FR2480798A1 - PROCESS FOR FILTERING A POLY (POLYMETHYLENE TEREPHTHALAMIDE) FIBER OR POLYAMIDE 4 - Google Patents
PROCESS FOR FILTERING A POLY (POLYMETHYLENE TEREPHTHALAMIDE) FIBER OR POLYAMIDE 4 Download PDFInfo
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Abstract
PROCEDE DE FILATURE DU POLY (POLYMETHYLENE TEREPHTALAMIDE) OU DU POLYAMIDE 4. IL CONSISTE A EXTRUDER UNE MASSE FONDUE A PHASE UNIQUE HOMOGENE D'UN POLY (POLYMETHYLENE TEREPHATALAMIDE) OU DE POLYAMIDE 4 ET D'EAU A TRAVERS UNE FILIERE POUR FORMER DES FILAMENTS. ON OBTIENT DES FIBRES AYANT DES PROPRIETES MECANIQUES INTERESSANTES SANS ABAISSEMENT IMPORTANT DE LA MASSE MOLECULAIRE DU POLYMERE QUI LES COMPOSE. APPLICATION A LA FABRICATION DE FIBRES TEXTILES OU POUR LE RENFORCEMENT DES PNEUMATIQUES.POLY (POLYMETHYLENE TEREPHTHALAMIDE) OR POLYAMIDE 4 SPINNING PROCESS. IT CONSISTS OF EXTRUDING A MELT MASS WITH SINGLE HOMOGENEOUS PHASE OF A POLY (POLYMETHYLENE TEREPHATALAMIDE) OR OF POLYAMIDE 4 AND OF WATER THROUGH A YARNS. FIBERS HAVING INTERESTING MECHANICAL PROPERTIES ARE OBTAINED WITHOUT SIGNIFICANT REDUCTION OF THE MOLECULAR MASS OF THE POLYMER WHICH COMPOSES THEM. APPLICATION TO THE MANUFACTURE OF TEXTILE FIBERS OR FOR THE REINFORCEMENT OF TIRES.
Description
La présente invention concerne un procédé amélioréThe present invention relates to an improved process
pour préparer une fibre à partir de poly(polyméthylène téré- to prepare a fiber from polyethylene terephthalate
phtalamides) ou de polyamide 4. Elle concerne plus particu- phthalamides) or polyamide 4. It concerns more specifically
lièrement un procédé dans lequel une masse fondue à phase unique de poly(polyméthylène téréphtalamide) ou de polyamide 4 et d'eau est extrudée à travers une filière, étirée pour First, a process in which a single phase melt of poly (polymethylene terephthalamide) or polyamide 4 and water is extruded through a spinneret, drawn for
réaliser une orientation moléculaire et soumise aux traite- achieve a molecular orientation and subject to
ments ultérieurs désirés pour obtenir une fibre présentant subsequent steps desired to obtain a fiber having
des propriétés physiques intéressantes. interesting physical properties.
La polypyrrolidone, ou polyamide 4, est un polymère Polypyrrolidone, or polyamide 4, is a polymer
très intéressant pour de nombreuses applications. Une appli. very interesting for many applications. An app.
cation particulièrement avantageuse semblerait être de réa- particularly advantageous cation would seem to be
liser avec ce produit une fibre textile qui, compte-tenu de with this product a textile fiber which, given the
la nature hydrophile du polyamide 4, serait douée d'une re- the hydrophilic nature of polyamide 4, would be endowed with a
prise d'humidité élevée et de bonnes propriétés esthétiques. taking high humidity and good aesthetic properties.
Le poly(polyméthylène téréphtalamide) constitue une Poly (polymethylene terephthalamide) constitutes a
classe de polyamides ayant un point de fusion et une tempé- class of polyamides having a melting point and a temperature
rature de transition du second ordre très élevés, qui les very high second-order transition structure, which
rendent potentiellement utilisables comme fibres pour pneu- make them potentially usable as tire fibers.
matiques et dans le domaine de l'habillement, par exemple in the field of clothing, for example
dans la fabrication de textiles à pli permanent. Le poly(he- in the manufacture of permanently folded textiles. The poly (he
xaméthylène téréphtalamide, également connu sous le nom de xamethylene terephthalamide, also known as
polyamide 6T, est particulièrement intéressant pour ces ap- polyamide 6T, is particularly interesting for these applications.
plications et constitue une espèce préférée de cette classe plications and is a preferred species of this class
générale.General.
Le polyamide 6T a un point de fusion de 371 0C. Lors- The polyamide 6T has a melting point of 371 ° C. Lors-
qu'on chauffe ce polymère à des températures au voisinage de son point de fusion, la décomposition du polymère se produit when this polymer is heated to temperatures near its melting point, the decomposition of the polymer occurs
avant que l'on obtienne une masse fondue utilisable. Les pro- before we get a usable melt. Professionals-
cédés précédemment utilisés pour filer ce polymère étaient ceded previously used to spin this polymer were
des procédés de filature au mouillé utilisant de l'acide sul- wet spinning processes using sulfuric acid.
furique concentré comme solvant du polymère et la coagula- furic acid concentrate as a solvent for the polymer and coagula-
tion du polymère en milieu aqueux. La formation d'acide sul- polymer in an aqueous medium. The formation of sulphate
furique dilué dans le bain de coagulation était considérée comme responsable de l'hydrolyse du polymère et d'une perte furic acid diluted in the coagulation bath was considered to be responsible for the hydrolysis of the polymer and a loss of
notable de masse moléculaire. Ainsi, bien que l'acide sulfu- significant molecular weight. Thus, although sulphuric acid
rique concentré utilisé pour dissoudre le polymère ne pa- concentrate used to dissolve the polymer does not
raisse pas abaisser la masse moléculaire du polymère, l'uti- not reduce the molecular weight of the polymer, the use of
lisation d'eau dans le milieu de coagulation provoquait une réduction notable de la masse moléculaire. Cependant, en raison de la nature peu séduisante de l'acide sulfurique concentré comme solvant du polymère, et d'autres problèmes que pose la filature du polyamide 6T et des polymères apparentés, la fibre obtenue à partir de ces The addition of water to the coagulation medium caused a significant reduction in molecular weight. However, because of the unattractive nature of concentrated sulfuric acid as a solvent for the polymer, and other problems of spinning polyamide 6T and related polymers, the fiber obtained from these
polymères n'a suscité qu'un intérêt limité malgré ses avan- polymers has attracted only limited interest despite its
tages potentiels.potential stages.
De nombreux efforts ont été consacrés dans le passé à Many efforts have been made in the past to
l'obtention d'une fibre de polyamide 4 filée à l'état fondu. obtaining a polyamide fiber 4 spun in the molten state.
Cependant, on a trouvé régulièrement que lorsqu'on chauffait le polymère à des températures au voisinage de son point de fusion, il se produisait une décomposition du polymère et However, it has been found regularly that when the polymer is heated to temperatures near its melting point, a decomposition of the polymer occurs and
que le polymère se retransformait essentiellement en son mo- that the polymer was essentially transformed back into its
nomère constitutif, la pyrrolidone. Cette décomposition est constituent name, pyrrolidone. This decomposition is
aisément mise en évidence par la nette réduction de la vis- easily demonstrated by the sharp reduction in
coiitté de la masse fondue et par l'impossibilité de trans- of the melt and the impossibility of trans-
former la masse fondue obtenue dans un appareillage de fa- to form the melt obtained in an apparatus of
brication de fibres.fiber bonding.
Bien qu'il soit potentiellement possible d'obtenir la fibre de polyamide 4 par des procédés de filature au mouillé et à sec, les exigences imposées au solvant du polymère et Although it is potentially possible to obtain polyamide fiber 4 by wet and dry spinning processes, the requirements imposed on the solvent of the polymer and
aux systèmes de récupération du solvant pour éviter la pol- solvent recovery systems to avoid pol-
lution de l'environnement et le coût élevé des solvants ont the environment and the high cost of solvents have
rendu ces procédés peu séduisants. En outre, dans les opé- rendered these processes unattractive. In addition, in
rations de coagulation que comportent les procédés de fila- coagulation regimes
ture au mouillé et à sec, il n'est pas certain que le poly- wet and dry, it is not certain that the poly-
mère ne subisse pas une dégradation ou une hydrolyse condui- mother does not undergo degradation or hydrolysis leading to
sant & un produit de qualité inférieure ou inutilisable. health and a product of inferior or unusable quality.
Pour promouvoir la fibre de poly(polyméthylène)téré- To promote the poly (polymethylene) tere-
phtalate et en tirer les avantages potentiels, et pour en- phthalate and derive the potential benefits, and to
courager l'utilisation de la fibre de polyamide 4 à des fins to encourage the use of polyamide 4 fiber for
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textiles, il est nécessaire de disposer d'un procédé de fa- textiles, it is necessary to have a method of
brication de ces fibres évitant les insuffisances des an- brication of these fibers avoiding the deficiencies of
ciens procédés de formation des fibres tout en donnant une fibre douée de bonnes propriétés physiques. Ceci répondrait à un besoin ressenti depuis longtemps et-constituerait un fiber forming processes while providing fiber with good physical properties. This would meet a long felt need and-would constitute a
progrès technique important.important technical progress.
A cet effet la présente invention a pour objet un pro- For this purpose, the subject of the present invention is a
cédé de préparation d'une fibre qui consiste a préparer une process of preparing a fiber which consists in preparing a
masse fondue & phase unique homogène d'un poly(polyméthy- melt and homogeneous single phase of a poly (polymethyl)
lène téréphtalamide) ou de polypyrrolidone et d'eau à une température supérieure au point d'ébullition de l'eau sous la pression atmosphérique et à une température et sous une lene terephthalamide) or polypyrrolidone and water at a temperature above the boiling point of water at atmospheric pressure and at a temperature and
pression qui maintiennent l'eau à l'état liquide, la tempé- which keep the water in a liquid state, the temperature
rature étant inférieure à la température de dégradation du is less than the degradation temperature of the
polymère, à extruder cette masse fondue à travers une fi- polymer, to extrude this melt through a
lière pour former des filaments, et à étirer les-filaments to form filaments, and to stretch the filaments
obtenus pour réaliser une orientation moléculaire. obtained to achieve a molecular orientation.
De manière surprenante, le procédé ne provoque aucune réduction importante de la masse moléculaire des polymères consécutive à un tel traitement. Il est également surprenant Surprisingly, the process does not cause any significant reduction in the molecular weight of the polymers subsequent to such treatment. It is also surprising
qu'un étirage moléculaire approprié des molécules du poly- appropriate molecular stretching of the molecules of the poly-
mère puisse 4tre réalisé sans effectuer cet étirage dans un environnement sous pression de vapeur. En dépit du fait que The mother can be made without performing this stretching in an environment under vapor pressure. Despite the fact that
les filaments naissants se solidifient sans l'avantage d't- nascent filaments solidify without the benefit of t-
ne zone de solidification sous pression de vapeur, il est également surprenant que les fibres obtepues ne présentent solidification zone under vapor pressure, it is also surprising that the obtuse fibers do not present
pas de structure gaine-noyau avec les propriétés défavora- no sheath-core structure with the adverse properties
bles qu'elle entratne.she is training.
Le procédé de l'invention permet de filer les poly (polyméthylène téréphtalamides) et le polyamide 4 & une The process of the invention makes it possible to spin poly (polymethylene terephthalamides) and polyamide 4
température suffisamment inférieure à leurs points de dé- sufficiently lower than their points of de-
gradation pour que l'on puisse opérer en toute sécurité et dimming so that we can operate safely and
n'exige pas de solvants indésirables pour liquéfier les po- does not require unwanted solvents to liquefy
lymères. Il en résulte que le procédé de l'invention consti- lymères. As a result, the process of the invention constitutes
tue une voie séduisante pour la préparation de fibres de po- kills an attractive route for the preparation of
ly(polyméthylène téréphtalamide) et de polypyrrolidone, et ly (polymethylene terephthalamide) and polypyrrolidone, and
incite à tirer profit des propriétés avantageuses de ces fi- encourages them to take advantage of the advantageous properties of these
bres. Les poly(polyméthylène téréphtalamides) utilisables dans le procédé de l'invention répondent à la formule déve- loppée dans laquelle les motifs sont fibers. The poly (polymethylene terephthalamides) which can be used in the process of the invention correspond to the formula in which the units are
C NH CH24 NH-C NH CH24 NH-
ces o o n est un entier égal à environ 2 à 12, de préférence à environ 4 à 8, et mieux encore à 6. Les polymères contenant these o o n is an integer equal to about 2 to 12, preferably about 4 to 8, and more preferably to 6. Polymers containing
ces motifs peuvent se préparer par polycondensation de l'a- these reasons can be prepared by polycondensation of the
cide téréphtalique et d'une polyméthylène diamine conformé- terephthalic acid and a polymethylenediamine
ment aux modes opératoires classiques. On peut utiliser des coréactifs tels que le caprolactane etc...pour apporter des standard operating procedures. Coreactive agents such as caprolactane, etc. can be used to provide
motifs supplémentaires dans le polymère, dans des propor- additional patterns in the polymer, in
tions qui ne diminuent pas des propriétés favorables de la fibre obtenue. Certains des coréactifs peuvent être utilisés pour abaisser le point de fusion du polymère obtenu ou pour which do not diminish favorable properties of the fiber obtained. Some of the coreagents can be used to lower the melting point of the polymer obtained or to
apporter d'autres caractéristiques non obtenues par la com- provide other characteristics not obtained by the
binaison de l'acide téréphtalique et de la polyméthylène pairing of terephthalic acid and polymethylene
diamine utilisés seuls.diamine used alone.
Les polymères utilisés comme matières de charges dans Polymers used as fillers in
le présent procédé peuvent se préparer en masse ou sous d'au- the present process can be prepared in bulk or under
tres formes classiques. Etant donné que les polymères et co- very classic shapes. Since polymers and co-polymers
polymères du poly(polyméthylène téréphtalimide) sont connus, de même que les polypyrrolidones, il n'est pas nécessaire polymers of poly (polymethylene terephthalimide) are known, as are polypyrrolidones, it is not necessary
d'en discuter davantage la préparation et la nature. Des po- to discuss further the preparation and the nature. Some
lymères utilisables du type décrit auront généralement des Usable polymers of the type described will generally have
masses moléculaires dans l'intervalle d'environ 6 000 à en- molecular weights in the range of about 6,000 to
viron 100 000 ou davantage, habituellement d'environ 10 000 à 50 000, les critères principaux étant qu'ils forment avec 100,000 or more, usually about 10,000 to 50,000, the main criteria being that they form with
l'eau des masses fondues à phase unique. water of single-phase melts.
Lorsqu'on effectue un traitement conformément à l'in- When treatment is carried out in accordance with the
vention, on doit d'abord préparer une masse fondue à phase unique homogène du poly(polyméthylène téréphtalamide) ou first, a homogeneous single-phase melt of poly (polymethylene terephthalamide) or
de la polypyrrolidone et d'eau. La quantité d'eau nécessai- polypyrrolidone and water. The amount of water required
re pour obtenir la masse fondue à phase unique homogène se- ra généralement dans l'intervalle d'environ 10 à 90 % en to obtain the homogeneous single-phase melt will generally be in the range of about 10 to 90% by
poids par rapport au poids total de polymère et d'eau. Lors- weight relative to the total weight of polymer and water. Lors-
qu'on utilise les poly(polyméthylène téréphtalamides), on poly (polymethylene terephthalamide) is used,
en utilise en général environ 5 à 25 %, un intervalle pré- in general about 5 to 25%, a pre-
féré étant d'environ 7 à 15 %,sur la même base. Avec la po- about 7 to 15%, on the same basis. With the po-
lypyrrolidone, on en utilise en général environ 5 à 15 % lypyrrolidone, it is generally used approximately 5 to 15%
en poids. La teneur en eau dépendra de la température à la- in weight. The water content will depend on the temperature in the
quelle on opère, de la masse moléculaire du polymère et d' which one operates, of the molecular weight of the polymer and of
autres facteurs. Un procédé utile pour indiquer la composi- other factors. A useful method for indicating the composi-
tion polymère-eau appropriée consiste à construire un dia- appropriate water-polymerization is to construct a dia-
gramme de phases. Cependant, il existe une latitude considé- gram of phases. However, there is considerable latitude
rable dans le choix de la composition polymère-eau, en par- in the choice of the polymer-water composition, in par-
ticulier lorsqu'on opère à température élevée, et par consé- especially when operating at high temperature, and consequently
quent les masses fondues à phase unique homogènes peuvent homogeneous single phase melts can be
exister pour toute une série de teneurs en eau. exist for a whole series of water contents.
En général, le polymère solide est mélangé à l'eau et In general, the solid polymer is mixed with water and
le polymère absorbe l'eau de sorte que l'on obtient un poly- the polymer absorbs the water so that a poly-
mère mouillé. Ce polymère mouillé solide est ensuite trans- wet mother. This solid wet polymer is then trans-
formé en masse fondue, habituellement au moyen d'une extru- formed into a melt, usually by means of an extrusion
deuse à vis. Ltextrudeuse chauffe et comprime la composition screwdriver. The extruder heats and compresses the composition
polymère-eau et fournit la masse fondue à phase unique..homo- polymer-water and provides the single-phase melt.
gène à une température et sous une pression appropriées, ha- gene at an appropriate temperature and pressure,
bituellement au-dessus de la pression spontanée, pour l'ex- usually above the spontaneous pressure, for the ex-
trusion. Comme il a été indiqué, la composition polymère- trusion. As indicated, the polymer composition
eau formera la masse fondue désirée à une température supé- The water will form the desired melt at a higher temperature.
rieure au point d'ébullition de l'eau sous la pression at- above the boiling point of the water under the pressure
mosphérique et à une température inférieure à la température de dégradation du polymère. Pour maintenir l'eau à l'état liquide, une pression au moins égale à la pression spontanée est nécessaire, et des pressions plus élevées apparaîtront en général du fait de la compression. Il est généralement priéférable de préparer la masse fondue a une température mospheric and at a temperature below the degradation temperature of the polymer. To maintain the water in a liquid state, pressure at least equal to the spontaneous pressure is required, and higher pressures will generally occur due to compression. It is generally preferable to prepare the melt at a temperature
d'au moins environ 10 C au-dessus du point de fusion mini- at least about 10 ° C above the minimum melting point
mum de la composition polymère-eau pour assurer l'homogénéi- mum of the polymer-water composition to ensure homogeneity
té de la masse fondue. A des températures supérieures au point de fusion minimum de la composition polymère-eau, il y aura toute une série de teneurs en eau qui fourniront une masse fondue à phase unique, et une marge plus importante tee of the melt. At temperatures above the minimum melting point of the polymer-water composition, there will be a variety of water contents that will provide a single-phase melt, and a larger margin.
dans la teneur en eau-sera possible.-La quantité d'eau pré- in the water content-will be possible.-The amount of water
cise utilisable avec la classe de polymères variera quelque peu avec la composition du polymère, sa masse moléculaire, les conditions opératoires etc...En général, la masse fondue est formée & une température comprise entre environ 170 et 250 C, de préférence entre environ 180 et 220 C, lorsqu'on The use of the polymer with the polymer class will vary somewhat with the composition of the polymer, its molecular weight, the operating conditions, etc. Generally, the melt is formed at a temperature in the range of about 170 to about 250 C, preferably about 180 and 220 C, when
utilise des poly(polyméthylènetéréphtalamides), et entre en- uses poly (polymethylene terephthalamides), and between
viron 165 et 175 C lorsqu'on utilise la polypyrrolidone. 165 and 175 ° C when using polypyrrolidone.
Le point de fusion de la polypyrrolidone est de 240 & 260 C. The melting point of the polypyrrolidone is 240-260 C.
Lorsque la masse fondue & phase unique homogène est préparée, on l'extrude & l'état fondu & travers une filière When the homogeneous melt & single phase is prepared, it is extruded & molten through a die
pour former des filaments. Habituellement, la pression pro- to form filaments. Usually, the pressure
duite dans l'extrudeuse suffit pour l'extrusion, mais on peut utiliser si on le désire des pompes ou dispositifs de mise sous pression supplémentaires. La filière doit contenir des orifices de formation de fibres de taille appropriée The extruder is sufficient for extrusion, but additional pumps or pressurizing devices may be used if desired. The die must contain fiber-forming orifices of appropriate size
pour donner des filaments de denier textile lorsque le trai- to give filaments of textile denier when the treatment
tement est terminé. L'extrusion peut se faire directement - is finished. Extrusion can be done directly -
dans l'atmosphère, bien que l'on puisse utiliser d'autres environnements si on le désire. Pour la polypyrrolidone, on in the atmosphere, although other environments may be used if desired. For polypyrrolidone,
utilise de préférence l'extrusion dans l'atmosphère. preferably uses extrusion into the atmosphere.
Lorsqu'on utilise du polyamide 4, au moment o l'ex- When using polyamide 4, at the time when the former
trudat filamentaire émerge de la filière dans l'atmosphère, il n'existe qu'une tendance faible ou nulle & l'évaporation filamentary trudate emerges from the industry into the atmosphere, there is only a weak or no tendency
rapide de vapeur d'eau des filaments. On pense que ce résul- fast water vapor filaments. It is thought that this result
tat est dé & l'hydrophilie-supérieure du polyamide 4. En conséquence, les filaments de polyamide 4 obtenus ont une structure homogène, transparente, pratiquement exempte de The result is that the resultant polyamide filaments 4 have a homogeneous, transparent structure which is practically free from
structure gaine-noyau, de vides, de gradient de densité sui- sheath-core structure, voids, density gradient following
vant la section transversale des filaments, de réflectance the cross-section of the filaments, reflectance
interne et d'autres imperfections provoquées par une libé- internal and other imperfections caused by a libera-
ration incontrôlée de vapeur d'eau des filaments naissants. Après formation des filaments par extrusion, on les uncontrolled supply of water vapor from nascent filaments. After formation of the filaments by extrusion, they are
soumet à un étirage conformément à l'invention pour réali- stretches in accordance with the invention to achieve
ser une orientation moléculaire. Cet étirage entra ne une be a molecular orientation. This stretching
amélioration des propriétés physiques des filaments et con- improvement of the physical properties of the filaments and
duit également à une réduction de leur grosseur. L'étirage peut être effectué dans une mesure limitée par des moyens also leads to a reduction of their size. Stretching can be done to a limited extent by means
classiques, par exemple avec des cylindres d'étirage etc... conventional, for example with drawing cylinders etc ...
Pour réaliser un étirage supplémentaire, on peut effectuer un étirage des filaments associé à une projection d'air To achieve additional stretching, the filaments can be stretched together with a projection of air
chaud sur ceux-ci. En remplacement ou en plus de cette opé- hot on these. In replacement or in addition to this
ration, on peut étirer les filaments sur une surface chauf- ration, the filaments can be stretched over a heated surface
fée telle qu'une plaque, un axe ou un cylindre. Cet étirage peut être effectué en un ou plusieurs stades, lors de la fairy such as a plate, an axis or a cylinder. This stretching can be carried out in one or more stages, during the
transformation des filaments au cours de la filature. transformation of filaments during spinning.
Lorsqu'on utilise des poly(polyméthylène téréphtala- When poly (polymethylene terephthalate
mides), bien qu'il soit possible d'obtenir des fibres pré- mids), although it is possible to obtain pre-
sentant de bonnes propriétés physiques en extrudant la masse feeling good physical properties by extruding mass
fondue à phase unique dans l'atmosphère, on préfère en gé- single phase melts in the atmosphere, it is generally preferred to
néral extruder la masse fondue dans une zone de solidifica- neral extrude the melt into a solidification zone
tion sous pression de vapeur maintenue avec de la vapeur sa- under pressure of steam maintained with steam
turante à une température d'environ 10 0C à environ 50 OC at a temperature of about 10 0C to about 50 OC
au-dessous de la température minima de fusion de la composi- below the minimum melting temperature of the composi-
tion polymère-eau, car ce traitement permet de réaliser un degré d'étirage plus élevé alors que les filaments restent polymerization-water, because this treatment allows a higher degree of stretching while the filaments remain
dans la zone de solidification. Lorsque l'étirage est effec- in the solidification zone. When stretching is effected
tué sur des filaments formés dans l'atmosphère, il est habi- killed on filaments formed in the atmosphere, it is usual
tuellement obtenu par étirage sur une surface chauffée telle qu'une plaque, un axe ou un cylindre. Ce type d'étirage peut aussi être accompli en filant dans de Vair chaud seulement, it is obtained by drawing on a heated surface such as a plate, an axis or a cylinder. This type of stretching can also be accomplished by spinning in hot air only,
ou en association avec un étirage sur une surface chauffée. or in combination with stretching on a heated surface.
Il est également possible d'effectuer un étirage amélioré en extrudant les filaments dans de l'eau chaude, ce qui peut It is also possible to perform an improved drawing by extruding the filaments in hot water, which can
aussi régulariser la libération d'eau des extrudats. also regulate the water release of the extrudates.
Bien qu'aucun traitement supplémentaire des filaments ne soit nécessaire dans le procédé de ltinvention, on peut effectuer des opérations de traitement supplémentaires. On peut par exemple effectuer un post-étirage, un séchage, une Although no further processing of the filaments is necessary in the process of the invention, additional processing operations can be carried out. For example, post-stretching, drying,
relaxation, une ondulation etc...Il est habituellement avan- relaxation, a wave, etc. It is usually advantageous
tageux de sécher les filaments dans des conditions réglées tageux to dry the filaments in regulated conditions
de température et d'humidité pour améliorer leur transparen- temperature and humidity to improve their transparency.
ce. Ceci s'effectue de préférence à des températures du this. This is preferably done at temperatures of
bulbe sec dans l'intervalle de 110 à 180 -C et à des tempé- dry bulb in the range of 110 to 180 ° C and at temperatures of
ratures du bulbe mouillé dans l'intervalle d'environ 60 à C. Après le séchage, il est en général utile également eratures of the wet bulb in the range of about 60 to C. After drying, it is generally useful also
de soumettre les filaments à une relaxation dans de la va- to subject the filaments to relaxation in
peur sous pression de façon à effectuer un retrait d'envi- fear under pressure in order to make a withdrawal of
ron 5 à 40 %, car ce traitement tend à donner un équilibre 5% to 40%, as this treatment tends to provide a balance
favorable de propriétés physiques. favorable physical properties.
Les exemples non limitatifs suivants sont donnés à The following non-limiting examples are given in
titre d'illustration de l'invention. As an illustration of the invention.
EXEMPLE 1EXAMPLE 1
On prépare un poly(hexaméthylène téréphtalamide), ou polyamide 6T, ayant une viscosité relative déterminée dans l'acide sulfurique, de 1,7, sous la forme d'une poudre fine A poly (hexamethylene terephthalamide), or polyamide 6T, having a specific relative viscosity in sulfuric acid, of 1.7, is prepared in the form of a fine powder.
d'une taille de particules inférieure à 100 microns. On mé- of a particle size of less than 100 microns. We are
lange physiquement au polymère de l'eau dans une proportion physically binds to the polymer of water in a proportion
d'environ 20 % du poids global, pour obtenir une poudre s'é- about 20% of the overall weight, to obtain a powder
coulant librement, d'aspect sec. On amène cette matière sous flowing freely, of dry aspect. This material is brought
la forme de granulés cylindriques denses de 9,5 mm de diamè- the shape of dense cylindrical granules 9.5 mm in diameter
tre, pesant environ 2,5 g et contenant 19 % d'eau. On intro- weighing about 2.5 g and containing 19% water. We introduce
duit ces granulés dans-un rhéomètre capillaire Instron équi- these granules into an Instron equilibrium capillary rheometer.
pé d'une filière à capillaire unique de 85 microns de dia- a single capillary die of 85 microns of dia-
mètre et d'un tampon filtrant protecteur. La température du rhéomètre est de 200 C. Le fourreau du rhéomètre est fermé de façon étanche aussit8t apres l'introduction des granulés au moyen de la tige de piston, et la charge est maintenue au-dessous d'une pression de 3450 KPa pendant 5 minutes. Au bout de ce temps, la commande du piston est enclanchée pour délivrer une masse fondue polymèreveau à travers le capil- laire a une vitesse linéaire d'environ 9 m/minute. Il sort un filament transparent qui peut 4tre étiré dans l 'air à la meter and a protective filter pad. The temperature of the rheometer is 200 ° C. The rheometer sleeve is closed tightly immediately after the granules are introduced by means of the piston rod, and the charge is maintained below a pressure of 3450 KPa for 5 minutes. minutes. At the end of this time, the piston control is turned on to deliver a polymeric melt through the capillary at a linear velocity of about 9 m / min. It comes out a transparent filament that can be stretched in the air at the
main au sortir du capillaire de la filière, come c'est gé- hand out of the capillary of the sector, as it is
néralement le cas pour les masses fondues formant des fibres. typically the case for melts forming fibers.
Lorsqu'on détermine sa viscosité relative, le filament ex- When determining its relative viscosity, the filament ex-
trudé se révèle contenir un polymère qui a subi une modifi- trude is found to contain a polymer which has undergone a
cation négligeable de sa masse moléculaire par rapport à cel- negligible cation of its molecular mass in relation to this
le du polymère de départ.the starting polymer.
EXEMPLE 2EXAMPLE 2
On prépare le polymère de l'exemple 1 sous la forme d'un granulé grossier ayant une taille de particules comprise entre 0,25 et 0,75 mm. On mélange ce granulé avec de l'eau dans un mélangeur à double c8ne à la température ambiante, et l'on obtient un solide s'écoulant librement d'aspect sec, contenant environ 8 % d'eau. On extrude cette matière sous la forme de granulés dans un rhéomêtre Instron à 200 C A travers une filière & capillaire unique de 200 microns A une vitesse linéaire de 5 m/ins ce qui donne un filament transparent présentant comme le filament de l'exemple 1 un The polymer of Example 1 is prepared in the form of a coarse granule having a particle size of between 0.25 and 0.75 mm. This granulate is mixed with water in a double-chamber mixer at room temperature to give a free-flowing solid of dry appearance containing about 8% water. This material is extruded in the form of granules in an Instron rheometer at 200 ° C. through a single 200 micron spinneret at a linear velocity of 5 m / ins which gives a transparent filament having the filament of Example 1 as a filament.
excellent étirage dans l'air. La viscosité apparente A l'é- excellent stretching in the air. The apparent viscosity at the
tat fondu, mesurée à un taux de cisaillement apparent de melted state, measured at an apparent shear rate of
000 s 1, est d'environ 160 Pa.s.000 s 1, is about 160 Pa.s.
EXEMPLE 3EXAMPLE 3
On envoie le polymère de l'exemple 2 dans une extru- The polymer of Example 2 is sent to an extruder
deuse monovis de 19 mm reliée A une filière par un système d'amenée de la masse fondue. La filière débite dans une chambre A vapeur contenant 3 étages de cylindres d'étirage et un dispositif de fermeture pour permettre la sortie du fil 19 mm single-screw machine connected to a die by a melt feed system. The die feeds into a steam chamber containing 3 stages of draw rolls and a closure device to allow the exit of the wire
étiré dans un dispositif externe de réception. stretched in an external receiving device.
L'textzudeuse étant d'abord alimentée avec un polymère The textzuder being first fed with a polymer
2480798'2480798 '
d'acrylonitrile "de démarrage" contenant environ 15 % d'eau et envoyant de manière-stable une masse fondue de polymère "Starter" acrylonitrile containing about 15% water and stably delivering a polymer melt
d'acrylonitrile hydraté à la filière, on introduit le poly- of acrylonitrile hydrated to the die, the poly-
mère hydraté de l'exemple 2 dans la trémie d'alimentation. hydrated mother of Example 2 in the feed hopper.
On passe progressivement de 100 % de polyacrylonitrile-eau à 100 % de polyamide 6T-eau, et on ajuste les températures de ltextrudeuse pour réaliser une température de la masse Progressively from 100% polyacrylonitrile-water to 100% polyamide 6T-water, and adjust the temperatures of the extruder to achieve a temperature of the mass
fondue de 200 C.fondue of 200 C.
Le polyamide 6T hydraté est envoyé à raison de 7,4 gAnin Hydrated polyamide 6T is sent at a rate of 7.4 gAnin
à la filière contenant 37 capillaires de 200 microns de dia- to the die containing 37 capillaries of 200 micron diameters
mètre chacun. La chambre à vapeur étant sous une pression de vapeur saturante de-69 kPa, on étire les filaments filés & un rapport total d'étirage de 60, ce qui donne une mnche d' meter each. With the steam chamber under a saturated vapor pressure of -69 kPa, the spun filaments are stretched at a total draw ratio of 60 to give a min.
un denier total de 150, soit 4,1 denier par filament. Au dy- a total denier of 150, or 4.1 denier per filament. In the dy-
namomètre Instron, cette mache se révèle présenter une force Instron namometer, this mache proves to be a force
de rupture d'environ 2 g/denier et un allongement à la rup- about 2 g / denier and an elongation at rup-
ture d'environ 20 %.about 20%.
EXEMPLE 4EXAMPLE 4
On répète le mode opératoire de l'exemple 3 dans tous The procedure of Example 3 is repeated in all
ses détails matériels, excepté qu'on laisse la chambre à va- material details, except that the room is left to
peur ouverte sur l'atmosphère et qu'on n'y fait pas entrer de vapeur. On trouve que les filaments filés présentent un bon amincissement par étirage dans l'air, donnant lieu & des rapports d'étirage d'au moins 10X, et que le filament obtenu peut être soumis à un étirage ultérieur par passage sur une open fear of the atmosphere and no steam. It is found that the spun filaments exhibit good air drawing thinning, giving rise to draw ratios of at least 10%, and that the resultant filament can be further stretched by passing over a web.
surface chauffée.heated surface.
Dans chacun des exemples ci-dessus, la fibre obtenue a une structure homogène, transparente, sans aucun signe de In each of the above examples, the fiber obtained has a homogeneous, transparent structure, with no sign of
structure gaine-noyau.sheath-core structure.
Dans les exemples ci-après, on étudie l'extrusion de la composition de polyamide 4 formant des fibres au moyen In the following examples, the extrusion of the fiber-forming polyamide composition 4 is studied by means of
d'un rhéomètre capillaire Instron équipé d'une filière à ca- an Instron capillary rheometer equipped with a capillary
* pillaire unique de 100 microns de diamètre et d'un tampon* single pillar of 100 microns in diameter and buffer
filtrant protecteur. Comme la quantité de polyamide 4 dispo- protective filter. Since the quantity of polyamide 4
nible dans le commerce est extrêmement limitée, la quantité il in the trade is extremely limited, the quantity
de fibre que l'on a pu produire était insuffisante pour four- fiber that could be produced was insufficient to
nir des échantillons permettant autre chose qu'un essai li- samples other than a simple test
mité. Il est connu cependant, par d'autres études mettant en jeu de nombreux autres polymères formant des fibres, qu'il existe une excellente corrélation entre les performan- ces au rhéomètre capillaire Instron et celles obtenues sur moth. It is known, however, from other studies involving many other fiber-forming polymers, that there is an excellent correlation between Instron capillary rheometer performances and those obtained from
un appareillage de fabrication des fibres à l'échelle indus- equipment for manufacturing fibers on an industrial scale
trielle. En fait, lorsqu'on envisage des modifications dans les compositions des polymères dans des procédés industriels de fabrication de fibres, la pratique générale est d'évaluer trielle. In fact, when considering modifications in polymer compositions in industrial fiber manufacturing processes, the general practice is to evaluate
la composition de polymère modifiée en utilisant le rhéomè- the modified polymer composition using the rheometer
tre capillaire Instron pour prédire ses performances fina- Instron capillary to predict its ultimate performance
les. En conséquence, les résultats donnés dans les exemples, bien que qualificatifs par nature, donnent une très bonne indication des résultats obtenus dans des installations à grande échelle et représentent la pratique de la présente invention. the. Accordingly, the results given in the examples, although inherently descriptive, give a very good indication of the results obtained in large scale installations and represent the practice of the present invention.
EXEMPLE COMPARATIFCOMPARATIVE EXAMPLE
Le polymère utilisé dans cet exemple est un polyamide 4 sec (polypyrrolidone). Un échantillon de ce polymère en The polymer used in this example is a dry polyamide 4 (polypyrrolidone). A sample of this polymer in
solution à 0,5 % dans de ltacide formique présente une vis- 0.5% solution in formic acid has a
cosité relative de 1,61. Dans un rhéomètre capillaire Ins- relative coseness of 1.61. In a capillary rheometer
tron équipé d'une filière unique de 100 microns, on place equipped with a single 100 micron die
une partie du polymère sec. On chauffe le polymère à 240- a part of the dry polymer. The polymer is heated to 240.degree.
260 C jusqu'à formation d'une masse fondue. La masse fondue obtenue est un liquide fluide constitué principalement de pyrrolidone monomère. Par extrusion de cette masse fondue 260 C until a melt is formed. The melt obtained is a fluid fluid consisting mainly of pyrrolidone monomer. By extrusion of this melt
fluide, on ne peut former aucune fibre. fluid, no fiber can be formed.
EXEMPLE 5EXAMPLE 5
On utilise le même polymère que dans l'exemple compa- The same polymer is used as in the comparative example
ratif. On introduit dans le rhéomètre capillaire Instron décrit dans l'Exemple Comparatif un mélange de 90-parties de polymère et de 10 parties d'eau. Après chauffage de la composition polymère-eau à une température de 170 C, il se forme une masse fondue à phase unique homogène. Cette masse fondue est filée à travers le capillaire dans l'atmosphère et forme une fibre. Lorsque le filament naissant se forme, on l'étire à la main depuis l'orifice. Bien qu'il ne soit ratif. The Instron capillary rheometer described in Comparative Example was charged with a mixture of 90 parts of polymer and 10 parts of water. After heating the polymer-water composition at a temperature of 170 ° C., a homogeneous single-phase melt is formed. This melt is spun through the capillary into the atmosphere and forms a fiber. When the nascent filament is formed, it is stretched by hand from the orifice. Although he is not
pas possible de mesurer le degré d'étirage réalisé par cet- it is not possible to measure the degree of stretch achieved by this
te technique d'étirage, il apparaît possible d'effectuer un étirage adéquat donnant de bonnes propriétés fibreuses. La fibre est pratiquement transparente et semble avoir une In the drawing technique, it appears possible to carry out an adequate stretch giving good fibrous properties. The fiber is practically transparent and seems to have a
structure homogène, pratiquement exempte de vides, de struc- homogeneous structure, practically free of voids, structural
ture gaine-noyau, de gradient de densité et de stries super- sheath-core, density gradient and super-
ficielles. Des essais manuels indiquent une bonne ténacité ficial. Manual tests indicate good toughness
tant sur la fibre droite que sur la fibre formant une boucle. both on the right fiber and on the fiber forming a loop.
On dissout un échantillon de la fibre dans de l'acide formi- A sample of the fiber is dissolved in formic acid.
que de façon à obtenir une solution à 0,5 %. La viscosité than in order to obtain a 0.5% solution. The viscosity
relative du polymère ainsi obtenu est de 1,56, ce qui indi- the polymer thus obtained is 1.56, which indicates
que qu'aucune réduction importante de la masse moléculaire that no significant reduction in molecular weight
du polymère ntest résulté du procédé de fabrication de fi- of the polymer resulted from the process of
bres.fibers.
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3324061A (en) * | 1962-01-15 | 1967-06-06 | Minnesota Mining & Mfg | Preparing aqueous solutions of polypyrrolidone |
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1981
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- 1981-04-21 GB GB8112284A patent/GB2074500A/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3324061A (en) * | 1962-01-15 | 1967-06-06 | Minnesota Mining & Mfg | Preparing aqueous solutions of polypyrrolidone |
FR2216372A1 (en) * | 1973-02-05 | 1974-08-30 | American Cyanamid Co | |
US4130521A (en) * | 1977-04-25 | 1978-12-19 | Chevron Research Company | Densification of polypyrrolidone |
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