LU100697B1 - Fils de nylon 6.6 à torsade simple à module élevé - Google Patents

Abstract

ABREGE: Les fils de nylon 6.6 à torsade simple à module élevé ayant des valeurs de contrainte de traction à un allongement de 4% entre 2,0 et 2,8 cN/dtex sont utilisés comme renfort dans des composites de caoutchouc en forme. Le retrait à la chaleur minimum desdits câblés est 4% et le retrait à la chaleur maximum est 7%.

Description

FILS DE NYLON 6.6 A TORSADE SIMPLE A MODULE ELEVE DOMAINE DE L’INVENTION

La présente invention se rapporte à des fils torsadés de nylon 6.6 à module élevé comme renfort dans des pneumatiques et des caoutchoucs industriels.

ARRIERE-PLAN DE L’INVENTION

Il est bien connu que des fils de nylon 6.6 ont des propriétés de traction bi-élastiques, ce qui signifie un module initial bas et un module final élevé. Le module initial bas rend le processus de ramollissement/expansion du pneumatique possible sans aucune distorsion dans un pneumatique vert, et le module final élevé (module après le point de transition du module bas à élevé) améliore la durabilité à haute vitesse du pneumatique comme nappe sommet dans des pneumatiques radiaux (PCR et LT).

Dans le document US 3,343,363, des brins/fils de nylon 6.6 à torsade simple et des câblés ayant un module initial entre 25 et 60 g/d et une ténacité supérieure à 7,0 g/d à la température ambiante ont été exposés comme des renforts de pneumatiques. Les valeurs de module initial sont déterminées conformément à ASTM A1380-61T.

Dans le document US 3,849,976, des câblés de nylon 6.6 à module élevé retors un brin, deux brins et trois brins ayant un module L5 supérieur à 60 g/d obtenus en appliquant un étirement élevé à une température élevée lors d’un processus d’étirement à chaud ont été exposés comme un renfort de pneumatiques.

Dans le document US 4,284,117, des fils de nylon, polyester, rayonne et aramide à torsade simple sont exposés comme des renforts de nappe sommet dans des pneumatiques radiaux.

Afin d’obtenir les fils à torsade simple à module élevé, les fils de nylon 6.6 ordinaires existants ayant un module ordinaire (niveau de contrainte de traction inférieur à 1,25 cN/dtex à un allongement de 4%, ou un niveau de module de traction à un allongement de 4% inférieur à 31,25 cN/dtex ou 35,4 g/d) ont été utilisés. Ces fils à torsade simple préparés à partir des fils à module ordinaire avaient une rigidité très élevée et une résistance à la fatigue de flexion inférieure du fait d’un étirement excessif à températures élevées.

RESUME DE L’INVENTION

Le but de la présente invention est de produire des brins à torsade simple ayant un module élevé comme renfort dans des pneumatiques et des caoutchoucs industriels.

Comme il est visible dans la littérature de brevet, les valeurs de module initial ou LASE (Load At Specified Elongation ; charge à allongement spécifié) de fils et de câblés de nylon peuvent être augmentées en appliquant des étirements élevés à températures élevées. Afin d’obtenir des propriétés stables (non réversibles), qui sont maintenues dans une large mesure même après être passés à l’état de repos (conditionnés avec des extrémités coupées libres sous conditions de laboratoire), il a été nécessaire d’exposer les fils ou câblés de nylon 6.6 à une température supérieure à 250°C. Sous ces conditions (étirement élevé sous haute température), les fils et câblés deviennent plus rigides et ils perdent partiellement leur résistance à la fatigue en flexion et compression.

Selon l’invention, des fils de nylon 6.6 sont étirés à plus de 5% et moins de 12% dans une plage de température de 230-250°C et enroulés sur des bobines ou des tambours avec une tension d’enroulement entre 150 g et 500 g par fil (brin). Les mêmes conditions sont également valides pour des étoffes de fils à torsade unique comme un rouleau.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION

Selon l’invention, afin de produire les fils à torsade simple à module élevé, les fils de nylon 6.6 bruts à module élevé sont utilisés au lieu de fils de nylon 6.6 bruts à module ordinaire qui résultaient en une résistance à la fatigue améliorée.

La valeur de contrainte de traction à 4% desdits fils de nylon 6.6 bruts est supérieure à 1,30 cN/dtex, préférablement entre 1,35 et 1,60 cN/dtex (déterminée avec un dynamomètre conformément à ASTM D885-16).

Les fils à grand étirement ayant un module élevé conservent leurs propriétés en bobines, parce qu’ils ne sont pas laissés se relaxer, et ils sont utilisés dans un pneumatique sans rencontrer de relaxation significative (chute de module).

Les fils (brins) à module élevé dans des étoffes à grand étirement conservent également leurs propriétés en tambour, parce qu’ils ne sont pas laissés se relaxer, et ils sont utilisés dans un pneumatique sans rencontrer de relaxation significative (chute de module).

Les propriétés en traction des fils torsadés en nylon 6.6 à module élevé sont déterminées après un conditionnement de 24 heures sur bobine (sans déroulement) sous une tension d’enroulement à 24°C et avec une humidité relative de 55% (ASTM D885-16). Après conditionnement, les fils torsadés sont testés dans un délai d’une minute après déroulement de la bobine.

Dans le cas des étoffes, les armures toile de test sont conditionnées comme armure toile (sans séparation ni coupe des fils de l’armure toile comme étoffe) sous les mêmes conditions que mentionnées ci-dessus. Après conditionnement, les fils coupés dans les armures toile sont testés dans un délai d’une minute.

De tels fils à torsade simple ont une contrainte à un allongement de 4% de 2,0 cN/dtex (module de 51 g/dtex et 56,7 g/d) à 2,8 cN/dtex (module de 71,4 g/dtex et 79,3 g/d) et un retrait à la chaleur à 177°C de 4,0% à 7,0%.

La contrainte à un allongement de 4% est déterminée conformément à la formule suivante : Contrainte à un allongement de 4% (cN/dtex) = Tension à un allongement de 4% (cN) / densité linéaire (dtex).

La dtex nominale du fil est prise comme la densité linéaire (par exemple 1400 pour une construction de 1400x1).

Les valeurs de module sont calculées en multipliant les valeurs de contrainte à un allongement de 4% par 25 afin de trouver la valeur de contrainte nécessaire pour un allongement de 100%.

Le retrait à la chaleur des fils et câblés est déterminé avec un testeur de retrait à la chaleur Testrite sous une prétension de 0,045 g/dtex à 177°C avec une durée d’exposition de 2 minutes.

Selon l’invention, le retrait à la chaleur des câblés est dans les limites de 4% et 7%, préférablement 5,0% et 6,5%.

Selon l’invention, la dtex nominale totale des câblés peut changer entre 300 et 4 000 dtex.

Selon l’invention, afin d’avoir une force de rétention et une résistance à la fatigue en flexion optimum, les facteurs de torsadage des fils sont ajustés entre 30 et 50, préférablement 35 et 45, conformément à la formule suivante :

Facteur de torsadage = (t/m x SQRT (tex/1000).

Les fils (brins) de nylon 6.6 torsadés à module élevé peuvent être utilisés comme renfort dans des pneumatiques et des caoutchoucs industriels. Définitions :

Dtex : le poids en grammes de fil ayant une longueur de 10 000 mètres.

Denier : le poids en grammes de fil ayant une longueur de 9 000 mètres. g/d : gramme/denier g/dtex : gramme/dtex

Densité linéaire : poids par unité de longueur en g/dtex ou g/d (denier)

Module à un allongement de 4% : (contrainte à un allongement de 4%)x25 en g/d ou g/dtex

Module L5 : module à un allongement de 5% (contrainte à un allongement de 5%)x20 en g/d ou g/dtex Ténacité : force de rupture/densité linéaire totale (g/dtex)

Torsadage : torsade par mètre (t/m ou tpm)

Claims (5)

1. Fil à torsade simple de polyamide 6.6 enrobé et thermofixé (brin torsadé) qui est préparé à partir d’un fil de polyamide 6.6 brut ayant la valeur de contrainte de traction supérieure à 1,30 cN/dtex, préférablement entre 1,35 et 1,60 cN/dtex à un allongement de 4% (déterminée avec un dynamomètre conformément à ASTM D885-16) caractérisé en ce que - sa contrainte de traction à un allongement de 4% (déterminée avec un dynamomètre conformément à ASTM D885-16) est supérieure à 2,0 cN/dtex et inférieure à 2,8 cN/dtex, - et son retrait à la chaleur est supérieur à 4,0% et inférieur à 7,0% déterminé à 177°C sous une prétension de 0,045 g/dtex avec un temps d’exposition de 2 minutes.

2. La valeur de contrainte à un allongement de 4% du fil brut selon la revendication 1 est préférablement supérieure à 1,35 cN/dtex et inférieure à 1,50 cN/dtex.

3. Ledit fil à torsade simple selon la revendication 1 a préférablement un retrait à la chaleur de 5,0 à 6,5%.

4. Le dtex dudit fil à torsade simple selon la revendication 1 est au minimum 300 dtex et au maximum 4 000 dtex.

5. Le facteur de torsadage du fil à torsade simple selon la revendication 1 est au minimum 30 et au maximum 50, préférablement entre 35 et 45 calculé conformément à la formule suivante : Facteur de torsadage = (t/m x SORT (tex/1000).