Brevet FR2244040A1 — publié le 19750411

La présente invention concerne les industries textiles et concerne plus particulièrement les technologies des fabrications textiles. Elle concerne plus précisément un procédé d'encollage de fils textiles et les compositions des apprêts. Pour augmenter la cohésion des fils dans leur transformation par tissage on les soumet à un préretordage on bien oniBpn*ège en leur appliquant des revêtements. On désigne de tels revêtements sous le nom d'apprêts textiles, le procédé d'application des revetements sur les fils étant connu sous le nom d encollage. L'apprêt textile répandu à l'heure actuelle, à base d'empois amylacés et de leurs dérivés, s'emploie pour l'encollage des fils naturels hydrophiles, mais ne peut être utilisé pour ltencollagede fils chimiques hydrophobes, à cause dela faible adhérence de l'apprêt aux fils. Ce sont ces raisons qui expliquent la nécessité de créér des compositions polymères synthétiques pour l'encollage de fils et de filés chimiques douées d'une forte adhérence auxdits fils. On a déjà proposé un apprêt textile (cf.le brevet des Etats Unis N 3 120 452) à base d'acides polymères monocarboxyliques et dicarboxyliques, qui est utilisé pour l'encollage sous la forme de solutions aqueuses. Toutefois les fils chimiques traités par cet apprêt s'électrisent au cours de leur transformation textile, au point que, sans une opération technologique complémentaire d'ensimage ou d'apprêtage antistatique, ils ne se prêtent pas au travail. On connaît de même l'utilisation des polymères acryliques pour ltencollage de fils textiles. En règle générale, ce sont des compositions compliquées qui contiennent, outre le polymère acrylique filmogène fondamental, des additifs tels que les ensimages, les antistatiques, les gonflants, etc. On a proposé d'utiliser en tant qu'apprêt textile (brevet des Etats Unis N 2 702 796) l'acide polyméthacryliqueneizb à la soude, plastifié par un condensat polyoxyéthylénique de composés organiques lipophiles. On emploie un tel apprêt sous la forme de solutions aqueuses avec un pH de 4,5 à 6. laditecomposi- tion donne de bons résultats pour ltencollage de fils artificiels (rayonne de viscose, d'acétate), mais elle est inutilisable pour l'encollage de polyamides, car l'aptitude maximale à l'épuisement des fils polyamides-a lieu à un pH inférieur à 3. On connaît l'emploi, pour l'encollage de filés en fibranne polyester, acrylique ou cellulosique (de leurs mélanges) (cf.le brevet de Grande-Bretagne NO 1 259 888), d'une solution aqueuse d'un copolymère acide acrylique - sel acrylate dans l'une des proportions suivantes : 1 : 0,3 à 1 : 6 respectivement (pH de la solution : de 4,0 à 6,5-). Pour l'encollage de matériaux textiles (filés, filaments continus), on emploie des copolymères acryliques neutralisés à l'ammoniaque et aux hydroxydes de métaux alcalins, mélangés aux dérivés d'èmpois d'amidon, à à l'alcool polyvinylique ou à d'autres adjuvants (gonflants, ensimages, etc). Une telle composition comprend 1.- un copolymère contenant 5 à 20%, en moles, d'acide acrylique (méthacrylique), 80 à 95 fo, en moles, d'acrylate (méthacrylate) d'alcools aliphatiques en C1 - C18 i1à20%enpoids 2.- un adjuvant (alcool polyvinylique, empois d'amidon, oxyde de polyéthylène, etc, etc.) 1 à 50% du poids du copolymère. Cette composition a été utilisée également sous la forme de solutions aqueuses. Un inconvénient majeur des compositions compliquées de ce genre pour l'encollage de fils chimiques tient à leur instabilité en fonction du temps et à leur tenue insuffisante aux effets de la chaleur. Un apprêt polymère à constituants multiples de ce-genre se sépare par démixtion, se coagule et devient en définitive inutilisable. Un autre inconvénient sérieux de cet apprêt tient à la visoosité relativement élevée des solutions d'apprêts en présence de faibles concentrations en produit de base. Cela ne confère pas à la solution d'apprêt une capacité de pénétration suffisante et ne permet pas de réaliser un collage satisfaisant des fils chimique s. te but visé par la présente invention est d'éliminer les inconvénients précités. On s'est donc proposé de créer une composition d'apprêt permettant de conférer une adhérence suffisante de l'apprêt aux fils chimiques et des propriétés antistatiques aux fils encollés, allant de pair avec une bonne capacité de pénétration. La solution consiste à créer un apprit textile à base d'un acide carboxylique polymère qui, suivant l'invention, contient les constituants suivants, dont les proportions sJnt exprimées en parties pondérales 1.- Acide acrylique oligomère d'un poids moléculaire de 3.000 à 30.000 ...... 3,0 à 1-5,0, 2.- Siloxanolates de métaux alcalins répondant à la formule générale suivante R étant un alcoyle, Me étant un métal alcalin, n étant un nombre de 3 à 10 ....................... 0,01 à 0,7 La présence au sein de l'apprêt d'un siloxanolate de métal alcalin améliore l'adhérence de l'acide acrylique oligomère aux fils chimiques, plastifie le film d'apprêt et réduit la viscosité de la composition aqueuse d'encollage.La présence fils cet apprit, dudit composé permet de tripler 'adhérence de l'acide acrylique oligomère vis-à-vis des fils polyamides, de la doubler vis-à-vis des fils polyester, de l'augmenter de 1,5 à 2,5 fois vis-à-vis des fils d'acétate et de rayonne viscose. Pour améliorer les caractéristiques antistatiques des fils chimiques soumis à l'encollage, 'on introduit dans l'apprêt indiqué 0,01 à 0,3partie pondérale de sel potassique de monoester d'acide phosphorique et d'éther de monoalcoylpolyéthylèneglycol répondant à la formule suivante RO (CH2CH20)nPO ( K)2 R étant un alcoyle en C8 - C10 , n ayant une valeur de 5 à 6. La solution aqueuse d'encollage préparée suivant la formule indiquée pénètre facilement entre les brins élémentaires qui constituent un fil composite et permet d'obtenir de ce fait un encollage efficace du filament continu, excluant l'agglutination de filaments continus entre eux au cours de l'encollage. L'apprêt conforme à l'invention peut avoir les compositions suivantes I.- Apprêt textile (composition en parties pondérales) 1. Acide acrylique oligomère d'un poids moléculaire de 3i000 à 30.000 .....................................3,0 à 8,0 2. Siloxanolate d'un métal alcalin, répondant à la formule générale R étant CHD, C2H5, Me étant K, Na, n étant un nombre de 4 à 6, 0,03 à 0,3. II.- ApprXt textile destiné essentiellement aux fils et aux filaments continus (composition en parties pondérales) 1. Acide acrylique oligomère d'un poids moléculaire de 3.000 à 30.000 0 3,0 2. Siloxanolate d'un métal alcalin, répondant à la formule générale R étant CH3, C ; Me étant K ,Na ; n étant un nombre de 4 à 6 , 0,03 à 0,3. 3. Sel potassique de mono-ester d'acide phosphorique et d'éther de monoalcoyl-polyéthylèneglycol, de formule RO(CH2-CH2-O)nPO(0K)2 R étant un alcoyle en C8 - C10 , n étant égal à 5 ou 6 .................................. 0;01 à 0,02. III.- Apprêt textile pour fils et filaments continus de rayonne viscose et d'acétate, contenant les constituants suivants (composition en parties pondérales): t. Acide acrylique oligomère d'un poids maléculaire de 3.000 à 30.000 .............................. 3,0 ; 2. Ethylsiloxanolate de sodium 0,4. L'invention permet de réaliser un encollage de haute qualité de fils et de filés chimique (notamment de filaments continus) par des solutions aqueuses desdites compositions, par exemple de matériels courants, et permet d'obtenir des fils et des filés apprêtés de haute qualité. L'invention permet d'élever le rendement des métiers à tisser de 3 à 5%. tes produits qui entrent dans la composition de l'apprêt sont largement disponibles et sont fabriqués par l'industrie chimique. On obtient l'acide acrylique oligomère par télomérisation par radicaux libres de l'acide acrylique monomère, avec mise en oeuvre, en tant que télogènes, du benzène, de l'isopropylbenzène et de l'acide thioglycolique ; en tant qu'amorceur on utilise l'acide azodinitrilisobutyrique. On prépare l'apprêt de-composition précitée en dissolvant les constituants, dans les proportions mentionnées dans 100 parties d'eau en agitant avec un agitateur mécanique à une température de 400 à 500C. le procédé d'encollage des fils chimiques-suivant l'invention consiste à traiter ces fils par une solution aqueuse à 3 - 15% d'apprêt de composition indiquée dans ce qui précède, dans des encolleuses par immersion ou au point de pinçage en continu à une température de la solution d'apprêt de 500 à 70 C. On sèche les fils encollés par contact ou par un moyen quelconque, la température du premier et du second sécheur étant de 600C, la température du troisième et du quatrième sécheur étant de 800C, celle du cinquième étant de 600C. On soumet à l'encollage des fils ou des filés de rayonne viscose, d'acétate, de chlorure de polyvinyle, de préférence de polyamides. On peut éliminer facilement l'apprebt du fil par lavage à l'eau à une température de 400 à 600C sans mise en oeuvre de détergents. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples non limitatifs de composition de ltapprôt et de mise en oeuvre du procédé d'encollage de fils chimiques variés. EMPtE 1. Cet exemple se rapporte à la composition suivante de l'ap; prêt ( les teneurs en constituants sont indiquées en parties pondérales) et à l'encollage de fils polyamides acide acrylique oligomère d'un poids moléculaire de 7.000 3,0 éthylsiloxanolate de sodium 0,03. On prépare la composition d'encollage en brassant mécaniquement lesdits constituants dans 100 parties pondérales d'eau à une température de 400 à 500C pendant 10 à 15 mn jusqutà dissolution complète. On effectue le traitement des fils composites, à 200 torsions au mètre, par la composition d'apprêt sur des encolleuses à tambours multiples par immersion à une température de la solution d'encollage de 600C. La concentration en apprêt du bain est de 3%, le pH de 2,6 , la pression des rouleaux exprimeurs étant de 10 à 15 kgf/cm. Le séchage des fils encollés se fait par contact à une température des premier et second tambours de séchage de 600C, la température du troisième et du quatrième tambour de séchage étant de 800C, celle du cinquième étant de 600C ; taux d'étirage 3 à 5%. EXEMPLE 2. Cet exemple se rapporte à la composition suivante de l'apprêt (les teneurs en constituants sont indiquées en parties pondérales) et à l'encollage des fils polyamides acide acrylique oligomère d'un poids moléculaire de 7.000 5,0 éthylsiloxanolate de sodium 0,06 sel potassique de monoester d'acide phosphorique et d'éther de mono-octyl pentaéthyléneglycol 0,02. On utilise cette composition pour préparer 100 parties de solution d'encollage (d'après le procédé décritdans l'exemple 1). On effectue le traitement de filaments polyamides continus à faible taux de torsion (jusqu'à 40 torsions au mètre) par la composition d'encollage sur des encolleuses par immersion, la température de la solution d'encollage étant de 600C. La concentration du bain en apprêt est de 5%, le pH est de 2,6 , la pression des rouleaux exprimeurs de 20 à 25 kg/cm. le séchage dss fils encollés se fait par contact à une température du premier et du second tambour de séchage de 600C, la température du troisième et du quatrième tambour de séchage étant de 800G, celle du cinquième de 60 OC, le taux d'étirage étant de 3 à 5%. EXEMPLE 3. Cet exemple se rapporte à la composition suivante de l'apprit (les teneurs en constituants sont indiquées en parties pondérales) et à l'encollage de fils de rayonne viscose acide acrylique oligomère d1un poids moléculaire de 4.000 3,0 , méthylsiloxanolate de sodium 0,3 . La composition indiquée est utilisée pour préparer 100 parties dune solutiona'encollage (d'après le procédé décrit dans l'exemple 1). On traite les filaments continus d'acétate par la composition d'encollage sur des encolleuses à une température de la solution d'encollage de 500C. la concentration du bain en apprêt est de 3,0% ; le pH est de 6,0 , la pression des rouleaux exprimeurs est de 5 à 10 kgf/cm. La température de séchage est de 600 à 900G, le taux d'étirage est de 6 à 7%. EXEMPLE 4. Cet exemple se rapporte à la composition suivante de l'appret (les teneurs en constituants sont indiquées en parties pondérales) et à lvencollage de fils d'acétate acide acrylique oligomère d'un poids moléculaire de 4.000 3,0 méthylsiloxanolate de sodium 0,3 sel potassique de mDnoester d'acide phosShorique et d'éther de mono nonylhexaéthylèneglycol 0,01. On utilise cette composition pour préparer 100 parties d'une solution d'encollage (d'après le procédé décrit dans l'exemple 1). On effectue le-traitement de filaments continus par la composition d'encollage sur des encolleuses à une température de la solution d'encollage de 500 à 600C. La concentration du bain en apprit est de 3,0 ; le pH est de 6,5 , la pression des rouleaux exprimeurs de 5 à 10 kgf/cm. La température de séchage est de 55 à 750C , le taux d'étirage est de 3 à 5. Bien entendu, l'invention ntest nullement limitée aux modes de réalisation-décritset représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituants des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications quisuivent.