FR3128721A1 - Textile filaments and process for manufacturing textile filaments - Google Patents

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Abstract

Un procédé (100) de fabrication des filaments textiles (10) comprend les étapes successives de : traitement de surface (102) d’un multi-filament (20) non retordu, recouvrement (104) du multi-filament par une pâte de cellulose (24); trempage (106) du multi-filament dans un bain de régénération, et séparation (114) des filaments du multi-filament de manière à obtenir une pluralité de fibres individuellement recouvertes de cellulose. L’étape de séparation comprend : une première étape (118) de séparation mécanique de manière à détacher du multi-filaments des excédents de cellulose; une deuxième étape (120) de découpe du multi-filament en sections de longueurs plus courtes de manière à obtenir des paquets de fibres; et une troisième étape (122) de lavage des paquets de fibres à l’eau avec un agent nettoyant de façon à séparer les fibres les unes des autres et obtenir des fibres textiles individuellement recouvertes de cellulose. Figure de l’abrégé : Figure 3A process (100) for manufacturing textile filaments (10) comprises the successive steps of: surface treatment (102) of an untwisted multi-filament (20), covering (104) of the multi-filament with a cellulose pulp (24); soaking (106) the multi-filament in a regeneration bath, and separating (114) the filaments from the multi-filament so as to obtain a plurality of fibers individually covered with cellulose. The separation step comprises: a first mechanical separation step (118) so as to detach excess cellulose from the multifilament; a second step (120) of cutting the multi-filament into sections of shorter lengths so as to obtain fiber bundles; and a third step (122) of washing the bundles of fibers in water with a cleaning agent so as to separate the fibers from each other and obtain textile fibers individually covered with cellulose. Abstract Figure: Figure 3

Description

Filaments textiles et procédé de fabrication de filaments textilesTextile filaments and process for manufacturing textile filaments

La présente divulgation relève du domaine des fibres textiles et leur procédé de fabrication, et notamment des fibres ayant une âme synthétique ou artificielle et une peau de cellulose.The present disclosure relates to the field of textile fibers and their method of manufacture, and in particular fibers having a synthetic or artificial core and a cellulose skin.

Les vêtements formels, type chemises de travail sont communément faites en fibres naturelles, comme par exemple le coton. Le polyester seul a un aspect impropre pour un usage de vêtements formels et montre une mauvaise gestion de la transpiration. L’ajout de cellulose permettrait d’imiter l’aspect « noble » du coton et d’apporter une bonne gestion de la transpiration.Formal clothing, such as work shirts, is commonly made of natural fibres, such as cotton. Polyester alone looks unsuitable for formal wear use and shows poor sweat management. The addition of cellulose would make it possible to imitate the "noble" aspect of cotton and to provide good management of perspiration.

Des fibres bi-composantes polyester polyamide existent, mais celles-ci sont obtenues par voie fondue. La voie fondue n’est pas compatible avec la cellulose.Bi-component polyester polyamide fibers exist, but these are obtained by melting. The melted route is not compatible with cellulose.

De ce fait, il n’existe pas à l’heure actuelle de procédés d’obtention de fibres ayant une âme synthétique ou artificielle et une peau de cellulose.As a result, there are currently no processes for obtaining fibers having a synthetic or artificial core and a cellulose skin.

RésuméSummary

La présente divulgation vient améliorer la situation.This disclosure improves the situation.

Selon un aspect, un procédé de fabrication de fibres textiles ayant une couche externe de cellulose comprend les étapes successives de : - traitement de surface d’un multi-filament non retordu, le multi-filament étant composé d’une pluralité de filaments en matière synthétique ou artificielle, le traitement visant à améliorer une adhésion des filaments avec de la cellulose; - recouvrement du multi-filament par une pâte de cellulose; - trempage du multi-filament recouvert de pâte de cellulose dans un bain de régénération afin de régénérer la cellulose; - séparation des filaments du multi-filament recouvert de cellulose de manière à obtenir une pluralité de fibres chacune recouverte de cellulose, l’étape de séparation comprenant : une première étape de séparation mécanique de manière à détacher du multi-filaments des excédents de cellulose; une deuxième étape de découpe du multi-filament en sections de longueurs plus courtes de manière à obtenir des paquets de fibres; et une troisième étape de lavage des paquets de fibres à l’eau avec un agent nettoyant de façon à séparer les fibres les unes des autres et obtenir des fibres textiles individuellement recouvertes de cellulose.According to one aspect, a process for manufacturing textile fibers having an outer layer of cellulose comprises the successive steps of: - surface treatment of an untwisted multi-filament, the multi-filament being composed of a plurality of filaments made of synthetic or artificial, the treatment to improve an adhesion of the filaments with cellulose; - covering of the multi-filament with a cellulose paste; - soaking the multi-filament covered with cellulose paste in a regeneration bath in order to regenerate the cellulose; - separation of the filaments from the multi-filament covered with cellulose so as to obtain a plurality of fibers each covered with cellulose, the separation step comprising: a first step of mechanical separation so as to detach excess cellulose from the multi-filament; a second step of cutting the multi-filament into sections of shorter lengths so as to obtain fiber bundles; and a third step of washing the bundles of fibers in water with a cleaning agent so as to separate the fibers from each other and obtain textile fibers individually covered with cellulose.

Le procédé peut avoir une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- le multi-filament est un multi-filament de polyester ou polyamide, et/ou la pâte de cellulose est une pâte de viscose, modal ou lyocell.
- le traitement de surface consiste en un trempage du multi-filament dans un bain d’acide fumarique.
- le bain d’acide fumarique est concentré entre 0,5 et 3% en masse dans de l’éthanol et le trempage se fait pendant une durée entre 3 et 30 secondes.
- l’étape de recouvrement du multi-filament de pâte de cellulose se fait par passage du multi-filament dans une filière de recouvrement.
- l’étape de trempage dans un bain de régénération se fait dans un bain d’acide sulfurique si la pâte de cellulose est une pâte de viscose ou de modal, et se fait dans un bain d’eau si la pâte de cellulose est une pâte de lyocell.
- la première étape de séparation mécanique est une étape de torsion, préférentiellement une étape de fausse torsion consistant à une torsion dans un sens et une torsion équivalente dans un sens inverse, et encore plus préférentiellement une étape de fausse torsion à entre 500m/min et 1100m/min.
- le procédé comprend de plus une étape de séchage du multi-filament après le trempage du multi-filament dans le bain de régénération et avant l’étape de séparation.
- le procédé comprend de plus une étape de lavage du multi-filament après le trempage du multi-filament dans le bain de régénération et avant l’étape de séparation.
- le lavage se fait par trempage dans une eau entre 20°C et 60°C pendant une durée entre 10min et 60min.
- dans la troisième étape de lavage, l’agent nettoyant est du peroxyde d’hydrogène, préférentiellement dilué dans des proportions allant de 1ml par litre d’eau à 8ml par litre d’eau.
- le multi-filament est obtenu par recyclage de matière synthétique.
- la pâte de cellulose est obtenue par recyclage, et notamment à partir de déchets textiles comprenant des fibres de cellulose dans une proportion massique supérieure à 50 %.
- la pâte de cellulose est obtenue par les étapes suivantes : le broyage de déchets textiles comprenant des fibres de cellulose dans une proportion massique supérieure à 50 % afin d’obtenir un premier mélange de fibres et de résidus broyés, la séparation d’au moins une partie des composants non-cellulosiques du premier mélange afin d’obtenir un deuxième mélange dont la proportion massique de fibres de cellulose est supérieure à la proportion massique de fibres de cellulose du premier mélange, la filtration du deuxième mélange afin de récupérer une phase solide comprenant les fibres de cellulose, la dissolution des fibres de cellulose de la phase solide pour obtenir une pâte de cellulose comprenant des particules non dissoutes et, la filtration de la pâte de cellulose afin d’obtenir une pâte de cellulose séparée des particules non dissoutes.The process may have one or more of the following characteristics:
- the multi-filament is a polyester or polyamide multi-filament, and/or the cellulose pulp is a viscose, modal or lyocell pulp.
- the surface treatment consists of soaking the multi-filament in a bath of fumaric acid.
- the fumaric acid bath is concentrated between 0.5 and 3% by mass in ethanol and soaking is done for a period between 3 and 30 seconds.
- the step of covering the cellulose pulp multi-filament is done by passing the multi-filament through a covering die.
- the step of soaking in a regeneration bath is done in a sulfuric acid bath if the cellulose pulp is a viscose or modal pulp, and is done in a water bath if the cellulose pulp is a lyocell paste.
- the first stage of mechanical separation is a torsion stage, preferably a false torsion stage consisting of a torsion in one direction and an equivalent torsion in a reverse direction, and even more preferably a false torsion stage at between 500 m/min and 1100m/min.
- the method further comprises a step of drying the multi-filament after soaking the multi-filament in the regeneration bath and before the separation step.
- the method further comprises a step of washing the multi-filament after soaking the multi-filament in the regeneration bath and before the separation step.
- the washing is done by soaking in water between 20°C and 60°C for a period between 10min and 60min.
- in the third washing step, the cleaning agent is hydrogen peroxide, preferably diluted in proportions ranging from 1ml per liter of water to 8ml per liter of water.
- the multi-filament is obtained by recycling synthetic material.
- the cellulose pulp is obtained by recycling, and in particular from textile waste comprising cellulose fibers in a mass proportion greater than 50%.
- the cellulose pulp is obtained by the following steps: the grinding of textile waste comprising cellulose fibers in a mass proportion greater than 50% in order to obtain a first mixture of fibers and ground residues, the separation of at least part of the non-cellulosic components of the first mixture in order to obtain a second mixture whose mass proportion of cellulose fibers is greater than the mass proportion of cellulose fibers of the first mixture, the filtration of the second mixture in order to recover a solid phase comprising the cellulose fibers, dissolving the solid phase cellulose fibers to obtain a cellulose pulp comprising undissolved particles and, filtering the cellulose pulp to obtain a cellulose pulp separated from the undissolved particles.

Selon un autre aspect, une fibre textile ayant une couche externe de cellulose obtenue par le procédé ci-dessus.In another aspect, a textile fiber having an outer layer of cellulose obtained by the above process.

D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :Other characteristics, details and advantages will appear on reading the detailed description below, and on analyzing the appended drawings, in which:

Fig. 1Fig. 1

montre un ordinogramme d’un procédé de fabrication de fibres textiles selon un mode de réalisation. shows a flowchart of a process for manufacturing textile fibers according to one embodiment.

Fig. 2Fig. 2

montre un schéma d’un multi-filament en section de coupe selon un mode de réalisation utilisé dans le procédé illustré à la . shows a diagram of a multi-filament in cross-section according to an embodiment used in the method illustrated in .

Fig. 3Fig. 3

montre le multi-filament de la recouvert d’une couche de pâte de cellulose. shows the multi-filament of the covered with a layer of cellulose pulp.

Claims (15)

Procédé (100)de fabrication de fibrestextile s (10)ayant une couche externe de cellulose, le procédé comprenant les étapes successives de :
-traitement de surface (102)d’unmulti-filament (20)non retordu, le multi-filament étant composé d’une pluralité defilaments (22)en matière synthétique ou artificielle, le traitement visant à améliorer une adhésion des filaments avec de la cellulose;
-recouvrement (104)du multi-filament par unepâte de cellulose (24);
-trempage (106)du multi-filament recouvert de pâte de cellulose dans un bain de régénération afin de régénérer la cellulose;
-séparation (114)des filaments du multi-filament recouvert de cellulose de manière à obtenir une pluralité de fibres chacune recouverte de cellulose, l’étape de séparation comprenant : unepremière étape (118)de séparation mécanique de manière à détacher du multi-filaments des excédents de cellulose; unedeuxième étape (120)de découpe du multi-filament en sections de longueur plus courte de manière à obtenir des paquets de fibres; et unetroisième étape (122)de lavage des paquets de fibres à l’eau avec un agent nettoyant de façon à séparer les fibres les unes des autres et obtenir des fibres textiles individuellement recouvertes de cellulose. Process (100)fiber manufacturingtextile s (10)having an outer layer of cellulose, the method comprising the successive steps of:
-surface finishing (102)of onemulti-filament (20)untwisted, the multi-filament being composed of a plurality offilament (22)in synthetic or artificial material, the treatment aimed at improving adhesion of the filaments with cellulose;
-recovery (104)of the multi-filament by acellulose pulp (24);
-soaking (106)multi-filament covered with cellulose pulp in a regeneration bath in order to regenerate the cellulose;
-separation (114)filaments of the multi-filament covered with cellulose so as to obtain a plurality of fibers each covered with cellulose, the separation step comprising: afirst stage (118)mechanical separation so as to detach excess cellulose from the multifilament; asecond step (120)cutting the multi-filament into sections of shorter length so as to obtain fiber bundles; and anthird step (122)washing the bundles of fibers in water with a cleaning agent so as to separate the fibers from each other and obtain textile fibers individually covered with cellulose. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le multi-filament est un multi-filament de polyester ou polyamide, et/ou la pâte de cellulose est une pâte de viscose, modal ou lyocell.A method according to claim 1, wherein the multifilament is a polyester or polyamide multifilament, and/or the cellulose pulp is a viscose, modal or lyocell pulp. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le traitement de surface consiste en un trempage du multi-filament dans un bain d’acide fumarique.Process according to Claim 1 or 2, in which the surface treatment consists of dipping the multi-filament in a bath of fumaric acid. Procédé selon la revendication 3, dans lequel le bain d’acide fumarique est concentré entre 0,5 et 3% en masse dans de l’éthanol et le trempage se fait pendant une durée entre 3 et 30 secondes.Process according to claim 3, in which the fumaric acid bath is concentrated between 0.5 and 3% by mass in ethanol and the soaking is done for a time between 3 and 30 seconds. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’étape de recouvrement du multi-filament de pâte de cellulose se fait par passage du multi-filament dans une filière de recouvrement.A method according to any preceding claim, wherein the step of covering the cellulose pulp multifilament is by passing the multifilament through a covering die. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’étape de trempage dans un bain de régénération se fait dans un bain d’acide sulfurique si la pâte de cellulose est une pâte de viscose ou de modal, et se fait dans un bain d’eau si la pâte de cellulose est une pâte de lyocell.A process according to any preceding claim, wherein the step of soaking in a replenishing bath is done in a bath of sulfuric acid if the cellulose pulp is a viscose or modal pulp, and is done in a water bath if the cellulose pulp is a lyocell pulp. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première étape de séparation mécanique est une étape de torsion, préférentiellement une étape de fausse torsion consistant à une torsion dans un sens et une torsion équivalente dans un sens inverse, et encore plus préférentiellement une étape de fausse torsion à entre 500m/min et 1100m/min.Process according to any one of the preceding claims, in which the first mechanical separation step is a twisting step, preferably a false twisting step consisting of a twist in one direction and an equivalent twist in a reverse direction, and even more preferably a false twist stage at between 500m/min and 1100m/min. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant de plus une étape de séchage du multi-filament après le trempage du multi-filament dans le bain de régénération et avant l’étape de séparation.A method according to any preceding claim, further comprising a step of drying the multi-filament after soaking the multi-filament in the regeneration bath and before the separating step. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant de plus une étape de lavage du multi-filament après le trempage du multi-filament dans le bain de régénération et avant l’étape de séparation.A method according to any preceding claim, further comprising a step of washing the multi-filament after soaking the multi-filament in the regeneration bath and before the separating step. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le lavage se fait par trempage dans une eau entre 20°C et 60°C pendant une durée entre 10min et 60min.Process according to the preceding claim, in which the washing is carried out by soaking in water between 20°C and 60°C for a time between 10min and 60min. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel dans la troisième étape de lavage, l’agent nettoyant est du peroxyde d’hydrogène, préférentiellement dilué dans des proportions allant de 1ml par litre d’eau à 8ml par litre d’eau.Method according to one of the preceding claims, in which in the third washing step, the cleaning agent is hydrogen peroxide, preferably diluted in proportions ranging from 1ml per liter of water to 8ml per liter of water. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le multi-filament est obtenu par recyclage de matière synthétique.Method according to one of the preceding claims, in which the multifilament is obtained by recycling synthetic material. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la pâte de cellulose est obtenue par recyclage, et notamment à partir de déchets textiles comprenant des fibres de cellulose dans une proportion massique supérieure à 50 %.Process according to one of the preceding claims, in which the cellulose pulp is obtained by recycling, and in particular from textile waste comprising cellulose fibers in a mass proportion greater than 50%. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la pâte de cellulose est obtenue par les étapes suivantes :
- (S1) le broyage de déchets textiles comprenant des fibres de cellulose dans une proportion massique supérieure à 50 % afin d’obtenir un premier mélange de fibres et de résidus broyés,
- (S2) la séparation d’au moins une partie des composants non-cellulosiques du premier mélange afin d’obtenir un deuxième mélange dont la proportion massique de fibres de cellulose est supérieure à la proportion massique de fibres de cellulose du premier mélange,
- (S3) la filtration du deuxième mélange afin de récupérer une phase solide comprenant les fibres de cellulose,
- (S4) la dissolution des fibres de cellulose de la phase solide pour obtenir une pâte de cellulose comprenant des particules non dissoutes et,
- (S5) la filtration de la pâte de cellulose afin d’obtenir une pâte de cellulose séparée des particules non dissoutes.Process according to the preceding claim, in which the cellulose pulp is obtained by the following steps:
- ( S1 ) the grinding of textile waste comprising cellulose fibers in a mass proportion greater than 50% in order to obtain a first mixture of fibers and ground residues,
- ( S2 ) the separation of at least part of the non-cellulose components of the first mixture in order to obtain a second mixture whose mass proportion of cellulose fibers is greater than the mass proportion of cellulose fibers of the first mixture,
- ( S3 ) filtration of the second mixture in order to recover a solid phase comprising the cellulose fibers,
- ( S4 ) the dissolution of the cellulose fibers of the solid phase to obtain a cellulose pulp comprising undissolved particles and,
- ( S5 ) filtration of the cellulose pulp in order to obtain a cellulose pulp separated from the undissolved particles. Fibre textile ayant une couche externe de cellulose obtenue par le procédé selon l’une des revendications précédentes.Textile fiber having an outer layer of cellulose obtained by the process according to one of the preceding claims.
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