FR2705106A1 - Procédé pour la production de fibres de rayonne. - Google Patents

Abstract

Procédé pour la production de fibres de rayonne. La solution de viscose est filée dans un bain de filage de nature acide, mais ne contenant aucun sel de zinc comme les bains conventionnels. Le bain de filage contient de l'acide sulfurique, du sulfate d'aluminium et du sulfate de sodium. Le filage s'effectue à des températures comprises entre 35 et 60degré C. On effectue si nécessaire l'étirage et les opérations après filage habituelles. Les fibres de cellulose régénérées ainsi obtenues ont des sections transversales nouvelles, à savoir une section transversale en forme de C qu'on n'avait jamais atteinte précédemment. Les fibres présentent un lustre et un moelleux améliorés.

Description

A4 2705106

Procédé pour la production de fibres de rayonne La présente invention concerne la production de fibres, filaments ou films de rayonne par un procédé viscose. De façon plus particulière, elle concerne un procédé amélioré pour filer une solution de viscose dans un bain de filage

acide ne contenant pas de sels de zinc.

La production de produits cellulosiques régénérés tels que fibres, films et filaments de rayonne par un procédé viscose implique, comme étape initiale, la conversion d'un matériau cellulosique en un alcali- cellulose par un traitement avec une solution de soude caustique. L'alcali-cellulose est ensuite déchiqueté, vieilli et ensuite converti en xanthate

de cellulose par un traitement avec du bisulfure de carbone.

Le xanthate de cellulose est ensuite dissous dans une solution de soude diluée pour obtenir la quantité désirée de cellulose et d'alcali. La solution ainsi obtenue est appelée viscose, et est ensuite soumise à filtration, maturation, désaérage et elle est ensuite extrudée à travers une filière dans un bain de filage comprenant principalement de l'acide

sulfurique, du sulfate de zinc et du sulfate de sodium.

Le bain de filage du procédé conventionnel contient essen-

tiellement du sulfate de zinc ou d'autres sels de zinc solubles qui agissent comme retardateurs de régénération. Les sels de zinc présents, soit dans la viscose, soit dans le bain de filage, forment dans le filament du xanthate de zinc, qui est un composé plus stable que le xanthate de cellulose sodique et qui permet ainsi d'étirer les filaments. Le zinc est connu pour être un produit chimique extrêmement toxique et la présence même de quelques ppm dans l'effluent est à éliminer, notamment du point de vue d'une alimentation en eau potable et de la vie marine. Outre ce problème de pollution, une forte utilisation du sulfate de zinc dans un procédé viscose présente certains autres inconvénients importants. Il est coûteux et il a également, à un certain degré, tendance à former des dépôts incrustants sur les équipements de filage. Outre le sulfate de zinc dans le bain de filage, on utilise également d'autres modificateurs de viscose, par exemple des polyéthylène glycols, des oxydes de polyéthylène, certaines

amines, du formaldéhyde, etc., comme retardateurs de régéné-

ration auxiliaires, notamment lorsqu'on recherche des fibres à résistance élevée. Tous ces modificateurs organiques de la

viscose, non seulement soulèvent des difficultés de traite-

ment, mais également posent un sérieux problème de pollution de l'air et de l'eau. Ils sont également associés à des

effets physiologiques nuisibles.

On a donc pensé qu'il était souhaitable, au moins dans certaines applications industrielles telles que la production d'une rayonne normale, de développer un procédé complètement

dépourvu de zinc.

C'est en conséquence un but principal de la présente inven-

tion de développer un procédé viscose complètement dépourvu

de zinc pour fabriquer des fibres de cellulose régénérée.

C'est en conséquence un autre but de la présente invention de procurer un procédé et un bain de filage qui réduisent la

pollution de l'eau et de l'air.

C'est un autre but de cette invention de procurer un nouveau procédé qui élimine le zinc ou les sels de zinc dans la solution de viscose et dans le bain de filage, mais qui

procure encore un ralentissement satisfaisant de la régénéra-

tion, de telle sorte qu'on peut impartir la résistance

nécessaire aux fibres extrudées à travers le bain de filage.

C'est encore un autre but de cette invention de proposer un tel procédé qui emploie des produits chimiques aisément disponibles dans le bain de filage, lequel sera ainsi bon

marché et rendra le procédé économique et fiable.

Un autre but de l'invention est de procurer un procédé de fabrication de rayonne de viscose et une solution de bain de filage utilisée dans ce procédé, qui favorisent l'hydratation des filaments et la stabilité des xanthates d'une manière semblable à celle du zinc, mais sans les inconvénients associés au zinc, à savoir génération de courants polluants et formation d'incrustations sur les filières ou sur les tuyauteries du bain de filage. C'est encore un autre but de cette invention de procurer un procédé pour produire des fibres ayant des caractéristiques améliorées, notamment en ce qui concerne le lustre, le

moelleux et la manipulation.

C'est également un but de cette invention d'éliminer les sels de zinc dans les industries de viscose existantes, sans nuire

à la production.

C'est un autre but de la présente invention de procurer un procédé viscose dépourvu de zinc pour produire une rayonne normale ayant une variété de qualités, par exemple des fibres de différentes finesses et/ou longueurs, colorées dans la

masse (pigmentées) et d'autres gammes de rayonne normale.

Un autre but important de cette invention est de procurer un procédé pour produire des fibres avec des caractéristiques

d'absorption de colorants améliorées.

Un autre but de l'invention est de proposer un tel procédé amélioré dans lequel on n'utilise aucun additif dans la

préparation de la solution de viscose.

C'est encore un autre but de l'invention de proposer un procédé amélioré de production de rayonne de viscose, dans lequel on n'utilise aucun additif dans la préparation de la solution de viscose et dans lequel on élimine totalement le zinc ou les sels de zinc dans le bain de filage comme

retardateurs de régénération.

D'autres buts et avantages de la présente invention apparaî-

tront à la lecture de la description suivante.

Pour atteindre les buts précités, on a essayé de nombreux ions métalliques bivalents et trivalents, tels que sulfate de magnésium, sulfate ferreux, sulfate d'aluminium (alun), etc., et également certains composés organiques, tels que l'urée, et on étudia la constante de vitesse de décomposition du xanthate de cellulose. Comme résultat d'une expérimentation extensive conduite pour remplacer un composé de zinc toxique du bain de filage par un composé non toxique, on a trouvé que le sulfate d'aluminium (alun) était le produit chimique le mieux approprié, lequel s'est par ailleurs révélé économique et compatible avec l'environnement, par rapport au sulfate de zinc. La pollution de l'effluent est également notablement réduite. La section transversale des fibres de rayonne normale est

striée et non uniforme. La géométrie de la section transver-

sale du filament a une grande influence sur un certain nombre de caractéristiques importantes, par exemple le lustre, la couverture, la manipulation et le toucher. On sait qu'une section transversale uniforme et non striée ayant la forme d'un "C" ou plate produit des fibres ayant un aspect très brillant. On a observé que le procédé développé par l'invention a permis d'atteindre un but et a convaincu qu'on pouvait aisément remplacer sans problème le sulfate de zinc par de l'alun dans la solution du bain de filage dans l'installation en marche en cessant l'addition d'appoint du sel de zinc et

l'addition progressive du sulfate d'aluminium dans le bain.

On a en outre observé qu'on pouvait produire des fibres avec une section transversale uniforme en forme de C, améliorant

ainsi les propriétés optiques.

On a en outre observé que l'affinité pour les colorants des fibres de la présente invention est supérieure à celle des fibres du procédé au zinc et exige moins de colorants pour obtenir un effet colorant similaire à celui obtenu dans le

procédé au zinc.

Dans le procédé conventionnel de production de fibres de rayonne de viscose, la présence de sels de zinc dans la viscose ou dans le bain de filage est essentielle, car la formation de la structure de la peau du filament dépend de la formation de xanthate de cellulose et de zinc. On a également revendiqué que le composé de zinc cause une augmentation notable de la plasticité du gel de xanthate de cellulose et

de zinc, de sorte qu'on peut l'étirer beaucoup plus rapide-

ment que le xanthate de cellulose sodique. Bien qu'on ait proposé de nombreuses théories pour expliquer l'importance du zinc et du xanthate de cellulose et de zinc dans la formation structurale des filaments dans le procédé viscose, c'est encore une question sans réponse de savoir si oui ou non le xanthate de cellulose et de zinc joue un rôle essentiel dans

la formation ultérieure de la structure.

Il existe des mentions que, dans certains cas, le bain de filage acide ne contient pas de sels de zinc; pour remplacer l'effet du zinc, on utilise de nombreuses mono-amines

tertiaires telles que méthylol, diméthylamine, méthylol méta-

méthylamine, méthylol diéthylamine, ou d'autres amines telles

que des diméthylamines, des aldéhydes tels que le formaldéhy-

de, soit dans la viscose, soit dans le bain de filage, comme retardateurs de régénération ou additifs dans le bain de filage. Tous ces agents de modification sont associés, d'une manière ou d'une autre, à un coût élevé ou à une pollution de l'air ou de l'eau. Aucun procédé pratique n'a été proposé

pour récupérer ces additifs du bain de filage et en consé-

quence il y a augmentation progressive des additifs ou de leurs produits de réaction dans le bain de filage et, de ce fait, ils sont présents dans l'eau de lavage sortante dirigée vers le traitement des eaux usées. Ceci est extrêmement indésirable, car ils augmentent de façon appréciable la demande biologique en oxygène (D.B.O.), qui doit être abaissée à un niveau satisfaisant les normes établies par les

agences centrales et de l'Etat.

Il existe également quelques suggestions d'utiliser des composés d'aluminium dans le bain de filage sans ou avec sulfate de zinc, mais aucune de ces approches n'a atteint le

stade industriel.

En bref, l'invention procure un procédé pour produire des fibres de cellulose régénérée ayant un lustre et un moelleux accrus et ayant une section transversale pratiquement en forme de C avec une peau bien développée, lequel procédé comprend les étapes suivantes: plonger une pâte de cellulose épaisse de qualité rayonne dans une solution de soude caustique à 17,5 à 18,5% pour produire un alcali-cellulose ayant 33 à 34% de cellulose et 15,55 à 16,00% d'hydroxyde de sodium, déchiqueter l'alcali-cellulose, le faire vieillir pour obtenir une solution visqueuse ayant une viscosité de 35 à 75 secondes au test de chute de la bille, convertir l'alcali-cellulose en xanthate de cellulose par réaction avec du bisulfure de carbone à 28 à 33%, préparer une solution de viscose à partir du xanthate en le dissolvant dans une solution de soude caustique diluée, cette solution de viscose

ayant 6 à 11% de cellulose et un rapport de la soude causti-

que à la cellulose compris entre 52 et 60%, laisser mûrir la solution de viscose et soumettre ensuite la solution ainsi mûrie à un filage dans un bain de filage, caractérisé en ce que le bain de filage est un bain de filage sans zinc contenant 6,5 à 12% d'acide sulfurique, 0,3 à 2,0% de sulfate d'aluminium:Al2(SO4)3: et 16 à 26% de sulfate de sodium, et en ce que le filament obtenu est ensuite filé, régénéré,

désulfurisé, blanchi, fini et séché.

De façon encore plus particulière, le procédé de l'invention

comprend les étapes suivantes.

Une pâte épaisse de cellulose de qualité rayonne est plongée dans une solution de soude caustique à 17,5-18,5%. L'excès d'alcali est exprimé sous presse jusqu'à un degré approprié pour obtenir un alcali-cellulose ayant 33 à 34% de cellulose et 15,5 à 16% d'hydroxyde de sodium. L'alcali-cellulose est déchiqueté et vieilli pour obtenir la viscosité désirée de

-75 secondes au test de chute de la bille. L'alcali-

cellulose est ensuite traité avec du bisulfure de carbone à 28-33%. Le xanthate de cellulose ainsi formé est dissous dans une solution de soude caustique diluée pour préparer une viscose contenant 6 à 11% de cellulose et ayant un rapport soude caustique/cellulose de 52 à 60%. La viscose préparée est soumise à une filtration, un désaérage et une maturation pour obtenir un indice d'Hottonroth de 7 à 12. Elle est filée

dans un bain de filage contenant 6,5 à 12% d'acide sulfuri-

que, 0,3 à 2,0% de sulfate d'aluminium (A12(S04)3 et 18 à 26% de sulfate de sodium. On peut également utiliser d'autres sels métalliques tels que sulfate de magnésium, sulfate ferreux. Dans le procédé de filage, le sel de zinc est totalement éliminé. La température du bain de filage est comprise entre 35 et 60 C et la vitesse de filage entre 30 et

m/mn. Les filaments ainsi formés peuvent être étirés à 35-

70% dans l'air. Les fibres et filaments sont ensuite complè-

tement régénérés, désulfurisés, blanchis, finis et séchés de

la manière usuelle.

La section transversale des fibres préparées par le procédé de la présente invention (c'est-à-dire procédé à l'alun) est représentée sur la figure 1 et est comparée à celle de la rayonne normale du procédé au zinc et à celle des fibres du procédé au zinc HWM. Les figures font apparaître clairement que les fibres de la présente invention ont une section transversale uniforme en forme de C, avec une peau bien développée et une section repliée médiane. Cette section transversale montre également une augmentation du lustre et

du moelleux au toucher.

On rencontre peu de suggestions dans la littérature anté-

rieure dans lesquelles on a cherché à remplacer le zinc ou

les sels de zinc par des sels d'aluminium.

Une technique antérieure suggère d'utiliser des concentra-

tions élevées de sulfate d'aluminium, qui peuvent être de l'ordre de la moitié de la quantité d'acide sulfurique présent dans le bain de filage ou qui peuvent être égales à cette quantité. Cette technique antérieure suggère en outre d'utiliser des additifs tels que l'hydroxyde d'aluminium dans la solution de viscose. Cette combinaison de sels d'aluminium n'a pas permis un procédé industriellement viable. Toutefois, les propriétés de la fibre de rayonne ne sont pas aussi

améliorées que celles du procédé de l'invention.

Une autre technique antérieure suggère d'utiliser une solution alcaline à base de viscose spécialement préparée, qui implique des techniques de neutralisation spéciales

utilisant du carbonate de sodium et de l'hydroxyde de sodium.

Le bain de filage suggéré contient du sulfate d'aluminium. La solution à base de viscose doit être ainsi spécialement préparée, car autrement on ne peut obtenir la précipitation des fibres dans le bain de filage. Ce procédé n'est pas non plus industriellement viable et est très coûteux du fait de la nécessité d'équipements de centrifugation et de produits chimiques spéciaux dans la préparation de la solution à base

de viscose.

Un troisième procédé antérieur suggère d'utiliser un bain de précipitation aqueux qui emploie d'égales quantités d'acide sulfurique et de sulfate d'aluminium. On peut utiliser le sulfate d'aluminium en quantités pouvant atteindre le double de la quantité d'acide sulfurique. Outre ce qui précède, le procédé propose d'utiliser des quantités notables de composés organiques tels que l'acide naphtalène sulfonique. Ceci rend

le procédé très compliqué et coûteux.

Dans un quatrième procédé antérieur (C.A. 99-1983-5 4949D), on a étudié l'effet d'ions de métaux polyvalents sur la vitesse de décomposition du xanthate de cellulose dans un bain de coagulation. Ce procédé suggère de remplacer les sels de zinc dans le bain de filage par d'égales quantités de

sulfate d'aluminium. Ainsi, la quantité de sulfate d'alumi-

nium est environ 20% de la quantité d'acide sulfurique, ce

qui est un pourcentage très élevé. L'étude montre une réduc-

tion dans l'hydrolyse du xanthate. Evidemment, on ne dit rien

sur les propriétés des fibres et sur l'obtention par celles-

ci de la section transversale en C. Un cinquième procédé antérieur recommande d'utiliser un bain de filage ayant l'acide sulfurique, le sulfate de sodium et le sulfate de zinc habituels, et, en outre, des quantités notables de sulfate d'aluminium, ces quantités étant triples de la quantité de sulfate de zinc. Un tel procédé n'évite pas les sels de zinc et de ce fait les propriétés des fibres sont

influencées par la présence de ces sels de zinc.

Un sixième procédé antérieur recommande toutefois d'utiliser un bain de coagulation sans zinc et contenant des ions métalliques polyvalents. Ce bain contient des concentrations

très élevées d'ions de métaux polyvalents tels que l'alumi-

nium. Toutefois, du fait de l'utilisation de telles concen-

trations élevées d'ions de métaux polyvalents, les propriétés finales des fibres filées obtenues sont loin de donner satisfaction et ces fibres antérieures ne combinent pas toutes les propriétés des fibres obtenues par le procédé de

la présente invention.

Un septième document antérieur est un document qui suggère de remplacer le sulfate de zinc dans le bain de filage par du sulfate d'aluminium. Il n'est donné aucun détail. Toutefois, si on utilise le sulfate d'aluminium pour remplacer le

sulfate de zinc, la quantité doit être importante.

En conduisant l'expérimentation, les inventeurs ont trouvé qu'aucune des suggestions antérieures ne permettait d'obtenir des fibres très brillantes à section transversale en C. Il est également impossible de combiner d'autres propriétés avantageuses telles que résistance élevée, frisage et ralentissement ou retard de la régénération et étirabilité et

affinité pour les colorants élevées.

De façon tout à fait inattendue et surprenante, on a décou-

vert par une recherche extensive qu'on pouvait obtenir un procédé exceptionnel produisant une fibre ayant toutes les propriétés avantageuses et notamment la section transversale en C, outre qu'on réduisait la pollution de l'environnement si la composition du bain de filage est corrélée à ses composants et si la quantité de sulfate d'aluminium est

maintenue aussi faible que possible.

On a également découvert que la simple optimisation de la quantité de sulfate d'aluminium peut être insuffisante et que sa quantité devait être corrélée aux quantités des autres ingrédients de façon à obtenir un bain de filage équilibré susceptible d'assurer une rapide précipitation de la fibre, une régénération retardée de la viscose, une solidification facile et efficace de la viscose précipitée, une aptitude au filage et à l'étirage élevée, un lustre élevé, une surface de fibres lisse, un toucher moelleux de la fibre lorsqu'on la manipule, une moindre utilisation de produits chimiques et la

répétitivité de ces caractéristiques.

Il n'existe aucun procédé à notre connaissance, mis en pratique ou publié ou même suggéré quelque part, qui combine toutes les propriétés ci-dessus et, ce qui est le plus important, la fibre à section transversale en C ainsi produite. Ce procédé va être mis en valeur par les exemples

donnés ci-après.

L'utilisation de sulfate d'aluminium en quantité inférieure

à 0,3% n'assure pas un retard satisfaisant de la régénéra-

tion. Une utilisation du sulfate d'aluminium en quantité supérieure à 2, 0% empêche la production de fibres à section transversale en C, affectant ainsi le caractère brillant. En outre, la quantité du sulfate d'aluminium doit être aussi faible que 1/10 à 1/90 de la quantité de sulfate de sodium et

1/5 à 1/50 de la quantité d'acide sulfurique.

De telles faibles quantités de sulfate d'aluminium aident seulement à l'obtention d'un procédé industriellement viable,

très fiable et répétitif.

En cherchant des produits chimiques moins coûteux et non toxiques, nous avons trouvé le sulfate d'aluminium (alun) comme étant le composé le mieux approprié pour remplacer totalement le zinc dans le bain de filage. Les composés d'aluminium solubles dans les alcalis similaires au sulfate d'aluminium, hydroxyde d'aluminium ou aluminate de sodium, peuvent en outre être ajoutés en petites quantités dans la viscose pour servir d'agents de dispersion et agir pour ralentir la constante de vitesse de décomposition du xanthate

dans le procédé de filage.

Au cours de l'expérimentation, nous avons découvert un procédé pour produire sur une base industrielle de la rayonne

normale, procédé dans lequel le composé de zinc est totale-

ment éliminé par l'utilisation de sulfate d'aluminium dans le

bain de filage. La viscose peut contenir ou non des additifs.

L'invention est mise en oeuvre par le filage de viscose dans un bain de filage sans zinc contenant de l'alun dans des conditions qui permettent d'obtenir des filaments ayant une quantité appréciable de peau, équivalente ou même supérieure

à celle produite par la présence de sulfate de zinc. L'étira-

bilité du câble ainsi formé ne disparaît pas lorsque l'alun est présent dans le bain de filage. Les filaments de viscose sont filés dans un bain de filage acide contenant de l'acide sulfurique, du sulfate de sodium et du sulfate d'aluminium et ils sont soumis à un étirage à l'air jusqu'à un allongement de 35 à 70%. Les filaments ou fibres discontinues sont ensuite complètement régénérés dans un bain aqueux acide dilué à 80-100 C. Les étapes de raffinage ultérieures telles que désulfurisation, blanchiment, finition, sont effectuées

d'une manière conventionnelle.

En mettant en oeuvre le filage de la viscose selon la présente invention, on peut utiliser toute composition de viscose appropriée du procédé bien connu de formation de filaments de rayonne. Dans la préparation de la viscose, on préfère utiliser de la cellulose ayant une distribution uniforme de D.P. 300 à 1000 fabriquée à partir de pâtes kraft, au sulfite, de linters de coton ou raffinées à la soude caustique froide. Le procédé peut être mis en oeuvre avec une composition de viscose conventionnelle ou modifiée comprenant environ 6 à 11% de cellulose et un rapport de la soude caustique à la cellulose compris entre 52 et 60%. La solution de viscose peut être préparée selon la pratique habituelle pour avoir un indice de mûrissement de 7 à 12 H en xanthatant l'alcali- cellulose avec la quantité désirée de disulfure de carbone, par exemple 28 à 33%. On préfère également filer la viscose dans un bain de filage dépourvu de zinc contenant 6,5 à 12% d'acide sulfurique, 18

à 28% de sulfate de sodium et 0,3 à 2,0% de sulfate d'alumi-

nium à une température de 35 à 60 C. Les filaments ainsi formés sont étirés dans l'air jusqu'à l'allongement souhaité,

par exemple 35 à 70%.

La présence de sulfate d'aluminium dans le bain de filage du procédé à l'alun ne soulève aucun problème dans le système de récupération du bisulfure de carbone ou du sel; au contraire,

il augmente le dégagement de bisulfure de carbone et d'hydro-

gène sulfuré gazeux, par comparaison au bain de filage contenant du sulfate de zinc. On trouve également que A12(SO4)3 dans le bain de filage est économique et avantageux pour l'environnement par rapport au sulfate de zinc. La

pollution de l'effluent est notablement réduite.

On va décrire l'invention plus en détail au moyen d'exemples spécifiques suivants, qui sont donnés à titre d'illustration seulement et ne doivent pas être considérés comme limitant

d'une manière quelconque l'invention.

Sur le dessin: - la figure 1 est une photomicrographie représentant en coupe transversale à grande échelle (agrandissement d'environ 1000 X) des fibres de la présente invention (procédé à l'alun); - la figure 2 est une vue en coupe transversale à grande échelle (agrandissement d'environ 1000 X) de fibres de rayonne normale préparées par le procédé au zinc (sulfate de zinc dans le bain de filage); et - la figure 3 est une photomicrographie en coupe transversale à grande échelle (agrandissement d'environ 1000 X) de fibres

HWM du commerce.

EXEMPLE 1

De la pâte de cellulose épaisse qualité rayonne normale est plongée dans une solution de soude à 17,5%, l'alcali en excès est exprimé sous presse. L'alcali-cellulose ainsi obtenu est déchiqueté et vieilli. L'alcalicellulose vieilli est traité

avec du bisulfure de carbone à 30% sur la base de l'alpha-

cellulose présente dans l'alcali-cellulose. Le xanthate de cellulose sodique ainsi formé est ensuite dissous dans une

solution de soude caustique diluée pour former de la viscose.

La viscose contient 10% de cellulose et 5,8% d'hydroxyde de

sodium et a un temps de chute de la bille de 55 secondes.

Elle est ensuite filtrée, désaérée et mûrie jusqu'à 10 H. La viscose mûrie est extrudée dans un bain de filage contenant 8% d'acide sulfurique, 23% de sulfate de sodium et 0,46% de sulfate d'aluminium à une température de 50 C. Le bain de filage ne contient pas de sels de zinc. Les filaments sont

étirés de 40 à 60% dans l'air et coupés en fibres courtes.

Les fibres sont ensuite complètement régénérées dans un bain aqueux acide à 95 C, désulfurisées, blanchies, finies et séchées d'une manière conventionnelle. La fibre ainsi obtenue a les propriétés suivantes, outre qu'elle a une section transversale en forme de C. Décitex (deniers) 1,68 (1,51) tenacité à l'état conditionné (g/dtex) 2,36 tenacité à l'état mouillé (g/dtex) 1,21 rapport mouillé/conditionné (%) 51,4 allongement à l'état conditionné (%) 20,8 allongement à l'état mouillé (%) 23,6

EXEMPLE 2

On prépare de la viscose de la même manière que dans l'exem-

ple 1. La teneur en cellulose dans la viscose est 9,5% et l'alcali 5,4%. La viscosité de la viscose au moment du filage est 48 secondes à 200C (test de chute de la bille). La viscose est extrudée dans un bain de filage contenant

g/litre d'acide sulfurique, 6 g/litre de sulfate d'alumi-

nium et 290 g/litre de sulfate de sodium à 48 C. Les fila-

ments nouvellement formés de 1,2 denier (1,33 dtex) sont étirés à 48% dans l'air et reçoivent les traitements usuels de raffinage et de finition. Les fibres ont un bon lustre, une main et un toucher moelleux avec une section transversale en forme de C. Les fibres ont les propriétés physiques suivantes: décitex (denier) 1,30 (1,17) tenacité à l'état conditionné (g/dtex) 2,25 tenacité à l'état mouillé (g/dtex) 1, 12 rapport mouillé/conditionné (%) 49,7 allongement à l'état conditionné (%) 17,5 allongement à l'état mouillé (%) 22,0

EXEMPLE 3

Une solution de viscose préparée comme décrit dans l'exemple 1 en utilisant de la pâte de cellulose indigène ayant un indice de mûrissement de 9,60 H est filée pour obtenir des fibres de 3 deniers (3, 33 dtex) par extrusion dans un bain de filage contenant 8,5% d'acide sulfurique, 0,46% de A12(S04)3 et 23% de sulfate de sodium. On maintient le bain de filage à 50 C et la vitesse du métier de filage est 45 m/mn. Les filaments sont étirés d'environ 47% dans l'air, coupés en fibres courtes et on effectue les raffinages habituels de fibres. Les fibres ont une surface lisse pratiquement non striée avec une coupe transversale en forme de C. D'autres caractéristi- ques physiques sont données ci-après: décitex(denier) 3,67 (3,30) tenacité à l'état conditionné (g/dtex) 2,12 tenacité à l'état mouillé (g/dtex) 1,10 rapport mouillé/conditionné (%) 51,9 allongement à l'état conditionné (%) 20,0 allongement à l'état mouillé (%) 23,3

EXEMPLE 4

Une solution de viscose avec 10,3% de cellulose et 5,7% d'alcali est préparée avec 30% de bisulfure de carbone, ayant

une viscosité de 57 secondes au test de chute de la bille.

Cette solution est filtrée, désaérée et mûrie à 10,3' H. Cette viscose est extrudée dans un bain de filage contenant 7,7% d'acide sulfurique, 1, 1% de sulfate d'aluminium et 22,5% de sulfate de sodium à une température de 47 C. Les filaments sont étirés de 52% dans l'air. Les fibres reçoivent le

traitement normal de finition comme décrit dans l'exemple 1.

Les fibres ont les propriétés suivantes, outre qu'elles ont une section transversale en forme de C: décitex (denier) 1,70 (1,53) tenacité à l'état conditionné (g/dtex) 2,34 tenacité à l'état mouillé (g/dtex) 1,18 rapport mouillé/conditionné (%) 50,5 allongement à l'état conditionné (%) 20,0 allongement à l'état mouillé (%) 23,5

EXEMPLE 5

On prépare comme dans les exemples 1 et 2 des viscoses A et B, et ces viscoses sont filées dans un bain de filage contenant 95-100 g/litre d'acide sulfurique, 6 g/litre de sulfate d'aluminium et 290 g/litre de sulfate de sodium, à

travers une filière ayant 19 000 trous de 70 pm de diamètre.

Les conditions de filage furent réglées pour des fibres de

1,15 denier et 1,5 denier (1,28 et 1,67 décitex respective-

ment), étirées de 50% dans l'air et coupées en fibres courtes A et B de 44 mm de longueur. Les fibres coupées A et B furent séparément complètement régénérées, désulfurisées, blanchies, finies et séchées de la manière usuelle. Les fibres furent contrôlées en ce qui concerne l'affinité pour les colorants

et la résistance mécanique des fils.

Fibre A Fibre B qualité des fibres 1, 15 D x 44 mm 1,5 D x 44 nm décitex (denier) 1,25 (1,13) 1,57 (1,41 tenacité à l'état conditionné (g/dtex) 2,40 2,14 tenacité à l'état mouillé (g/dtex) 1,19 1,06 rapport mouillé/conditionné (%) 49,3 49,4 allongement à l'état conditionné (%) 19,0 18,8 allongement à l'état mouillé (%) 23,8 22, 0 résistance du fil: compte de filage 40 40 essai d'écheveau (kg) 26,1 24,2

C.S.P. 2304 2136

affinité pour les colorants supérieure à supérieure à rayonne rayonne normale du procédé au zinc du procédé au zinc bonne solidité, bonne solidité, tonalité brillante tonalité brillante maniement/toucher main agréable/ main agréable/ toucher moelleux toucher moelleux Les sels acides ont pour but de réduire la vitesse de régénération. Toutefois, le plus important est l'action de déshydratation et de salification, qui est commune à tous les bains. Les sels d'ammonium ont un pouvoir de coagulation supérieur aux sels de sodium, tandis que le pouvoir de coagulation de Mg+ + est du même ordre que celui de Na+. Les métaux lourds, tels que Zn++, Fe++, sont plus efficaces que Na+ ou Mg++. Le ralentissement de la régénération de ces cations est approximativement du même ordre que leur pouvoir de coagulation. En outre, on obtient un effet très important à ce sujet avec des sels d'aluminium, et notamment du sulfate d'aluminium. Les procédés de l'invention ont été essayés avec succès pour une production industrielle de diverses qualités de fibres avec des finesses comprises entre 0,9 et 13,3 décitex (0,8 à

12 deniers).

EXEMPLE 6

Une viscose préparée comme il est décrit dans l'exemple 1, ayant un indice de sel de 100 H, fut filée dans deux bains de

filage différents.

L'échantillon A fut filé dans un bain contenant 8,5% d'acide sulfurique, 0,5% de sulfate de magnésium et 23% de sulfate de

sodium à 49 C. Les filaments furent étirés de 42%.

L'échantillon B fut filé dans un bain de filage contenant 8,5% d'acide sulfurique, 0,5% de sulfate ferreux et 22,5% de

sulfate de sodium à 49 C. Les filaments furent étirés de 45%.

L'étirabilité du cable dans le cas de MgSO4 a été réduite dans une certaine mesure, tandis qu'on observa la réduction de la brillance des fibres dans le cas de FeSO4 dans le bain de filage. Dans les deux cas, la section transversale des fibres était irrégulière avec certains plis sur un ou deux

côtés. Les propriétés des fibres sont mentionnées ci-des-

sous: Echantillon A Echantillon B décitex (denier) 1, 74 (1,57) 1,61 (1,45) tenacité à l'état conditionné (g/dtex) 2, 29 2,27 tenacité à l'état mouillé (g/dtex) 1,10 1,12 rapport mouillé/conditionné (%) 48,0 49,2 allongement (%) à l'état conditionné 19,5 18,7 à l'état mouillé 22,6 23,8

EXEMPLE 7

On fit avec succès un essai industriel avec une viscose préparée comme décrit dans l'exemple 1 et filée dans un bain de filage contenant 7,8 à 10% d'acide sulfurique, 0,4 à 0,6%

de sulfate d'aluminium et 22 à 24% de sulfate de sodium à 46-

49 0C. Les fibres avaient reçu des traitements normaux de désulfurisation, blanchiment et finition. On observa une amélioration remarquable de la brillance, du lustre et du moelleux du toucher par rapport aux fibres normales du

procédé au zinc. Les propriétés des fibres sont indiquées ci-

dessous. Toutes les fibres avaient une section transversale en forme de C. Bien que l'on ait discuté les détails de l'utilisation du sulfate d'aluminium pour remplacer le sel de zinc, il est possible d'utiliser d'autres ions de métaux bivalents et trivalents, tels que le sulfate de magnésium ou le sulfate ferreux à la place du sulfate d'aluminium. On peut également

utiliser d'autres composés similaires appropriés si nécessai-

re. Ces composés peuvent être utilisés, soit seuls, soit en

mélanges appropriés.

A B C D

Qualitédesfibres 1,5 D x 57mm 1,2 D x 51mm 0,8 D x 51 mm 12 D x 51mm Décitex (denier) 1,68 (1,51) 1,29 (1,16) 1,0 (0,9) 13,0 (I1,7) ténacité (g/dtex) à rétat conditionné2,29 2,31 2,33 1,58 à l'état mouillé 1,18 1,23 I,19 0,64 rapport mouillé/conditionné

(M) 51,7 53,0 51,0 40,6

allongement (%) à l'rétat conditionné19,1i 18,1 18,4 28,5 à l'état mouillé 23,2 19,3 18,9 34,6 frisage (%) 12 12 16 12 résistance du fil (de 40) CSP 1836 2076 2100

Claims (2)

Revendications

1.- Procédé pour produire des fibres de cellulose régénérée ayant un lustre et un moelleux accrus et ayant une section transversale pratiquement en forme de C avec une peau bien développée, ce procédé comprenant les étapes suivantes: plonger une pâte de cellulose de qualité rayonne dans une solution de soude caustique à 17,5-18,5% pour produire un alcali-cellulose ayant 33 à 34% de cellulose et 15,55 à 16, 00% d'hydroxyde de sodium, déchiqueter l'alcali-cellulose, le faire vieillir pour obtenir une solution visqueuse ayant une viscosité de 35- 75 secondes au test de chute de la bille, transformer l'alcali-cellulose en xanthate de cellulose par réaction avec un disulfure de carbone à 28 à 33%, préparer à partir du xanthate une solution de viscose en dissolvant le xanthate dans une solution de soude caustique diluée, cette solution de viscose ayant 6 à 11% de cellulose et un rapport soude caustique/cellulose de 52 à 60%, laisser mûrir la solution de viscose et ensuite soumettre la solution mûrie à un filage dans un bain de filage, caractérisé en ce que le bain de filage est un bain de filage dépourvu de zinc et contenant 6,5 à 12% d'acide sulfurique, 0,3 à 2,0% de sulfate d'aluminium (A12(S04)3)) et 18 à 26% de sulfate de sodium, en ce qu'on étire ensuite le filament filé et qu'ensuite on soumet ce filament à des traitements de régénération, désulfurisation, blanchiment, finition et séchage d'une

manière conventionnelle.

2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la température du bain de filage est maintenue pendant le filage à 35-60 C, que la vitesse de filage est maintenue à 35 à 75 m/mn et que les filaments formés sont étirés dans l'air

de 35 à 70%.