Brevet FR2064323A1 — publié le 19710723

La présente invention concerne un procédé pour le traitement de fils synthétiques en vue de faciliter l'enlèvement de la salissure déposée sur ceux-ci, en particulier pendant les opérations de tissage et de tricotage. L'invention est applicable avec intérêt au traitement de fibres et fils synthétiques, formés par exemple de matières telles que des polyamides, des polyesters, du polyuréthane ("Spandex") et des polyoléfines et des mélanges de ces matières, ainsi que leurs mélanges avec des fibres de cellulose naturelle et régénérée. Pendant le tissage, le tressage et le tricotage de fils tels que des fils de "Nylon" sous forme de matières ouvrées, telles que des dentelles, il est classique d'utiliser du graphite comme lubrifiant. in addition au graphite, différents types d'huile de machine de graisse et de salissure ordinaire qui se déposent sur les fibres et les fils pendant les opérations de traitement doivent être liminés. Pour enlever ces substances contaminantes, on utilise normalement des procédés de nettoyage très longs et très coûteux. Dans l'analyse finale, on a souvent trouvé qu'il avait été impossible de nettoyer parfaitement le tissu sans l'endommager notablement.En particulier, on rencontre de grosses difficultés pour enlever du graphite sur des fibres synthétiques telles que des fibres de 11Nylon" au cours de la formation de dentelles en croisillons, dénommées en anglais "Leavers laces. Dans la présente description on utilisera l'expression "dentelles Leavers'' De nombreux chercheurs ont essayé d'améliorer le procédé de nettoyage en vue d'enlever le graphite de dentelles Leavers mais ces tentatives n'ont pas été satisfaisantes et il se pose toujours un problème très sérieux en ce qui concerne la fabrication de telles dentelles. Au cours du fonctionnement de machines de fabrication de dentelles Leavers, du graphite sec est réparti sur la largeur de la machine sous forme d'un lubrifiant sec. En particulier, il est occasionnellement nécessaire de distribuer une quantité importante de graphite pour faciliter la marche de la machine pendant certaines opérations difficiles du processus de tissage. Un bain de nettoyage couramment utilisé pour nettoyer la dentelle Leavers se compose d'une solution aqueuse de caséine et de détergent. On a trouvé que la caséine contribuait à un nouveau dépôt du graphite et d'autres souillures. Le nettoyage prend normalement de 12 à 24 heures, en particulier avec des matières telles que du Nylon et du polyester. On estime que cet effet est imputable à l'action de forces mécaniques et physiques, telles qu'une électricité statique,qui retiennent des particules microscopiques de graphite sur la surface des monofilaments.Dans un dispositif de nettoyage connu et couramment utilisé dans l'industrie de la dentelle,deux rouleaux en caoutchouc ou en métal tirent la dentelle hors de la solution de lavage ou de nettoyage dans laquelle elle a passé de façon à la faire arriver sur une bobine qui peut avoir une section droite elliptique.La dentelle est alors entrainée irrégulièrement dans le bain où elle tourne sans fin pendant la durée nécessaire pour enlever les souillures et pour rendre le produit commercialisable. On a proposé différentes solutions pour améliorer le bain de nettoyage. Une suggestion --récenté pour améliorer le bain de nettoyage a été décrite dans le brevet des Etats-Unis~ d'dmérique n0 30230.032. Dans ce brevet, la caséine a été remplacée par de la lanoline. Cela apporte une certaine amélioration au processus de nettoyage. Cependant, le problème de l'élimination économique des souillures sur des dentelles Leavers et d'autres tissus a toujours introduit de grosses diffitultés en pratique. On connaît également un procédé permettant de traiter un fil avec une émulsion de cire. Ceci permet d'obtenir une certaine réduction de salissure et des difficultés d'enlèvement des souillures-mais le problème fondamental n'est pas résolu. L'invention a donc pour objet un procédé perfectionné permettant de diminuer la difficulté d'enlèvement de souillures à partir de tissus en utilisant un apprêt qui est déposé sur le fil avant l'exécution de l'opération de tissage ou de tricotage. En réduisant l'adhérence de souillures telles que du graphite dans des tissus tels que de la dentelle Leavers, ce procédé diminue considérablement le prix de fabrication de cette dentelle. L'invention a également pour objet de produire des tissus tels que de la dentelle blanche et légèrement colorée d'une manière plus économique. L'invention a en outre pour objet des tissus perfectionnés tels que des dentelles, en réduisant le degré de nettoyage intense qui était auparavant nécessaire après tissa#ge. L'invention a égaiement pour obået des dentelles Leavers de qualité améliorée par augmentation de la quantité de graphite utilisé pour la lubrification des machines de fabrication de dentelles en cours de marche. On a trouvé que cette augmentation améliorait les performances des machines et réduisait les ruptures de fils, Xe traitement des fibres et des fils pendant l'application de ce procédé peut etre exécuté à différents stades de transformation de fibres en fils, par exemple pendant l'opération d'ap- preXt d'un fil à filament continu par les fabricants de fibres ou bien pendant un doublage et un torsadage à l'aide de torsadeuses ou bien en effectuant l'apprit ou l'encollage sur toute la la geur . Ce procédé peut etre appliqué à des fils déjà pourvus d'ap prêt , il peut être utilisé comme une variante des processus d'apprêt existants ou bien il peut remplacer complètement les processus d'apprêt classiques. Ce problème est résolu an utilisant pour le fil une solution d'apprêt avant son tissage ou son tricotage, cet apprêt donnant au fil hydrophobe une nature hydrophile de manière à réduire l'électricité statique sur sa surface. Cela diminue la quantité et le degré de fixation du graphite et d'autres souillures. Une telle matière d'appreXt ne doit de préférence pas se lier au fil de façon appréciable et elle doit seulement agir comme une matière de formation de pellicule sur le fil. Cette matière d'apprêt doit pouvoir être aisément éliminée et entratner le graphite et d'autres souillures avec elle. La matière d'apprêt doit être compatible avec la solution de nettoyage pour empecher un nouveau dépit du graphite et d'autres souillures sur le tissu. L'invention concerne un procédé facilitant llenlevement des souillures déposées sur un fil synthétique hydrophobe pendant des opérations de conversion,le procédé consistant à traiter le fil avec une matière d'apprêt présentant une faible affinité de liaison pour le fil et capable de rendre le fil hydrophile. Le fil utilisé peut être un fil de "Nylon. La matière d'apprêt peut en outre contenir un agent d'émulsionnement facilitant le nettoyage . Dans certains cas, elle peut contenir une émulsion de cire facilitant les opérations de tricotage.La matière d'apprêt contient une matière choisIe parmi les suivantes: a) un polyamide polyoxyéthylé ayant un poids moléculaire compris entre 2.000 et 8.000 et présentant un rapport des groupes polyamide/oxyéthylène de 1:10 à 1: 20; b)un polyester polyoxyéthylé ayant un poids moléculaire compris entre 2000 et 120000 et présentant un rapport des groupes polyester/oxyéthylène de 1 :2 à l lot La matière d'apprêt peut également contenir certains dérivés d'huile végétale polyoxyéthylés et solubles dans l'eau. La matière d'apprêt peut en outre contenir un ester d'acide silicique qui agit entre autres comme un agent émulsionnan > Les quantités des différents ingrédients de la matière d'apprêt ne sont pas critiques et seront évidentes pour des spécialist#es de ce domaine.Certaines quantités typiques de ces constituants sont in diquées dans les exemples ei-dessousO Le fil peut eatre formé d'une matière telle qu'un polyamide, un polyester, un polyuréthane ou une polyoléfine. Le fil préféré utilisé dans la fabrication de dentelles Leavers est en "Nylon" et de préférence du "Nylon11 texturé tel qu'une matière mise sur le marché sous la dénomination "Banlon" par la Société Joseph Bancrost & Sons Co. Le "iZylon" peut être sous la forme d'un monofilament ou bien il peut être tissé ou en vrac.Le fil peut être un fil de polyuréthane tel que celui mis sur le marché sous la dénomination "Lycra11 par la société Dupont De Nemours qui est formé à partir d'une matièreehxtensible ("Spandex"). Après que le fil a été traité avec la nouvelle matière d'ap pret et a été ensuite tissé ou tricoté sur une machine approprié; la matière prend à peu près la même quantité de souillures que dans la technique antérieure. Cependant les souillures sont beaucoup plus facilement éliminées par nettoyage que par le passé. Dans le cas de la dentelle Leavers, on trouve la même coloration gris-noir dans la dentelle après l'opération de tissage du fait de l'utilisation de graphite comme lubrifiant. Cependant,dans de nombreux cas, un nettoyage d'une durée de 1 à 2 heures seulement permet d'obtenir une matière de couleur blanche qui est exempte de graphite. Il en résulte évidemment une diminution du prix de nettoyage et une moins grande altération de la dentelle. Dans la mise en oeuvre du procédé de l'invention,il est normalement important de ne pas utiliser plus de matière d'apprêt que la quantité nécessaire pour obtenir un bon enlèvement des souillures. L'utilisation d'un excès d'apprêt pourrait introduire des difficultés car cette matière a tendance à s'accumuler sur les aiguilles des machines de tissage de dentelle. Egalement l'ingrédient actif de l'apprit aqueux doit titre choisi en vue d'éviter des liaisons permanentes, physiques ou chimiques,avec les fibres synthétiques proprement dites. ear exemple on a trouvé que le polyester nécessitait un apprêt du- type polyamide polyoxyéthylé et que des fibres en polyamide ou en polynréthane nécessitaient un apprit du type polyester polyoxyéthylé. Pendant le nettoyage, la pellicule formée sur la surface des fibres synthétiques par ce processus commence rapidement a se gonfler et à se désintégrer, ce qui provoque le transfert des substances contaminantes dans le fluide de nettoyage. les exemples suivants illustrent certaines applications de l'invention: EXEMPLE 1 On a ajouté 0,9 kg d'une dispersion d'ester d'acide silicique ( à 50%, et à raison de 100 g/l de solution d'appr#t) à 5,9 kg d'une dispersion de polyester polyoxyéthylé - (5# de substances solides et à raison de 650 g/l) qui a été#dilué à l'eau de manière à obtenir un volume total correspondant à 9 kg .La dispersion a été déposée sur plusieurs bobines de fil de "Nylon" texturé de 100 deniers après torsadage (torsion = 12/3) à l'aide d'un rouleau applicateur tournant lentement dans-un bac contenant la dispersion diluée de polyester polyoxyéthylé.Le fil de Nylos texturé a toujours été maintenu en contact étroit avec le rouleau applicateur pendant l'opération. On a laissé ensuite le fil traité sécher à l'air jusqu'a ce que des pesées successives ne montrent aucune variation sensible de poids. Le poids de 12 bobines de fil a été determiné avant et après traitement et, à partir de ces-données, on a calculé la retenue moyenne de produit sec. On a trouvé une valeur de 4%,basée sur le poids de fil non traité. Le fil traité a été ensuite tissé sous forme d'une dentelle dans une machine de fabrication de dentelle Leavers en utilisant du graphite comme lubrifiant,d'une manière connue. Rprès formation de la dentelle, celle-ci a été soumise à une opération classique de nettoyage en mebme temps que les éùhantiilons de dentelle préparés à partir de fils non-traités. Tous les fils ont été examinés visuellement au bout d'une heure de nettoyage. La dentelle fabriquée à partir de fils traités s'est avérée exempte de graphite et d'autres substances contaminantes. La dentelle fabriquée à partir de fils non traités a été trouvée-fortement contaminée et a nécessité un nettoyage -additionnel intense,pouvant durer dans certains cas jusqu'a 15 heures. EXEMPLE 2 On a dissous 150 g d'une huile végétale polyoxyéthylée (17 g/l de solution d'apprêt) dans 1,36 kg d'eau et on l'a ajoutée à 6,8 kg d'une dispersion de polyester polyoxyéthylé à 50% (750 g/l) . On a également ajouté à ce mélange 0,9 kg d'une dispersion d'ester d'acide silicique à 50% (100 g/I). La composition ainsi obtenue -a été déposée sur un fil de t'Nylon" texturé à trois couches, à 100 deniers (20/Z-17S) de la meme manière que dans l'exemple 1. Des échantillons de fil prélevés avant et après traitement ont fait ressortir une fixation moyenne de produits secs de 6%.Une quantité suffisante de fil a été traitée pour produire une nappe (d'environ 36 m de longueur) de dentelle sur des machines Leavers. Cette nappe particulière de dentelle a été nettoyée dans le meme bain de nettoyage que des nappes forzées de fil non traité et toutes les nappes ont été examinées visuellement au bout d'une heure de nettoyage. La nappe de dentelle formée dé fil traité a été trouvée complètement exempte de graphite tandis que les autres nappes de dentelle fabriquées à partir de fil non traité ont présenté un aspect gris-noir indiquant la présence de graphite résiduel. EXEL!SIE 3 Six écheveaux d'un fil en filaments de polyester de 70 de niers (chaque écheveau contenant environ 100 m de fil) ont été traités avec une composition contenant 200 g/l de polyamide polyoxyéthylé et 150 g/l d'ester d'acide silicique (4oe/0 de substances solides) puis on a laissé les écheveaux sécher à l'air libre åùs- qu'à ce qu'il ne se produise aucune modification de poids.La re- tenue de produit sec a été calculée à partir des différences de poids déterminés avant et après traiteme#t,et on a trouvé une valeur moyenne de 3% basée sur le poids de fil avant traitement. is écheveaux traités ont été ensuite contaminés uniformément en même temps que 6 écheveaux de fil en filament de polyester non-traité en utilisant du graphite et de la crasse formée par de l'huile et de la graisse de machine. Tous les écheveaux de fil ont été ensuite nettoyés ensemble à l'aide d'une solution se composant de 5 g/l d'oxyde de nonylphénol oxyéthylé et de 10 g/l de caséine0 Le pH de la solution de nettoyage a été réglé à 8,5 à l'aide de carbonate de sodium. Le nettoyage a été exécuté à une température de 430C pendant 15 mn, cette phase étant suivie par un rinçage à l'eau froide. Les écheveaux ont été séchés puis examinés visuellement. Les écheveaux traités ont été trouvés exempts de substances contaminantes tandis que les écheveaux non-traités ont présenté une faible amélioration et ont présenté encore une décoloration par le graphite. i Pz F Six écheveaux d'un fil en filaments "Spandext' de 70 deniers ont été traités avec une composition contenant 300 g/l de polyester polyoxyéthylé (50%o de substance solide) et 100 g/l d'ester d'acide silicique (40% de substance solide) de la même manière que dans l'exemple 30 La retenue de produit sec a été calculée après séchage et on a trouvé une valeur moyenne de 4%. les écheveaux traités ont été contaminés en même temps que six écheveaux de fil non traité en utilisant du graphite et de la crasse formée par de l'huile et de la graisse de machine puis ils ont été nettoyés comme dans l'exemple 3. Après séchage, un examen visuel a montré que les écheveaux traités étaient exempts de contamination. -REVE##DI C#TI ONS -REVENDICA2IONS- procédé pour faciliter l'enlèvement de souillures deposées sur un fil synthétiqúe hydrophobe pendant des opérations de conversion,caractérisé en ce qu'on traite le fil avec une matière d'apprêt lavable présentant peu d'affinité de liaison pour le fil et capable de rendre le fil hydrophile. 20 Procédé suivant la revendication l,caractérîsé en ce que le fil est en ',Nylon". 3. Procédé suivant la revendication l > caractérisé en ce que la matière d'apprêt contient un agent d'émulsionnement. 4. Procédé suivant l'une des revendications 1 ou 3,caractérisé en ce que la matière d'apprebt contient une émulsion de cire. 5. Procédé suivant la revendication l,caractérisé en ce que la matière i'appret comprend une matière telle que aj un polyamide polyoxyéthylé ayant un poids moléculaire compris entre 20000 et 8.000 et présentant un rapport des groupes polyamide/oxyéthylène de 1 :10 à 1: 20, b) un polyester polyoxyéthylé ayant un poids moléculaire compris entre 2.000 et 12.000 et présentant un rapport des groupes poîyester/oxyéthylène de 1 : 2 à 1 :10, 6. Procédé suivant la revendication 5,caractérisé en ce que la matière d'apprêt contient en outre un dérivé d'huile végétale polyoxyéthylé et soluble dans l'eau. 7. Procédé suivant la revendication 2,caractérisé en ce que la matière d'apprêt comprend en outre un ester d'acide silicique. 8. procédé suivant la revendication 5,caractérisé en ce que le fil est formé de polyester et en ce que la matière d'apprêt contient un polyamide polyoxyéthylé ayant un poids moléculaire compris entre 2.000 et 8.000 et présentant un rapport dé groupes polyamide/oxyéthylène compris entre 1:10 et 1: 20. 9. Procédé suivant la revendication 5,caractérisé en ce que le fil est un fil de "Nylon" et en ce que la matière d'apprêt contient du polyester polyoxyéthylé ayant un poids moléculaire compris entre 2.000 et 12.000 et présentant un rapport de groupes polyesterjoxyéthylène compris entre 1 : 2 et 1 :10. 10.Procédé suivant la revendication 9,caractérisé en ce que la matière d'apprêt contient un dérivé d'huile végétale polyoxyéthylé.