Brevet FR2050500A1 — publié le 19710402

Lorsqu'on tente d'appliquer à des matières fibreuses portant une couche de poils sur une face les procédés classiques d'ennoblissement des matières ribreuses en pièces continues portant deux races essentiellement identiques, on se heurte à de nombreuses difficultés. Ainsi par exemple, lorsqu'on procède à un ennoblissement (apprêt permanent) d'un tissu portant une couche de poils sur une seule face, on ne peut souvent parvenir à une bonné élasticité et à une bonne stabilité à la pression de la couche de poils qu'en endommageant dans une mesure considérable le tissu de dossier. Dans la teinture des matières portant une couche de poils sur une seule face, on rencontre aussi des inconvénients fréquents en ce que la couche postérieure supportant la couche de poils augmente la consommation de colorant, en ce qu'elle retiens les résidus non fixés du colorant prévu pour la couche de poils au cours du lavage subséquent et parfois, par exemple dans le cas du "ute Stainingw (maculage de jute), en ce qu'elle transmet des constituants gênants aux fibres formant les poils. La Demanderesse a maintenant trouvé qu'on pouvait empan cher ou fortement amoindrir ces inconvénients, de manière simple, dans un procédé pour I'ennoblissement continu des matières fibre ses en pièces continues portant une couche de poils sur une seule race par traitement de la matière sèche à l'aide d'un bain d'enno- blissement, à condition d'appliquer avant, durant ou immédiatement après ce traitement, un bain de protection sur la face postérieure de la matière fibreuse. L'expression bain de protection" indique qu'il s'agit d'un bain qui protège la couche postérieure de la matière fibreuse contre la pénétration du bain d'ennoblissement prévu selon la nature de la couche de poils. Sur la composition du bain de protection, on peut ire d'une manière générale qu'au moins il ne contient pas les constituants du bain d'ennoblissement qui affectent la couche de dossier ou qu'il ne contient ces constituants quten quantités non gênantes pour la couche de dossier. Dans le cas le plus simple, le bain de protection à appliquer sur la face de dossier de la matière fibreuse est de l'eau, sans aucun additif. On a obtenu des résultats particulièrement satisfaisants en utilisant un bain de protection dont la viscosité a été accrue par addition d'un agent épaississant tel que le carboxyléthylcellulose, les alginates, l'acide polyacryli que et ses sels, des polyglycols à haut poids moldoulaire, des éthers polyvinylméthylique.Si l'on règle à des viscosités variables à l'aide de carboxyméthylcellulose purifiée ("warp size", colle de chaSne),-on -on obtient déjà à partir d'une viscosité de 10 cP à une différence de cisaillement de 130 sec 1 un amoindrissement notable de la contamination de la matière de la oouche de poils par le bain d'imprégnation séparé de la couche de dossier. Plus la viscosité est élevée, et par exemple jusqu'à 2 500 cP, plus l'effet obtenu est avantageux.Cependant, aux très fortes viscosités, obtenues par-exemple avec 100 g/I de earboxyméthylcellulose, c'est-à-dire 55,000 cP pour une différence de cisaillement de 3 sec. 1 et 10.000 cP pour lido sec. l, la pénétration de la matière de dossier est déjà rendue considérablement plus difficile.Onobtient des résultats très favorables dans le domaine de viscosités de 25 à 2 000 cP et plus particulièrement de 30 à 1 000 cP, mesuré à une différence de cisaillement de 130 sec.-1 Le bain de protection peut en outre contenir des constituants qui facilitent la pénétration dans la couche de dossier, surtout des agents mouillants ou des produits facilitant le mouillage ou encore des constituants qui ont un effet ennoblissant sur la couche de dossier, par exemple des colorants nu des agents d'apprêtage conquis tout particulièrement pour la nature de la couche de dossier, entre autres des agents assouplissants. L'application du bain de protection sur la face de dossier de la matière fibreuse peut être effectuée par des techniques variées, par exemple par pulvérisation,- de préférence par placage. Une quantité de bain de 20 % par rapport au poids de la couche de dossier provoque déjà un amoidrissement notable des inconvénients cités en-introduction; cependant, on peut appliquer sur la face de dossier des quantités de 100 à 200 % du bain de protection, par rapport au moids de la couche de dossier, pour autant que la couche de poils ne soit pas essentiellement recouverte par le bain de protection; ce dernier est de préférence utilisé en quantités de 20 à 150 %. Lorsque le bain d'ennoblissement est appliqué sur une seule face, celle qui porte la couche de poils, le bain de protection peut être appliqué sur la face de dossier avant, durant ou immédiatement après l'application du bain d'ennoblissement. Si par contre ce dernier doit être appliqué sur la face portant la couche de poils par immersion, le traitement de la face de dossier par le bain de protection s1 effectue naturellement au préalable La matière fibreuse traitée par le bain de protection et le bain d'ennoblissement est ensuite soumis au traitement exigé par la technique d'ennoblissement particulière mise en oeuvre; en général, 51 stagit-d'un séchage et éventuellement d'un chauffage ôu d'une opération de vaporisage.Il s1 est avéré très avantageux d'effectuer ce traitement subséquent aussi rapidement que possible; on obtiént des résultats parti.culièrement favorables lorsque le trai tement subsequent-est réalisé dans un délai de 10 secondes pour les matières à couche de poils épaisse (plus de 5 mm) et dans un délai de 2 secondes pour les matières plus minces, après- la dernière application de bain; cependant, on peut opérer dans des délais allant jusqu'à 20 secondes sans remarquer de diminution appréciable de l'effet obtenu. te procédé selon l'invention permet de procéder avec des frais limités à un ennoblissement de la face portant la couche de poils sur des matières à l'état de pièces continues en ménageant au mieux possible la face de dossier. tes exemples qui suivent illustrent l'invention sans toute fois la limiter. Dans ces exemples, les indications de parties et de % s'entendent en poids, sauf indication contraire. Exemple 1 : On apprête un velours de coton à côtes au poids de 287 g/m2, présentant une épaisseur de 1,25 mm sous une pression de mesure de 10 g/cm2 et une résistance à la déchirure en direction de la trame de 34,7 kgp pour une largeur de mesure de 5 cm, par un bain possédant la composition suivante : diméthylolurée 160 g/l éthanol-stéarylamine quaternisée 15 g/l phosphate diammonique 5 g/l dans un cas de manière connue en soi, et dans les autres cas selon deux varientes conformes à l'invention. Essai ] : (essai comparatif) Selon des techniques connues en soi, le velours est foular dé par le bain à une pression linéaire de 20 kg/cm (quantité de bain absorbée : 57 %) avec une durée d'immersion de 2,1 secondes; il est ensuite séché dans un séchoir à tuyères en 47 secondes à-110 C avec une vitesse d'air de Il m/seconde. La matière est ensuite condensée pendant 4 mn à 150 C dans le meme séchoir à tuyères. Essai 2 Dans une première variante selon l'invention, on applique par placage sur la face postérieure du velours-un bain aqueux conte nant 30 g/î de polyéthylène glycol, 0,5 g/î de-bicarbonate de so dium, 2 g/1 d'un produit de réaction de 7 moles d'oxyde d'éthylène sur-le p-isooctylphénol. Four cette opération, le cylindre plaqueur to@rne en sens inverse de la matière avec une vitesse pé riphériqué égale à 5 fois la vitesse de la matière. La quantité de matière appliquée sur le dossier est de 35 % du poids de la matière textile totale.Après un passage à l'air de 22 secondes, la matière est foulardée à l'aide du bain d'apprêtage propre sous une pression linéaire de 20 kg/cm, au taux d'absorption total de 68 % dans une immersion durant 4,2 secondes. Après un passage à l'air de 16 secondes, on sèche et on condensé dans les mêmes conditions que dans l'essai l, mais en prolongeant légèrement la durée de séchage, du fait que la quantité de bain absorbée est plus forte. Essai 3 On opère comme décrit dans l'essai 2 -en-appliquant par placage selon une seconde variante conforme àl'inventiofl, mais avec un cylindre tournant à ùne vitesse périphérique égale à 2,5 fois la vitesse de la matière; le dossier est chargée de 30 % de bain au total. Le passage à l'air jusqu'à foulardage par le bain d'apprêtage est de 11 secondes; la durée d'immersion est de 2,1 secondes et le passage à l'air qui fait suite, avant le séchoir, est de 10 secondes. Le séchage et la condensation s'effectuent comme dans l'essai 2. Dans tous les essais, on obtient une résistance à la pression de bonne qualité, équivalente dans les trois cas, pour la couche de poils de la matière. En ce qui concerne les diminutions de résistance à la déchirure et les consommations de bain, on obtient les valeurs suivantes diminution de consommation de résistance (trame) bain Essai 1 (essai comparatif) 38 % 57 % Essai 2 (selon l'invention) 13,5 % 33 % Essai 3 (selon l'invention) 15 36 Les valeurs obtenues mettent nettement en évidence les avantages du procédé selon l'invention.Alors que dans-le procédé connu, on doit envisager une diminution de résistance de 40 % pour parvenir à une très bonne stabilité de la couche de poils, une même stabilisation de la couche de poils est obtenue selon l'invention avec une diminution de résistance de 15 % seulement. Un second avantage, considérable du point de vue industriel, réside dans la faible consommation en produits chimiques d'ennoblissement. Un autre avantage qui se manifeste dans le toucher de la matière consiste en ce que le traitement préalable du dossier provoque une augmentation de la mouillabilité de la matière des poils, ce qui se reconnat-t quantitativement dans l'augmentation de la quantité totale de bain absorbée, On obtient des résultats analogues lorsqu'on opère comme décrit ci-dessus mais en remplaçant dans le bain le polyéthylène glycol par-une émulsion secondaire de polyéthylène dans l'eau (à 30 %) à la concentration de 25 g/l. Exemple 2 On apprête une duvetine de coton au poids de 292 g/m2,, d'une épaisseur de 1,35 mm, résistance à la déchirure dans la direction de la trame : 34,6 kg (largeur de l'éprouvette : 4 cm) une fois de manière connue en soi et une fois selon l'invention. Selon un procédé classique de la technique antérieure, la matière est foulardée au taux d'absorption de 63 % à l'aide du bain suivant : diméthylolurée 100 g/i NH4Cl 3 g/l N, N-éthylène -N' -stéarylurée, émulsion à 20 % dans l'veau 15 g/l on sèche à 1100C, on brosse et on condense 4 mn à 145 C. Dans un second essai, on applique sur la face de dossier 30 % d'eau en moyenne à l'aide d'un dispositif de pulvérisation. On termine ensuite comme décrit ci-dessus. L'application totale de bain est de 70 %. Sur les deux échantillons, on observe une excellente stabilité de la couche de poils. Mais l'échantillon traité par le procédé oonnu donne lieu à une diminution de résistance à la dé chinure de 43 %, alors que cette diminution de résistance n'est que de 22 % pour l'échantillon traité selon l'invention. Dans le procédé selon l'invention, la consommation d'agents d'ennoblisse ment est inférieur de 35 %. Exemple 3 On teint selon l'invention d'une part et selon un procédé connu d'autre part, un tissu tufté au poids de 690 g/m2, hauteur totale 6,5 mm sous une pression de mesure de 10 g/cm2, portant un dossier de jute au poids de 345 g/m2 et une couche de poils de polyamide texturé de 345 g/m2. Pour l'opération effectuée selon l'invention, on procède d'abord à une détermination de la limite supérieure du chargement du dossier. A cet effet, la matière est envoyée, dossier vers le bas, sur un cylindre plaqueur tournant en sens inverse de la matière avec des vitesses supérieures variables. On utilise comme indicateur un bain de teinture usuel de composition ci-après : complexe de chrome I : 2 du colorant azoïque acide anthranilique 1-phényl-3-méthyl- 10 g/l 5-pyrazolone alkylbenzène sulfonate en C12 du commerce 10 g/i amidon modifié du commerce ("Solvitose OFA") 3 g/l La matière est ensuite séchée à 110 C dans un courant d'air tangentiel de manière à déterminer nettement le chargement du dossier.Les résultats obtenus sont rapportés dans le tableau ci-après; les résultats de ces essais mettent en évidence les conditions dans lesquelles le dossier étant toujours chargé, on observe un chargement total ou partiel de la couche de poils ou bien uniquement un chargement du dossier (E 1959) vitesse périphérique du quantité cylindre plaqueur tour- totale nant en sens inverse de de bain effets observés la matière appliquée 21 fois la vitesse de couche de poils teitite en la matière 322 % tièrement homogène 17 fois la vitesse de pointe des poils colorées 315 % la matière à environ 70 % ("space-ef fect") 13 fois la vitesse de base des poils à environ l la matière 200 % à 2 mm de hauteur; applica tions par endroits 9 fois la vitesse de 135 % base des poils chargée à la matière 35 environ 0,5 cm de hauteur 5 fois la vitesse de 56 % base des poils chargée uni la matière 92 % - quement de traces Dans une seconde série d'essais, on procède à l'applica- tion sur le dossier à l'aide dtun dispositif de pulvérisation; on parvient facilement à un chargement du dossier de 46 à 83 % sans chargement de la couche de poils. On peut ainsi, avec la matière mise en oeuvre, charger le dossier jusqu'à 100 % environ; c'est-à-dire par rapport à la matière de dossier en jute, environ 200 %, sans entraîner un chargement notable de la couche de poils. Cette série d'essais E 1969 montre comment l'on peut entreprendre le chargement du dossier et régler les conditions de l'opération. Cette technique opératoire est mise en oeuvre dans les exemples qui suivent. La grande dispersion des valeurs données ci-dessus montre que les operations peuvent être réglées facilement et avec sécurité. Dans une série d'essais destinés à mettre en évidence les avantages du procédé selon l'invention, on procède avec chargement séparé du dossier et sans chargement séparé du dossier. Série d'essais E 1973 : la matière tuftée décrite cidessus est envoyée sur un cylindre plaqueur dont la vitesse périphérique (le cylindre tourne en sens inverse de la matière) est de 5,3 fois la vitesse de la matière. Après une durée de passage de 18 secondes la carpette est foulardée sous une pression linéaire dlenviron 5 kg/cm.- Le chargement séparé du dossier, réalisé en premier, représente de 90 à g3 %; le chargement total à la sortie du foulard représente pour la matière traitée au préalable sur le dossier selon l'invention 160 % et pour la matière non chargée au préalable 172 %. Dans tous les cas, la matière est vaporisée pendant 10 minutes.La matière qui n'a pas subi de traitement préalable est lavée selon les techniques habituelles; la matière traitée selon 1'invention ne l'est pas. Les échantillons des articles traités selon les deux techniques sont ensuite séchés à 8OGC jusqu'; une humidité résiduelle inférieure à 6 % par rapport au jute t' examen des matières donne les résultats suivants 1. Procédé 2. traitement 3. traitement connu préalable du préalable du dossier par dossier par l'eau 0,5 g de NaHC03 rendement de teinture 1,@ 1,@ 1,2 consoi ation 1,0 0,41 0,41 de colorant uniformité de bonne très bonne meilleure qu' mn la surface bonne très voile gris légèrement non traces visible perceptible maculage du légèrement non non Jute visible visible visible pénétration très bonne, le très bonne, le très bonne, ex de la teintu- secteur de fixa- secteur de fi- cellente unifor re dans la tion des fils xation des mité couche de est légèrement fibres est lé poils | plus sombre gèrement plus clair Ces essais mettent nettement en évidence les avantages du procédé selon l'invention.Pour une consommation des colorants réduite de 60 %, on obtient un rendement de teinture de 20 à 30 % plus élevé, sans inconvénients sur la qualité; au contraire, on observe même des améliorations relativement au maculage du jute, à l'égalité et du voile gris. Il faut encore ajouter l'économie sensible rSalisée par la suppression du lavage subséquent, indispensable dans les procédés de la technique antérieure. Les résultats obtenus dans les essais ci-dessus indiquent également, contre toute attente, une meilleure fixation du colorant dans le procédé selon l'invention. Dans une série d'essais on opère dans des conditions identiques mais en réduisant la durée de vaporisage à 5 mn dans un cas et à 7,5 mn dans l'autre cas. Dans ces opérations également, la supériorité du procédé selon l'invention est très apparente. Même dans le cas des échantillons vaporisés 5 mn seulement, on -parvient encore sans lavage subséquent à des solidités suffisantes au frottement au mouillé. Exemple 4 On opère sur la meme matière que dans l'exemple 2 et par le mAeme mode opératoire mais le chargement du dossier est réduit de moitié; le dossier est chargé à l'aide d'un bain contenant: 20 g/l d'un colorant bleu substantif du commerce ("Siriuslicht blau FGG") 20 gXl d'oxyde de polyéthylène 2 g/l d'un produit de réaction d'environ 7 moles d'oxyde d'éthy- lène sur une mole de p-isooctylphénol et la couche de poils est traitée par le même bain que dans l'exem- ple 3 mais avec un colorant jaune du commerce pour polyamides épuisant bien (complexe de chrome 1 : 2 d'un mélange du colorant azoTque 4-ni troi-2-aminophénol I-phényl-3-méthyl-5-pyrazolone et du colorant azoïque 5-nitro-2-aminophénol 1-phényl-3-méthyl-5 pyrazolone). - Malgré la sensibilité de la teinture jaune, on n'observe aux endroits de fixation qu'une faible modification de nuance vers le vert. Dans l'opération ci-dessus, l'oxyde de polyéthylène possède apparemment un effet retardant. Les échantillons présentent un effet bicolore très intéressant qui ne pouvait pas Mètre obtenu. avec ce contraste par les procédés continus de la technique antérieure. REVEiICATI0NS 10 Procédé pour l'ennoblissement oontinu de matière fibreuse en pièces continues portant une couche de poils sur une seule face par traitement de la matière sèche à l'aide d'un bain d'ennoblissement, le procédé se caractérisant en ce que l'on applique un bain de protection sur la face de dossier de la matière fibreuse avant, durant ou immédiatement après le traitement d'ennoblissement. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on applique un bain de protection contenant un agent mouillant ou un produit facilitant le mouillage. 30 Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on applique un bain de protection présentant une vis cosité de 10 cP à 2.500 cP. 40 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que l'on applique un bain de protection contenant des colorants pour matières textiles. 50 Matières fibreuses en pièces continues portant une couche de poils sur une seule face et ennoblis par un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4.