Brevet FR2819273A1 — publié le 20020712

PROCEDE DE TRAITEMENT ANTI-FIUITRAGn D'UN MATFERIIAU COMPORTANT DE A! AINF La présente invention concerne un procédé de traitement d'un matériau comportant de la laine destiné à éliminer ou à tout le moins réduire de manière importante la capacité de feutrage de la laine. On désigne sous le terme feutrage l'enchevêtrement des fibres de laine ou d'autres poils d'animaux que l'on observe sous l'effet d'une action mécanique en milieu chaud et humide. Lorsque les fibres se présentent sous la forme d'une nappe, on obtient par feutrage la formation d'un feutre qui est une nappe compacte et uniformisée desdites fibres. Cette capacité d'enchevêtrement des fibres de laine est due à la structure en forme d'écailles de la cuticule qui constitue l'enveloppe extérieure de la fibre de laine. C'est la surface écailleuse de la laine qui conduit à des propriétés frictionnelles différentes selon le sens de la fibre (sens pointe - racine ou inversement) qui elles-mêmes génèrent la migration des fibres de laine et donc leur enchevêtrement. En dehors de la production du feutre, la capacité de feutrage de la laine constitue souvent un inconvénient que l'on cherche à éliminer ou au moins à réduire. On a déjà proposé des traitements anti-feutrage (ou d'infeutrabilité) de la laine, traitements qui ont pour effet de réduire ou de recouvrir la structure écailleuse de la laine ou encore d'empêcher le mouvement des fibres les unes par rapport aux autres. Dans le premier cas il s'agit généralement de traitements par attaque chimique de la cuticule. Dans le second cas il s'agit de lier mécaniquement les fibres par des résines ou par des points de soudage. En ce qui concerne l'attaque chimique, les procédés mis en oeuvre visent à obtenir l'oxydation de la cuticule. Ceci peut être réalisé par une première étape de chloration suivie d'une seconde étape mettant en oeuvre un acide du type manganate ou 2 - peroxysulfurique. Il est également possible de combiner les deux approches en réalisant une chloration douce suivie d'un traitement avec une résine polyamide-épichlorhydrine. Selon une autre variante d'un procédé s d'oxydation de la cuticule, on réalise un prétraitement avec des ions métalliques lourds, un traitement avec une solution saturée d'un sel d'acide fort d'hypochlorite suivi d'un traitement avec un sulfite puis d'une stabilisation avec la formaldéhyde. Ces traitements de la cuticule sont particulièrement agressifs et mettent en oeuvre des composants qui s'avèrent dangereux pour l'environnement. Il est donc souhaitable de trouver d'autres types de traitements anti-feutrage des matériaux comportant de la laine. Le procédé proposé dans le cadre de la présente invention comprend une étape d'imprégnation du matériau par de l'ammoniac liquide suivie d'une étape de lavage à l'eau, les deux étapes d'imprégnation et de lavage étant réalisées alors que le matériau est mis sous tension. Certes un tel traitement à l'ammoniac liquide est déjà connu dans le domaine des fibres cellulosiques, notamment du coton, en vue d'améliorer certaines de leurs propriétés, notamment leur résistance dynamométrique et leur affinité tinctoriale. Les effets d'un tel traitement sont similaires à ceux obtenus lors du mercerisage du coton. Certes dans le document FR.2.175.582 on a déjà proposé d'appliquer un traitement à l'ammoniac liquide sur des fibres polypeptidiques et notamment sur la laine. Mais le traitement en question met en oeuvre des conditions opératoires particulières et totalement différentes de celles utilisées pour les fibres cellulosiques. Les fibres sont immergées dans un bain d'ammoniac liquide puis l'ammoniac est éliminé par séchage des fibres en l'absence d'eau. Le temps d'imprégnation est un temps long, prenant plusieurs minutes jusqu'à plusieurs heures. L'imprégnation se fait sans tension et le séchage, en l'absence d'eau, se fait sous une tension faible ou nulle. Dans ce document FR.2.175.582, il est stipulé que grâce aux 3 - conditions opératoires, différentes de celles mises en oeuvre pour les fibres cellulosiques, on peut obtenir des fibres polypeptidiques améliorées, notamment par un gonflant important des fils ou articles finis, sans aucun brillant. Enfin il est fait mention dans ce document que ce traitement assure l'infeutrabilité des articles et les rend irrétrécissables au lavage. Or les essais réalisés par le demandeur ont montré que la mise en oeuvre d'un traitement à l'ammoniac liquide dans les conditions stipulées par le document FR.2.175.582 n'apportait aucune propriété d'infeutrabilité aux fibres de laine. C'est au contraire le mérite du demandeur que d'avoir fait ressortir que pour obtenir l'infeutrabilité des articles à base de fibres de laine il fallait mettre en oeuvre non pas les conditions opératoires prévues dans le document FR.2.175.582 mais bien celles qui étaient déjà mises en oeuvre, sous certaines conditions, pour les fibres cellulosiques, sachant que lesdites fibres cellulosiques ne présentent aucun caractère de feutrage. De préférence, le procédé de l'invention comporte une étape préalable au lavage à l'eau pour l'élimination partielle de l'ammoniac liquide, par exemple par évaporation. Lors de l'étape d'imprégnation, le temps d'imprégnation du matériau par l'ammoniac liquide est compris entre 3 et 3Osecondes. De plus la mise sous tension du matériau lors des étapes d'imprégnation et de lavage est réalisée avec une tension comprise entre 0,5 et 3,5 N/cm. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va être faite d'un exemple de traitement d'un tissu à base de fibres de laine illustré par le dessin annexé dans lequel la figure unique est une représentation schématique d'une installation de traitement. L'installation 1 de traitement à l'ammoniac liquide qui est illustrée sur la figure est conforme à l'enseignement du document BE- A-1009874. Bien sûr, le même traitement conforme à l'invention pourrait être mis en oeuvre dans des installations différentes, - 4 - notamment conformes à l'enseignement des documents FR.A.2.238.006 et FR.A.2.121.866. N'apparaissent pas sur la figure annexée les circuits extérieurs à l'installation proprement dite qui concernent l'alimentation et le recyclage de l'ammoniac liquide, circuits qui ne présentent pas d'intérêt dans le cadre du procédé de la présente invention. L'installation 1 est destinée au traitement en continu d'un matériau comprenant des fibres de laine, matériau se présentant sous une forme elle-même continue, telle qu'un tissu, un tricot, un fil ou une nappe de fils. L'installation 1 comporte successivement dans le sens de déplacement du matériau 2: a) un sas d'entrée 3, b) une première cuve 4 contenant l'ammoniac liquide 5, c) une seconde cuve 6 contenant l'eau de lavage 7, d) un sas de sortie 8 contenant également de l'eau et, e) un séchoir 9. A I' intérieur de l'installation 1, le matériau 2 est guidé par des rouleaux de guidage 12 pour effectuer le parcours qui va être décrit ci-après. Le matériau 2 pénètre dans l'installation 1 par le sas d'entrée 3, plonge dans le bain d'ammoniac liquide 5 contenu dans la première cuve 4, est essoré par tout moyen notamment pneumatique d'essorage 10, passe sur des cylindres chauffants 11, plonge dans I'eau 7 contenue dans la seconde cuve 6 et sort de ladite seconde cuve par le sas de sortie 8 avant d'être séché dans le séchoir 9. Le dispositif d'essorage 10 et les cylindres chauffants 11 ont pour fonction d'éliminer en partie l'ammoniac liquide emporté par le matériau 2 après son séjour dans le bain d'imprégnation 5. Le réglage des vitesses de rotation des différents rouleaux de guidage 12 et des cylindres chauffants 11 permet d'ajuster la tension exercée sur le matériau pendant son déplacement dans l'installation, tension qui doit s'exercer à la fois pendant l'étape d'imprégnation et pendant - 5 - l'étape de lavage. Le traitement du matériau 2 comprenant des fibres de laine a pour objet de rendre ledit matériau infeutrable. Il peut bien sûr s'agir d'un matériau composé exclusivement de fibres de laine mais également d'un matériau en mélange avec d'autres fibres naturelles ou synthétiques. Le caractère d'infeutrabilité recherché résulte de l'action de l'ammoniac liquide sur les fibres de laine, de l'élimination de cet ammoniac en tout ou partie par un lavage dans l'eau et par la mise sous tension du matériau pendant les opérations d'imprégnation et de lavage. Les meilleurs résultats ont été obtenus en mettant en oeuvre un temps d'imprégnation du matériau de 3 à 30 s. Ce temps d'imprégnation peut être réglé en faisant varier la vitesse de déplacement du matériau dans l'installation et également en réglant la distance parcourue par le matériau dans le bain 5 d'ammoniac liquide. La tension du matériau, calculée sur la largeur du matériau, pendant les étapes d'imprégnation et de lavage est comprise entre 0,5 et 3,5 N/cm, I'eau de lavage 7 est alimentée à contre-courant depuis le sas de sortie 8, avec une température qui peut passer progressivement de 20 à 95 C depuis la seconde cuve 6 jusqu'au sas de sortie 8. Dans un exemple précis de réalisation, le matériau 2 était un tissu de laine faisant 190g/m2. Le temps d'imprégnation était de 24 s. La tension exercée sur le tissu pendant les étapes d'imprégnation et de lavage était de 2,3N/cm. La température de l'eau de lavage 7 dans le sas de sortie 8 était de 80 C. Le matériau testé après traitement, comparativement au matériau non traité, a permis de faire ressortir les propriétés d'infeutrabilité conférées par le traitement. Il a également été remarqué qu'en plus des propriétés d'infeutrabilité, le traitement de l'invention améliorait le toucher du tissu, augmentait sa stabilité au lavage et conservait à la fibre de laine -6- - 6 - 2819273 son état neuf après lavage. Le procédé qui vient d'être décrit est un procédé continu que l'on peut mettre en oeuvre avec un matériau se présentant sous la forme d'un tissu, un tricot, un non-tissé, un fil ou mieux une nappe de fils. Ce procédé n'est pas exclusif de l'invention. Il peut également s'agir d'un procédé discontinu, en particulier sur un matériau se présentant sous la forme de bobines de fil. Dans ce cas la mise sous tension du matériau à l'occasion de l'étape d'imprégnation par l'ammoniac liquide et du lavage à l'eau est réalisée lors du bobinage; de plus suivant les matériaux, cette mise sous tension peut être complétée du fait de la propre rétraction des fils du fait du traitement lui-même. - 7 - REVENDICATIONS 1.Procédé de traitement anti-feutrage d'un matériau comportant de la laine caractérisé par une étape d'imprégnation du matériau par de l'ammoniac liquide et par un lavage à l'eau, lesdites étapes d'imprégnation et de lavage étant réalisées alors que le matériau est sous tension. 2.Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte une étape d'élimination partielle de l'ammoniac liquide, avant l'opération de lavage, par exemple par essorage et/ou évaporation. 3.Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le temps d'imprégnation du matériau par l'ammoniac liquide est de 3 à 30 s. 4.Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la tension exercée sur le matériau pendant les opérations d'imprégnation et de lavage est de 0,5 à/cm. 5.Procédé en continu selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le matériau est un tissu, un tricot, un non- tissé, un fil ou une nappe de fils. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que l'eau de lavage, alimentée à contre-courant, est à une température qui varie dans la fourchette de 20 à 95 C. 7.Procédé discontinu selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le matériau se présente sous forme de bobines de fils, la mise sous tension étant réalisée au bobinage.