Brevet FR2010019A1 — publié le 19700213

201001? L'invention se rapporte à tin procédé de production de fibres de polyamide ayant une résistance linéaire et une résistance au noeud élevées, dans lequel les monofils obtenus par le procédé de filature à l'état fondu sont étirés à des températu-5 res élevées. Il est bien connu que les homopolyamides et copoly-amides peuvent être filées au moyen d'un appareillage de filage à travers des filières fines pour former des filaments et des fibres. Il est également connu que les propriétés mécaniques et 10 textiles des filaments et fibres peuvent être substantiellement améliorées par étirage. En vue d'obtenir les propriétés optima désirées, cet étirage doit être exécuté à un rapport d'étirage optimum, dans un intervalle de température limité étroitement, dans une mesu-15 re raisonnable. Des fibres de polyamide peuvent par exemple être filées à partir d'une extrudeuse à l'état fondu à travers des filières dans un bain d'eau à 15-80°C et envoyées à un appareil d'étirage où elles sont étirées à ùn multiple de leur longueur originale, en sorte de donner de bonnes valeurs moyennes 20 de résistance linéaire et au noeud. On connait également l'étirage de monofils de polyamide à 30-40°C en-dessous du point de fusion des polyamides. Un objet de la présente invention est d'apporter un procédé de production de fibres de polyamide qui ont une résis-25 tance linéaire et une résistance au noeud élevées et qui consiste à étirer des monofils de polyamide obtenus par le procédé de filature à l'état fondu à des températures de 25 à 35°G inférieures au niveau de température du maximum dé fusion des cristallites de la matière polyamidique non étirée, ceci à rai-30 son de 1:4,5 à 1:6,5, cet étirage étant effectué en un temps de contact de 3 à 10 et de préférence de 4 à 8 secondes. L'étirage est effectué en faisant passer les fibres de polyamide à travers une étuve qui peut être chauffée par variation continue de la température jusqu'à 280°0. Le niveau de 35 température du maximum de fusion des cristallites de la polyamide est déterminé par analyse différentielle thermique (ADT) avec une vitesse de chauffage de 4°C par minute (cf. "Faser-forschung und lextiltechnik", 18, 227 (1967)). 69 17904 2 2010019 Par fibres de polyamide on entend des monofils de polyamide qui ont un diamètre après étirage inférieur à 1,50 mm. L'amélioration obtenue dans les propriétés par le procédé conforme à l'invention peut aussi être déterminée par les 5 rapports d'intensité au diagramme de rayons X (détermination Debye-Scherrer avec la radiation lLû(. du cuivre). Les monofils étirés par les procédés connus montrent généralement un rapport d'intensité I (002)/l (200) entre 0,10 et 1,00. (002) est le réflexe méridien et (200) le réflexe 10 équatorial, ce qui constitue une mesure de la disposition des chaînes dans un plan du réseau. On a trouvé que les produits préparés par le procédé de l'invention ont des valeurs de rapport d'intensité de 0,03 à 0,08. Le tableau suivant donne les points de fusion des 15 cristallites de polyamides et la température d'étirage. Tableau 20 Polyamide P.P. °c Point de fusion maximum des cristallites °C Température d'étirage °C «^.T entre température maxima de fusion des cristal-lites et température d'étirage °C. Polyamide 6 223 233-235 200-205 28-35 Polyamide 11 190 200-202 170-175 25-32 Polyamide 12 179 187-189 155-160 27-34 25 Polyamide 6/6 265 276-278 245-250 26-33 Copolyamide 6/11 rapport 85:15 208 217-219 185-190 27-34 30 Copolyamide 6/11/12 80 s 10 î10 207 216-218 185-190 26-33 Les exemples suivants sont donnés pour illustrer davantage l'invention sans la limiter. 35 Exemple 1 Une polycaprolactame de viscosité relative 'H." rg2 = 3,1, mesurée sur une solution à 0,1^ dans du m-crésol à 25°0, est filée à partir d'une extrudeuse de filage à l'état fondu à tra 69 17904 3 2010019 vers une filière à ouverture unique ou à ouvertures multiples dans un bain-marie. le produit filé est étiré à une vitesse de 20 m/minute et le diamètre de la fibre brute est de 0,50 mm. La température du maximum de fusion des cristallites, mesurée 5 par ALT avec un taux de chauffage de 4°C/minute, de la fibre non étirée est dans la région de 233°0. On fait passer la fibre fraichement filée depuis un cylindre'd'ensimage, où elle est ensimée avec une préparation huileuse, à un ensemble de chauffage où elle est étirée. 10 température d'étirage 200°0 rapport d'étirage 1:5,1 durée de séjour dans l'appareil de chauffage 3,9 sec diamètre de la fibre étirée 0,22 mm. résistance linéaire 65 + 1,4 Ekm 15 allongement linéaire 15 + 2$ résistance au noeud 35 + 0,7 Rkm rapport d'intensité I (002)/l(200) 0,04 (mesure de l'intensité des rayons X en utilisant la radiation HLO(. du cuivre) 20 A titre de comparaison, on effectue l'étirage à 150°C. On file de la polycaprolactame de viscosité relative=3,1 et on la fait passer dans l'appareil de chauffage après application de l'ensimage comme décrit à l'exemple 1. Si la température d'étirage est maintenue en-dessous du niveau de tempéra-25 ture du maximum de fusion des cristallites de la matière non étirée, de plus de 35°0 par exemple, à 170°0, et si le temps de séjour dans l'appareil d'étirage est inférieur à 3 secondes, la fibre obtenue est considérablement inférieure dans sa résistance linéaire et sa résistance au noeud, comme on le voit par l'aper-30 çu suivant : température d'étirage 150°0 rapport d'étirage 1:4,8 temps de séjour dans l'appareil de chauffage 1,8 sec diamètre de la fibre étirée 0,23 mm. 35 résistance linéaire 52 + 1,2 Hkm allongement linéaire 21 + 3$ * résistance au noeud 31+0,6 Rkm rapport d'intensité I (002)/l(200) 0,5 69 17904 4 2010019 Exemple 2 Une copolyamide à 85$ de polyamide 6 et à 15$ de polyamide 11, ayant une viscosité relative"^ =3,1 mesurée sur uns solution à 0,1$ dans du m-crésol à 25°C, est filée à partir 5 dfune extrudeuse de filature à l'état fondu dans un bain-marie à travers une filière à une seule ouverture ou à ouvertures multiples. La vitesse d'étirage est de 10 m/minute et le diamètre de la fibre brute est de 0,50 mm. La température du maximum, de 10 fusion des cristallites de la fibre non étirée, mesurée par ADT avec une vitesse de chauffage de 4°C/minute, est de 218°G. La fibre fraîchement filée est ensiméè avec une huile d'ensimage, puis directement envoyée à l'appareil d'étirage. température d'étirage 185°C 15 rapport d'étirage 1:6,0 temps de séjour dans l'appareil de chauffage 5,5 sec diamètre de la fibre étirée 0,20 mm résistance linéaire 70'+ 1,5 Rkm allongement linéaire 17+2$ 20 résistance au noeud 41 + 0,8 Rkm rapport d'intensité 1(002)/ 1(200) 0,06 Exemple 5 On file une copolyamide à 80$ de polyamide 6, 10$ de polyamide 11 et 10$ de polyamide 12, ayant une viscosité^ re-^ = 25 3>2, mesurée sur une solution à 0,1$ dans du m-crésol à 25°C, à partir d'une extrudeuse de filature à l'état fondu à travers une filière à une seule ou à plusieurs ouvertures, dans un bain-marie. La vitesse d'étirage est de 10 m/minute et le diamètre de la fibre brute est de 0,50 mm. La température du maxi-30 mum de fusion des cristallites de la fibreI/^tirée, mesurée par .ADT à une vitesse de chauffage de 4°C par minute, est de 217°0. La fibre fraichement filée est ensimée avec une huile d'ensimage et directement envoyée à l'appareil de chauffage pour l'étirage. 35 température d'étirage 185°C rapport d'étirage 1:6,2 temps de séjour dans l'appareil d'étirage 5,2 sec diamètre de la fibre étirée 0,20 mm 69 17904 5 2010019 résistance linéaire 65 + 1,4 Rirm allongement linéaire 18 + 2$ résistance au noeud 42+0,8 RTmi rapport d'intensité 1(002) /i (200) 0,03 59 17904 6 2010019 RETEOICATIOIS . 1.- Procédé de production de fibres de polyamides à haute résistance linéaire et à haute résistance au noeud, caractérisé en ce qu'on étire les monofils de polyamide obtenus par 5 le procédé de filage à l'état fondu à des températures cLe 25 à 35°C inférieures au niveau de température du maximum de fusion des cristallites mesurée par analyse différentielle thermique à une vitesse de chauffage de 4°C par minute de la matière polyamidique non étirée, à raison de 1:4»5 à 1:6,5, cet étirage 10 étant effectué avec un temps de contact de 3 à 10 secondes. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que cet étirage est effectué dans une étuve.