leur conférant une meil leure aptitude à la teinture et une meilleure couleur pour les fibres initialement filées, et en améliorant la teinte de toute teinture ultérieure ainsi qu'en augmentant la stabi lité aux températures élevées.

Claims (10)

  1. REVENDICATION Procédé de fabrication d'une fibre thermoplastique blanche présentant une bonne aptitude à la teinture avec les colorants basiques et une bonne stabilité de teinte à la chaleur, procédé comprenant l'extrusion d'une matière thermoplastique et un finissage de la fibre extrudée, ca ractérisé en ce qu'on traite la fibre avant ou pendant le finissage avec un additif constitué d'hypophosphite d'am monium ou d'aluminium ou d'un mélange de ces hypo- phosphites solubles dans l'eau, puis on soumet la fibre à un traitement à la vapeur sous une pression au moins égale à la pression atmosphérique. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que l'on part d'un polymère acrylique.
  2. 2. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que l'on traite la fibre avec une proportion d'additif comprise entre 0,01 à 1 % par rapport au poids de la fibre.
  3. 3. Procédé selon la sous-revendication 2, caractérisé en ce que la proportion d'additif est de 0,25 0/0.
  4. 4. Procédé selon la sous-revendication 2, caractérisé en ce que l'on traite la fibre avec 0,5 % d'hydrophos- phite d'aluminium ou d'hypophosphite d'ammonium.
  5. 5. Procédé selon la sous-revendication 2, caractérisé en ce que l'on extrude un polymère, constitué d'au moins 80 % d'acrylonitrile et de jusqu'à 20 % d'un autre mono- mère mono-oléfinique copolymérisable.
  6. 6. Procédé selon la sous-revendication 5, caractérisé en ce que l'on extrude un polymère composé de 93 % d'acrylonitrile et 7 % d'acétate de vinyle.
  7. 7. Procédé selon la sous-revendication 5, caractérisé en ce que l'on extrude un polymère composé de 93 % d'acrylonitrile et 7 % d'acrylate de méthyle.
  8. 8. Procédé selon la sous-revendication 2, caractérisé en ce que l'on extrude un polymère composé de 91,6 % d'acrylonitrile, 8,4 % d'acétate de vinyle et de traces d'acide itaconique.
  9. 9. Procédé selon la sous-revendication 2, caractérisé en ce que l'on extrude un polymère composé de 92,1 0/0 d'acrylonitrile, 7,5 % d'acétate de vinyle et 0,4 % d'acide cinnamique.
  10. 10. Procédé selon la sous-revendication 2, caracté risé en ce que l'on extrude un polymère composé de 92 % d'acrylonitrile, 7,5 % d'acétate de vinyle et 0,5 0/0 d'éther p-sulfophényl-méthallylique sodique.
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