Brevet FR2034668A1 — publié le 19701211

i 2034668 La présente invention concerne un procédé perfectionné pour la teinture de tissus poil dont le fil de poil est en fibres acryliques, et en utilisant des ensouples de teinture. Dans les traitements de préparation des tissus poil 5 tels que des moquettes, il est connu de teindre d'abord les fibres synthétiques ou naturelles utilisées comme fil de poil par des procédés de teinture en vrac ou de teinture en écheveaux de ces fibres après les avoir formées en filés et de fabriquer ensuite le tissu poil, Pour la teinture après la formation des 10 tissus poil, on a amplement recouru à la teinture sur barque à tourniquet ou sur ensouple dans le cas de tissus poil en fibres d'autre nature„ Dans des tissus tels que des moquettes, il est très souhaitable de pouvoir utiliser comme fil de poil des filés de 15 fibres acryliques en raison de leurs caractéristiques supérieures de gonflant et d'affinité tinctoriale. Toutefois, dans r 1 'èau chaiidèyle module d'Young des filés de fibres acryliques est plus faible que pour d'autres types de filés de fibres. Il s'ensuit qu'en utilisant une barque à tourniquet pour la teinture 20 de tissus en fibres acryliques, on applique inévitablement une traction à des températures supérieures au point de transition de second ordre d'une telle matière et les tensions internes . provoquées par cette traction produisent une déformation permanente de la matière constituant le poil. Cette déformation a pour 25 effet de provoquer un aplatissement du poil; c'est-à-dire de lui faire quitter la position hérissée souhaitable, vainksi.qu'un . peluchage ou un boulochage ou l'apparition d'autres phénomènes qui affectent fortement la qualité d'aspect du tissu poil. On sait que sur barque à tourniquet, l'opération du 30 retrait du tissu , poil du bain de teinture, à température élevée, es.t répétée de manière continue pendant tout le traitement de teinture, A chaque instant où le tissu poil est retiré du bain de teinture, il est mouillé par celui-ci et il est soumis à l'influence du poids de bain de teinture adhérant .aux fibres formant le tissu, ce qui 35 augmente les tensions internes des fibres. Ces tensions internes provoquent un aplatissement du poil, c'est-à-dire un couchage de celui-ci et, en raison du frottement entre les fibres, il y a formation de peluches ou de bouloches à la surface du tissu. 70 07580 2034668 D'autre part, sur ensouple de teinture, le tissu poil est enroulé en spires sur un tambour cylindrique percé d'un certain nombre de trous pour le passage du bain et le tissu poil est teint en position fixe. Par conséquent, comme il n'y a. pas 5 de retrait du tissu poil du bain de teinture au cours du traitement, il n'y a pas de contraintes par traction longitudinale due à ce retrait^etqui agissent sur le tissu poil, et les défauts propres à la teinture sur barque à tourniquet sont pratiquement éliminés» Toutefois; dans la teinture sur ensouple de tissus poil contenant 10 comme fil de poil des fibres acryliques, les effets d'une telle teinture sur le poil sont très différents de ceux qu'on observe lorsqu'on utilise d'autres types de fibres, et on ne sait pas grand-chose quant à la nature de ces effets, à leur cause et aux moyensde les éliminer„ 15 Si l'on utilise pour la teinture sur ensouple des'tissus poil dont le fil de poil est constitué par des filés de fibres acryliques, certains facteurs tels que le serrage de 1'enroulement, la vitesse de circulation du bain de teinture et la nature de l'enroulement'peuvent exercer une influence défavorable sur l'unis-20 son de la teinture, provoquée un aplatissement du poil, la formation de peluches ou de bouloches*due au contact entre les fibres de poilr et il peut en résulter des caractéristiques indésirables de :maln ou de toucher du tissu. Le nouveau procédé suivant l'invention pour teindre sur 25 ensouple des tissus poil dont le fil de poil est un filé de fibres acryliques estcaractérisé en ce qu'on utilise une plaque perforée de section sensiblement triangulaire et dont l'épaisseur à la base est sensiblement égale à celle du tissu poil, cette plaque venant s'appuyer, contre l'ensouple avec l'entremise d'un doublier, l'extré-30 mité de l'enroulement du tissu poil étant en contact avec cette extrémité de la plaque perforée et le tissu poil étant enroulé autour de ladite ensouple tout en maintenant le poids par unité de volume des couches d'enroulement du tissu poil à une valeur de l'ordre de 0,15 à 0,05 g/cm^ et en ce qu'on maintient le débit 35 de circulation du bain de teinture par unité de poids du tissu poilj au cours de la teinture»à une valeur de 1'ordre de 4 à 0,3 1/s/kg. 70 07580 3 2034668 Si l'on .effectue la teinture sur ensouple comme indiqué ci-dessus avec des tissus poil dont le fil de poil contient des fibres acryliques, le tissu ainsi teint ne présente pas les défauts mentionnés ci-dessus et l'on obtient des tissus 5 poil dont la téhture est d'un excellent' unisson, avec un profil satisfaisant du poil et un toucher plein. Les tissus de ce genre, sont donc très souhaitables pour les emplois courants des tissus poil, en particulier comme tissus pour moquettes, La mise en oeuvre du procédé suivant l'invention est 10 illustrée par le dessin ci-annexé dans lequel s - la figure 1 représente en perspective la plaque perforée et permet de constater son profil pratiquement triangulaire. - la figure 2 représente, partiellement en coupe, la manière dont le tissu poil est enroulé sur une ensouple de teinture, 15 Dans le mode de réalisation représenté à la figure 2, l'ensouple de teinture 3 d'une machine à teindre sur ensouple est un cylindre métallique (habituellement en acier inoxydable) résistant à la rouille et à la corrosion par les bains de teinture, et ee cylindre est alimenté en bain de teinture par un dispositif 20 d'alimentation non représenté, le bain de teinture passant par un certain nombre de trous 4, disposés par rangées convenablement espacées et percés dans la surface latérale dudit cylindre, ledit bain de teinture étant ainsi amené à un tissu poil 1 enroulé en spires sur l'ensouple de teinture 3, l'endroit de ce tissu étant 25 tourné vers l'extérieur. ' On fait circuler le bain de teinture À travers la machine de teinture sur ensouple jusqu'à un orifice de sortie, non représenté, et, de là, par le dispositif d'alimentation, il est de nouveau envoyé à travers les trous de l'ensouple. Pour la commodité du raisonnement, on considère que le sens de 30 circulation du bain de teinture va de l'intérieur de l'ensouple 3 pour en sortir par les trous 4 et pour traverser le tissu enroulé et atteindre l'orifice d'évacuation.Toutefois, il va de soi que la circulation du bain de teinture peut être inversée si on le désire, de manière à pénétrer par l'orifice d'évacuation, circuler 35 ensuite à travers le tissu enroulé jusqu'aux trous 4 pour pénétrer enfin à l'intérieur de l'ensouple et être renvoyée de là vers le dispositif d'alimentation. Le manchon de toile 2 est une pièce de tissu disposée entre l'ensouple de teinture 3 et la première spire 70 07580 n 2034668 du tissu poil enroulé, afin d'empêcher tout contact direct entre le tissu poil 1 et l'ensouple 3„ En général, on enroule ce manchon autour de la périphérie de l'ensouple de teinture 3 en Ie maintenant à une épaisseur pratiquement constante avant l'enroulement du 5 tissu poil 1„ Etant donné qu'un faible retrait thermique peut se produire au cours de la teinture du tissu poil, on peut avoir intérêt à employer comme manchon 2 un matériau élastique tel que du caoutchouc cellulaire foraminé, de manière à maintenir la pression d'enroulement du tissu à une valeur pratiquement constante au 10 cours du traitement de teinture, ce qui constitue une condition rentrant dans le cadre de 1'invention0 Un second manchon 2' entoure la surface périphérique du tissu poil 1 enroulé en spires sur l'ensouple 3 et une pression de serrage est exercée sur ce manchon 2' par des colliers circulai-15 res 6 montés sur les extrémités de 1'ensouple„ Cette pression de serrage peut être réglée à une valeur prédéterminée sans modifier la densité de l'enroulement du tissu poil sur l'ensouple de teinture. Comme on peut aisément s'en rendre compte, les tissus poil peuvent avoir une épaisseur appréciable par comparaison à 20 d'autres types de tissus„ Cette épaisseur constitue une difficulté particulière en ce qui concerne l'enroulement d'un tel tissu autour d'une ensouple de teinture. Cette difficulté provient du fait que l'extrémité d'enroulement du tissu est chevauchée par les différentes spires du 25 tissu poil enroulé sur l'ensouple. En raison de ce chevauchement initial, le poil avoisinant l'extrémité d'enroulement du tissu est aplati considérablement et gêne le passage du bain de teinture à travers cette extrémité» Etant donné que le chevauchement initial a tendance à provoquer un enroulement inégal, en saillie suivant 30 une génératrice, les chevauchements suivants sont également affectés par cette saillie transversale qui nuit à l'aspect du tissu par aplatissage du poil et sont également entachés d'un défaut d'unisson dû au fait que la circulation du bain de teinture est gênée en ce point » Bien que cette difficulté ne se présente par dans l'enroulement 35 sur ensouple de tissus autres que des tissus poil et d'une épaisseur non importante et qu'elle soit sans conséquence particulière lorsqu'on utilise des tissus poil dont le fil de poil est constitué par d'autres types de fibres, il est au 70 07580 5 2034668 contraire extrêmement important d'éliminer cette saillie dans 1'enroulement de tissus poil contenant comme fil de poil des fibres acrylique^ pour éviter un aplatissement permanent du poil et pour réaliser une teinture d'un bon unisson lorsqu'on utilise une machine de teinture sur ensouple„ Dans le procédé perfectionné de teinture sur ensouple conforme à l'invention, on met en oeuvre la plaque perforée représentée sur la figure 1 en perspective et dont on peut voir la position qu'elle occupe^dans l'enroulement sur l'ensoupl^ sur la figure 2„ Comme représenté sur la figure 1, le profil de cette plaque perforée est pratiquement triangulaire, les deux plus grands côtés de ce triangle différant légèrement de la ligne droite afin d'épouser la courbure du profil de l'ensouple, le côté concave étant prévu pour être appliqué contre l'ensouple et le côté convexe pour le passage du tissu au début de 1!enroulement, de manière à éliminer la saillie transversale» L'extrémité,, ou la base, de cette section triangulaire de la plaque est d'une épaisseur qui correspond sensiblement à celle du tissu poil» La longueur de la plaque perforée correspond à la largeur de ce tissu. Les grands côtés du profil trianguMre de la plaque perforée sont d'une longueur suffisante pour empêcher la formation de la saillie et peuvent varier considérablement suivant- l'épaisseur du tissu poil dont on veut effectuer la teinture» Cette plaque perforée étant destinée à supprimer la saillie ou bosse transversale formée lorsqu'on enroule sur l'ensouple un tissu poil contenant comme fil de poil des fibres acryliques, il est évident que toute longueur des côtés de la section triangulaire de la plaque perforée permettant de parvenir à ce résultat convient parfaitement et peut être utilisée„ La plaque perforée est percée d'un nombre convenable de trous dont la disposition correspond à celle des trous du cylindre de l'ensouple,de sorte que lorsque la plaque est mise en place sur l'ensouple, les trous de cette plaque sont en coïncidence avec ceux de l'ensouple» Cette plaque perforée peut être exécutée à partir de toutes sortes de matériaux appropriés; mais il est souhaitable d'utiliser des matériaux d'une . résistance particulièrement grande à la contamination par le bain de teinture^comme dans le cas de l'ensouple, et l'on peut utiliser 70 07580 6 2034668 des matériaux tels que du teck revêtu de "Téflon" ou de toute autre résine ou matière plastique de revêtement résistante à la chaleur et aux produits chimiques, telle qu'une résine de mélamine. Si on le désire, on peut intercaler, entre la plaque 5 perforée 5 et le tissu poil 1, un doublier, non représenté. Comme indiqué ci-dessus, le manchon de toile 2 est enroulé autour de l'ensouple de teinture 3, la plaque perforée 5 s étant disposée, avec ou sans interposition d'un manchon de toile, de manière à ce que l'extrémité ou la base de son profil trian-10 gulaire soit au contact de l'extrémité d'enroulement du tissu poil et que ses trous soient en regard de ceux de l'ensouple. On enroule alors le tissu poil sur l'ensouple tout en maintenant une densité d'enroulement prédéterminée. On dispose alors le manchon de toile 2' de manière à en entourer le tissu poil tout en mainte-15 nant la densité d'enroulement observée. On bride les côtés du manchon de toile 2', qui dépassent de la largeur du tissu poil, vers la surface latérale de l'ensouple de teinture et on les fait passer entre les colliers circulaires 6 et l'ensouple de teinture. La pression de serrage exercée par les colliers 6 sur le manchon 20 de toile 2' est alors réglée de manière à maintenir la densité d'enroulement du tissu poil 1 à une valeur pratiquement constante. Conformément à l'invention, intéressant des tissus poil qui contiennent comme fil de poil des fibres acryliques, il est 1 nécessaire que la densité d'enroulement, exprimée en poids de 25 tissu poil par unité de volume, soit comprise entre 0,15 et 0,05 g/cm^. Si la densité d'enroulement est au-dessous de cet intervale spécifié, les différences de nuance entre les couches internes et les couches externes du tissu une fois teint sox^t si grandes qu'elles affectent la valeur commerciale du tissu poil en 30 ce qui concerne l'unisson de la teinture, bien qu'en raison de la faible pression de serrage exercée sur le tissu poil on ne rencontre pas de difficultés du genre de l'aplatissement du poil ou de -. 1'endommagement de l'aspect extérieur de la couverture poil. Si la densité d'enroulement est supérieure à 0,15 g/cm-^, les fibres 35 acryliques, dont le module d'Young dans l'eau très chaude est faible en raison même de leur nature, perdent facilement de la raideur et il s'ensuit que les touffes de poils, dressées lors des opérations de tissage et d'apprêt, se couchent et que les 70 07580 7 2034668 poils viennent en contact entre eux de manière à produire des peluches ou des bouloches„ Il y a aussi disparition du gonflant du tissu poil, et le toucher et la mainde ce tissu sont affectés. En plus de la condition de la densité d'enroulement des 5 tissus poil contenant comme fil de poil des fibrês acryliques, il est également nécessaire, pour la teinture sur ensouple^ conformément à l'invention, que le débit de circulation du bain de teinture par unité de poids du tissu poil soit réglé dans des limites bien définies. Conformément à l'invention, ce débit de circulation du 10 bain de teinture doit être maintenu entre 4 et 0,3 1/s/kg de tissu et, de préférence,entre 2 et 0,3 1/s/kg de tissu. Si la vitesse de circulation du bain de teinture est supérieure à l'intervalle prescrit, il se produit, dans les ^Jires les plus internes et les plus externes du tissu poil enroulé sur l'ensouple 15 de teinture, un aplatissement local des poils. Si le débit de circulation du bain de teinture est au-dessous de l'intervalle prescrit, la tenture du tissu poil présente des défauts d'unisson et il se produit des bulles d'air. Sous le terme de fibre acrylique, tel qu'utilisé dans 20 la présente description, on désigne une fibre constituée par une proportion prédominante d'acrylonitrile, plus particulièrement une fibre préparée à partir d'au moins 70 % d'acrylonitrile, le reste étant constitué, suivant une technique bien connue dans le domaine des fibres synthétiques, par un ou plusieurs monomères 25 copolymërisables avec l'acrylonitrile. Les filés de fibres acryliques utilisables suivant l'invention comprennent eeux contenant des monofilaments composites obtenus comme on le sait par filage concomitant d'au moins deux polymères d'acrylonitrile différents, notamment quant à leur retrait aux traitements thermiques. Les tissus 30 poil pouvant être teints avantageusement par le procédé suivant l'invention ont un fil de poil dont au moins 50 % du poids est constitué par des fibres acryliques, ce fil de poil pouvant être un filé mixte, c'est-à-dire contenant en outre, dans les limites fixées une certaine quantité d'autres fibres naturelles ou synthé-35 tiques. L'invention vise également l'utilisation d'un bain de teinture additionné, de manière connue, de divers produits tels que, par exemple, des adoucissants. 70 07580 8 2034668 L'exemple suivant illustre la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention sans toutefois en limiter aucunement la portée. Les pourcentages indiqués sont des pourcentages en poids» EXEMPLE 5 Dans la fabrication d'un tissu poil contenant comme fil de poil des fibres acryliques, on utilise comme support du fil de poil, c'est-à-dire comme dossier, un dossier de chanvre épais de 3mm,tissé en armure twill avec un compte de fils égal à 15 pour 25mm dans la chaîne et à 31 pour 25mm dans la trame»• On 10 utilise comme fil de poil un fil retors deux bouts assemblé en torsion S (fil simple s 130 tours pour 25mm, torsion Z; fil retors g 180 tours poux 25mM, torsion S) préparé par filature mixte de 40 % de fibre A, de 20 % de fibre B et de 40 % de fibre G, la désignation de ces fibres étant par convention la suivante 15 fibre A s monofilament à deux composants constitués par les polymères suivants s lo Copolymère d'acrylonitrile, d'acrylate de méthyle et d'acide méthallylsulfonique dans les proportions 90/10/0,5 respectivement, et 20 2» Copolymère d'acrylonitrile et d'acétate de vinyle dans la proportion 89/11» Cette fibre A est d'un titre Td = 10 et sa longueur de coupe est comprise entre 89 et 127mm» fibre B s monofilament à un seul composant constitué par 25 le polymère tel que défini sous 1 pour la fibre A» Cette fibre est d'un titre Td = 10 et sa longueur de coupe est de 114mm» fibre C s monofilament à un seul composant, constitué par le copolymère tel que défini sous 1 pour la fibre A» Le 30 titre de cette fibre est de Td = 10 et sa longueur de coupe est comprise entre 89 et 127mm» On incorpore ce fil de poil dans le tissu debase^ou dossier^ de manière à former 8 touffes par 25mm, la hauteur de coupe pour l'obtention de ces touffes étant réglée à environ 10mm» 35 Pour la teinture sur ensouple du tissu poil tel que défini ci-dessus, on prépare un bain de teinture correspondant à la composition suivante, les colorants utilisés étant des colorants cationiques, de fabrication japonaise, vendus sous la marque Sumi-acryle par la Société dite s Sumitomo Kagaku Kogyo Co, Ltd» 70 07580 9 2034668 10 15 Colorants : Sumiacryle Rouge brillant 2B 2,80 % Sumiacryle Bleu 3R 0,07 # Sumiacryle Rouge G 1,80 % Acide acétique ; 1 g/1 Acétate de sodium : 0,-50 % Sulfate de sodium s 10,00 % (les pourcentages indiqués sont des pourcentages en poids par rapport au poids du tissu à teindre). Dans plusieurs essais distincts, on enroule le tissu poil de type précité sur des ensouples, l'extrémité de départ de l'enroulement venant buter contre une plaque perforée dont l'extrémité ou la base de son profil triangulaire présente une épaisseur de 12 mm. On effectue l'enroulement à raison de différents poids par unité de volume de tissu poil. La teinture est également effectuée à différents débits de circulation du bain de teinture par unité de poids du tissu poil. On effectue la teinture de la manière décrite ci-après. On immerge dans le bain de teinture, à 60°C, le tissu poil enroulé sur l'ensouple, puis on chauffe le bain pour atteindre en 30 mn une température de 90°C, après quoi l'on maintient cette température pendant lOmn. On chauffe ensuite de nouveau pour ^atteindre en lOmn une température de 98°C et on maintient cette température pendant 60mn. En l'espace de 40mn, on réduit ensuite la température jusqu'à 60°C pour achever la teinture. Sur les tissus poil ainsi teints, on mesure le gonflant en déterminant l'épaisseur du tissu, en mm, y compris le dossier et la couverture poil, en utilisant un instrument courant de mesure d'épaisseur, la mesure étant effectuée pour différentes charges de compression appliquées à des échantillons prélevés dans différentes spires de .l'enroulement sur,1'ensouple. Les résultats de ces mesures sont indiqués dans le tableau Iannëxé, en même temps que les variations de densité d'enroulement et de débit de circulation du bain de teinture. Dans de la y-butyrolactone et à 60°C, on Immerge une 35 seconde série d'échantillons prélevés de manière analogue, de tissu poil teint suivant ce procédé, de manière à disfeoùdre la 20 25 30 70 07580 10 2034668 fibre acrylique, puis on laisse ces solutions refroidir jusqu'à la température ambiante. Chaque solution contenant à l'état dissous des fibres teintes, on en mesure la densité optique au moyen d'un colorimètre. On indique dans le tableau II annexé à titre 5 comparatif, les différentes intensités de teinture, exprimées par la valeur -log T, T étant la transmission, de même qu'on y indique l'aspect extérieur des tissus ainsi teints, cet aspect étant jugé par appréciation visuelle en tenant compte de l'état de la couverture poil, du toucher gonflant et de la main de ces Xo tissus. 70 07580 ii 2034668 REVENDICATION Procédé pour teindre sur ensouple des tissus poil dont le fil de poil est en fibres acryliques, caractérisé en ce qu'on applique contre l'ensouple, avec interposition d'un manchon de 5 toile, une plaque perforée dont le profil est pratiquement triangulaire et dont l'épaisseur à la base est sensiblement égale à celle du tissu poil, et en ce qu'on enroule ce tissu sur l'ensouple, son extrémité en contact avec la base de cette plaque perforée, en maintenant le poids par unité de volume du tissu 10 enroulé en >spires à une valeur comprise entre 0,15 et 0,0^ g/cm? et en réglant la circulation du bain de teinture à un débit compris entre 4,0 et 0,3 1 par seconde et.par kilo de tissu poil»