Brevet FR2201353A1 — publié le 19740426

La présente invention concerne des fils multifilaments comportant des filaments continus à section modifiée et, plus particulièrement, des fils de polyamide dérivée du bis-(4-amino cyclohexyl)méthane (PACM) x qui conviennent à la texturisation par fausse torsion. On a décrit récemment des fils multifilaments que lton prépare à partir de la polyamide dérivée du bis-(4-aminocyclo hexyl)-méthane (PACM)et de l'acide dodécanediolque (12) et qu'on appellera ci-après en abrégé "PACM-12"o Les filaments de PACM-12 que Iton prépare à partir de PACN contenant au moins 40% en poids de stéréoisomères trans-trans, se prêtent particulièrement à de fortes augmentations de cristallinité quand on les soumet au recuit, ce qui les rend particulièrement utiles dans des opérations où il est nécessaire de les fixer en une configuration prédéterminée par traitement thermique. Un polymère de ce type est décrit dans le brevet des Etat-Unis d'Amérique n" 3 393 210. Un procédé de texturisation de PACM-12 et de copolymères est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 3 534 541; on obtient un fil qui a un gonflant amélioré. Un autre type de fil texturisé de polyamide de PAGM est décrit dans le brevet français nO 1 583 494. Ce fil contient deux types différents de filaments qui ont une aptitude différente au rétrécissement, chaque type étant préparé à partir d'un polymère dérivé de PACM ou de ses équivalents substitués et d'acides dicarboxyliques alipha tiques linéaires contenant Il à 16 atomes de carbone. La présente invention est limitée à des fils de polyamide texturisables des types décrits dans les deux derniers brevets cités. On a découvert récemment que la configuration en section transversale des filaments de fils de polyamide de PACM a une influence déterminante sur l'apparence et le toucher des fils texturisés préparés par le procédé de fausse torsion et cette influence est particulièrement évidente dans les étoffes tissées ou tricotées à partir de fils texturisés de polyamide de PACM. Dans la technique antérieure, l'importance des propriétés optiques des fibres en ce qui concerne les qualités esthétiques des étoffes contenant les fibres a souvent été étudiée. Par exemple, on sait que les filaments à section trilobées ont une brillance élevée, ce qui est indiqué dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 2 939 201. Cette brillance est particulièrement désirable pour certains usages, par exemple dans les robes de haute couture ou encore pour sa propriété de dissimuler les salissures dans les tapis, mais il existe d'autres usages qui exigent pratiquement l'absence de points brillants dans les étoffes. En particulier, on a besoin, dans la branche textile, d'étoffes présentant un degré élevé de réflectance uniforme dans l'ensemble, sans éclat. L'éclat peut aussi entre appelé brillance. Il est caractérisé par la réflexion de lumière en faisceaux intenses sur des zones minuscules du filament ou de l'étoffe, contrastant fortement avec la réflexion générale du fond. On a trouvé récemment que l'on peut obtenir des étoffes de réflectance uniforme élevée, en utilisant des filaments à section multilobée dont le nombre de lobes est de 5 ou au-dessus. En général, on peut obtenir cette réflectance améliorée du fil non texturisé avec moins d'éclat, en augmentant le nombre de lobes, mais les filières servant à préparer ces filaments sont de plus en plus difficiles à fabriquer à mesure que le nombre de lobes augmente. Les filaments multilobés à cinq lobes ou davantage ont une réflectance accrue, mais il est nécessaire de régler avec précision la configuration lobée en section transversale, pour éviter une déformation pendant la texturisation par l'un ou l'autre des procédés à fausse torsion. Quand cette déformation est suffisamment intense pour favoriser la formation dlun grand nombre de points aplatis dans les filaments, cette déformation est indésirable car les fils ou étoffes présentent un éclat élevé. L'éclat est particulièrement notable quand on teint l'étoffe en une nuance foncée comme le bleu marine. L'invention propose un fil de polyamide de PAON que l'on peut texturiser par un procédé de fausse torsion pour obtenir un fil gonflant doux ayant une réflectance élevée et uniforme sans prendre un éclat gênante On y parvient grâce à un fil composé de filaments ayant une section multilobée telle qu'elle est définie ci-après et destiné à servir dans l'opération de texturisation par fausse torsion. Selon l'invention, le fil d'alimentation multifilament servant à la texturisation par fausse torsion est composé d'une polyamide PAON dérivée du bis-(4-aminocyclohexyl)-méthane (au moins 4X dtisomère trans-trans) et d'un acide dicarboxylique aliphatique linéaire contenant Il à 16 atomes de carbone par molécule. Les filaments du fil ont une section multilobée comportant au moins 5 lobes (de préférence de 5 à 10), dans laquelle les lobes sont pratiquement symétriques par rapport à une ligne médiane du lobe, ont une longueur pratiquement égale et sont pratiquement espacés uniformément autour du centre du filament. Les filaments sont en outre caractérisés par le fait que vaut au moins 3,3 (de préférence 3,5 à 5,5) vaut environ 1,03 à 1s6 (de préférence 7,1 à 1,4) Si l'on appelle MR le rapport de modification, N le nombre de lobes, d le titre en deniers par filament et e la base des logarithmes naturels. L'invention comprend à la fois le fil d'alimentation et le fil texturisé par fausse torsion. Le fil texturisé est caractérisé par une section dans laquelle les filaments peuvent être déformés ou non, les filaments non déformés ayant une forme en section transversale du type défini pour le fil d'alimentation, mais moins de 12% du total des filaments de la section du fil présentent des surfaces aplaties de longueur supérieure à 10 microns. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut entre réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention. La figure unique du dessin représente schématiquement la section transversale d'une fibre hexalobée. L'expression " rapport de modification ", employée ici, est plus facile à définir en regard du dessin par le rapport R1/R2, R1 étant le rayon du cercle X de centre C circonscrit au bout des lobes Z, et R2 étant le rayon du cercle Y de centre C inscrit dans la section lobée. Par"lobes pratiquement sylaétriques", on veut dire qu'une ligne joignant le bout du lobe au centre C du cercle Y coupe la portion de lobe qui dépasse le cercle Y en deux portions approximativement égales et de préférence symétriques. Par 'lobes pratiquement espacés uniformément autour du centre", on veut dire qu'une ligne joignant le bout d'un lobe au centre C du cercle X fait un angle approximativement constant Q avec la ligne joignant le bout du lobe adjacent, au point C. Quand les lobes ont une asymétrie appréciable et/ou quand les angles Q ne sont pas approximativement constants, il en résulte un point "faible" dans la section du filament, ce qui risque davantage de donner une surface plate pendant la texturisation. Par "lobes de longueur pratiquement égale" on veut dire que la distance du centre C au bout de chacun des lobes ne varie pas de plus de 10% environ. il se produit généralement de petits écarts relativement à la symétrie parfaite, dans tout processus de filage, par suite de facteurs tels qu'un refroidissement non uniforme ou des orifices de filage imparfaits. Par le paragraphe précédent, on comprend que ces petites variations sont permises à condition que les fils donnent des étoffes exemptes d'éclat après texturisation. Le nombre préféré de lobes des filaments de polyamide de l'invention est de 5 à 10. Il est difficile de fabriquer des orifices de filière pouvant donner des filaments à plus de 10 lobes. Dans les gammes normalement rencontrées, c'est-à-dire avec un titre de 2 à 4 deniers par filament et un rapport de modification de 1,15 à 2, il n'est pas possible d'obtenir des étoffes exemptes d'éclat à partir de fils à moins de 5 lobes. Bien entendu, en diminuant le titre suffisamment (par exemple en le ramenant à environ 0,5 denier par filament avec des sections rondes) il est possible d'obtenir des fils exempts d'éclat après texturisation, quelle que soit la section initiale. Toutefois, ces filaments de titre réduit sont difficiles à fabriquer et donnent des étoffes trop souples et peu nerveuses. Les fils préférés de l'invention sont généralement composés de filaments qui ont tous la même configuration de section avant texturisation. Le fil peut aussi contenir d'autres formes de filament et d'autres espèces polymères, mais la quasi-totalité des filaments doivent être des fibres de polyamide PACM de 5 à 10 lobes et présenter les rapports de modification et titres définis plus haut. Pour obtenir un résultat satisfaisant de la texturisation, on peut appliquer aux fils d'alimentation d-e l'invention un apprit en quantité suffisante pour obtenir un fil ayant un coefficient de frottement inférieur à 0,3 environ. On mesure les coefficients de frottement en utilisant une modification du procédé de J.S. Olsen, Tex.Res.J., 31 à 37 (1969) figure 1, suivant laquelle un bloc métallique chauffé est placé entre l'organe de tension initiale et la première jauge de contrainte. Le bloc a une longueur de 76 mm environ et est muni, à chaque extrémité, de rouleaux fous inclinés permettant de multiples enroulements. On utilise 6 % enroulements pour une longueur totale de contact de 99 cm environ(contre environ 101 ,6 cm pour le plateau chauffant type de texturisation).On règle le dispositif de chauffage à 2200C et on ajuste l'organe de tension initiale pour donner une tension initiale d'environ 10g. La broche d'essai utilisée est formée d'alliage de marque commerciale "AlSiMag" 513, elle a 4,8 mm environ de diamètre, une dureté Moh de 9, une rugosité superficielle moyenne de 0,61 + 0,05 micron et elle est située à 10 cm environ du bloc chauffé. On utilise un angle d'enroulement de 4950 quand c'est possible, bien qu'un angle plus petit (2250) soit nécessaire pour un fil non fini. On utilise une vitesse de fil de 91 m/mn environ. On détermine le coefficient de frottement par l'équation T2/U1 = e dans laquelle T1 et T2 sont les tensions d'entrée et de sortie, f le coefficient de frottement et Q l'angle d'enroulement autour de la broche d'essai, en radians. On peut aussi effectuer des ajustements appropriés des qualités de frottement de la fibre en introduisant des particules de kaolinite ou autres matières de ce genre. Mais, de préférence, les filaments ne doivent pas contenir de quantités appréciables de pigments (pas plus de 1fui) car ceux-ci tendent à rendre le fil terne et à réduire la réflectance des étoffes tirées du fil. Un fil d'alimentation spécialement préféré selon l'invention présente une valeur de de 3,5 à 5,5 et une valeur de comprise entre 1,1 et 1,4. On dispose de divers procédés de texturisation permettant de préparer des fils texturés à fausse torsion. Pour des raisons économiques, les processus continus sont préférables. Dans la fausse torsion continue, on applique au fil une torsion notable en le faisant passer par une broche tournante ou un autre dispositif de torsion. A mesure que le fil approche du mécanisme de torsion, il accumule un degré élevé de torsion. Pendant qu'il est dans cette configuration fortement tordue, le fil passe à travers une zone chauffée, et une configuration permanente de torsion hélicoldale est ainsi fixée dans le fil.Quand le fil sort du dispositif de torsion, la retenue de torsion appliquée à ltextrémité antérieure du fil se relåche et le fil tend à reprendre sa configuration tordue, ce qui favorise la formation de spires hélicoldales ou de boucles ou de frisures. Le degré de frisure ou de gonflant communiqué au fil dépend de la tension appliquée, de la quantité de chaleur appliquée, des qualités de frottement du mécanisme de torsion et du nombre de tours appliqué au fil par unité de longueur. Des dispositifs de fausse torsion utilisant une broche ou une ou plusieurs courroies pour appliquer une torsion peuvent facilement servir dans l'invention. En outre, on dispose de buses de torsion qui communiquent une torsion au moyen d'un jet de gaz tournant. Des buses de torsion appropriées sont décrites dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 3 279 169. On connatt d'autres dispositifs qui appliquent une fausse torsion en sens opposés à deux brins de fil. Ils permettent de préparer des fils gonflants à torsion équilibrée lorsqu'on réunit les deux brins ou qu'on les tord fortement à l'état doublé. A l'examen du dessin il est évident que des filaments ayant un taux de modification donnE peuvent présenter des formes diverses. Par exemple, bien que les bouts des lobes présentent généralement une configuration circulaire, ce cercle qui définit le bout du lobe peut avoir un rayon r1 grand ou petit relativement au rayon R1 du cercle circonscrit à la section. En outre, l'angle de lobe A formé par deux tangentes menées aux points d'inflexion de courbure de chaque côté du lobe peut être négatif ou positifs L'angle de lobe A est considéré comme positif quand les deux tangentes convergent à l'extérieur de la section du mEme c8té de la fibre que le lobe. Un angle de lobe positif A est indiqué sur la figure 1. Les angles de lobe positifs sont spécialement préférés dans les fils d'alimentation de l'invention, car les lobes de ce type risquent moins de s'aplatir dans la texturisation. Exemple On prépare une polyamide PACM-12 à partir du bis-(4-aminocyclohexyl)-méthane (70% de stéréoisomère trans-trans), et de l'acide dodécanediolque comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 3 393 210 déjà cité. Le polymère obtenu ne contient pas de pigment, mais contient 0,12% d'antioxydant. On prépare trois échantillons différents de fil à partir de ce type de polymère, par filage à l'état fondu à travers une filière à 18 orifices. Chaque orifice est formé de 6 fentes rayonnant d'un point central et faisant entre elles des angles égaux. Chacune des fentes a une largeur de 102 microns environ et une longueur de 229 microns environ (diamètre maximal de l'orifice 457 microns environ).On obtient trois rapports de modification différents, en faisant varier la viscosité à l'état fondu du polymère à l'intérieur du capillaire de la filière. On étire à environ 1,6X les fils obtenus par ce mode de filage. Les fils obtenus ont un titre d'environ 62 deniers avec 18 filaments et une torsion nulle. Les filaments sont définis par les paramètres suivants A ~ B C rapport de modification MR = 1,6 1,4 1,8 titre d, deniers par filament = 3,44 3,6 3,4 nombre de lobes N = 6 6 6 Les filaments de chacun des fils ont un angle de lobe A positif. On texturise chacun des fils sur une machine de fausse torsion Leesona. On applique une torsion totale d'environ 24 tours/cm. On maintient à 17900 la plaque chauffante de la zone de torsion.On fixe thermiquement le fil à fausse torsion obtenu pendant 45 minutes dans la vapeur d'eau, dans un autoclave à 110 C, dans l'état relâché. Après échaudage sous une charge de 1,5 milligramme par denier, les filaments du fil obtenu ont en moyenne environ 14 frisures par centimètre déployé. On prépare des étoffes à tricotage double en utilisant chacun des fils à fausse torsion A, B et C. On tricote l'un de ceux-ci avec une structure interlock et l'autre avec une structure de piqué suisse. Les étoffes obtenues ont une réflectance agréable et sont exemptes d'éclat gênant. Aux fins de comparaison, on file un autre fil à section hexalobée à partir de la même polyamide et avec un orifice de filière similaire si ce n'est que l'on élargit les fentes aux extrémités extérieures en perçant des trous circulaires à l'extrémité des fentes. Les filaments de ce fil présentent les paramètres suivants: Rapport de modification NR = 2,2 Titre d, deniers par filament = 3,41 Nombre de lobes N = 6 MR x N e e 0,0352N Les filaments de ce fil ont un angle de lobe négatif. Les paramètres de section sortent du cadre de l'invention. Les étoffes tricotées avec ce fil ont un éclat gênant. Il va de soi que les modes de réalisation décrits ne sont qu'un exemple et qu'il serait possible de les modifier, notamment par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Fil multifilament d'alimentation pour texturisation par fausse torsion, composé de polyamide dérivée de bis-(4-aminocyclohexyl)-méthane (au moins 45% d'isomère trans-trans)- et d'acide dodécanediolque, ledit fil étant caractérisé en ce que les filaments ont une section multilobée à au moins 5 lobes; en ce que les lobes sont pratiquement symétriques autour d'une ligne médiane du lobe; en ce que les lobes ont une longueur pratiquement égale et sont espacés de façon pratiquement égale autour du centre du filament; en ce que l'expression (MR)x(N)/(d1/x e0'0352N) présente une valeur au moins égale à 3,3; et en ce que l'expression (MR)/cosec aO(N-2)/N 7 présente une valeur comprise entre environ 1,03 et 1,6, si l'on appelle (MR) le rapport de modification, N le nombre de lobes, d le titre en deniers par filament, et e la base des logarithmes naturels. 2. Fil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les filaments ont une section hexalobéeo 3. Fil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'expression : (MR)x(N)/(d1/2 eOO3S2N) présente une valeur comprise entre 3,5 et 5,5; et en ce que l'expression (MR)/cosec n (N-2)/N 7 présente une valeur comprise entre 1 , 1 et 1,4. 4. Application du fil selon la revendication 1 dans un processus de texturisation par fausse torsion, caractérisée en ce que l'on amène le fil selon la revendication 1 à un dispositif de fausse torsion, qu'on lui applique une fausse torsion, que l'on fixe thermiquement la torsion dans le fil et que l'on détord le fil pour obtenir un fil texturé dans lequel moins de 12% du total des filaments de la section ont des surfaces aplaties d'une longueur supérieure à 10 microns.