La présente invention a pour objet un procédé de préparation de microfilaments cellulosiques ainsi qu'un procédé de préparation de microfibres cellulosiques. Lesdites microfibres cellulosiques sont en fait obtenues, dans le cadre de la présente invention, incidemment lors de la préparation des microfilaments (dans la mesure où inéluctablement certains desdits microfilaments cassent) et sciemment par coupe desdits microfilaments préparés dans un premier temps.

Le procédé de préparation des microfibres cellulosiques de l'invention s'inscrit dans le cadre de la filature humide. Sa mise en oeuvre ne fait pas intervenir de pièce mécanique tournante. Elle est basée sur un étirage hydraulique, en lieu et place d'un étirage mécanique plus classique.

Les procédés de l'invention permettent d'obtenir des microfilaments et microfibres cellulosiques, très hydrophiles. Ils sont également intéressants en ce qu'ils permettent la préparation, en continu, de nontissés microfilamenteux et/ou microfibreux.

Dans les brevets FR-A-320 446 et FR-A-580 383, du début de ce siècle, on a déjà mentionné des techniques de filature, basées sur l'étirage hydraulique pour la production de fils cellulosiques, mais, à la connaissance de la Demanderesse, lesdites techniques n'ont jamais été optimisées pour la production de microfilaments.

A ce jour, les filaments de cellulose (obtenus par régénération de la viscose ou précipités dans 1'eau à partir de solution de cellulose dans la N-méthyl N-oxyde morpholine ou dans la cupriéthylènediamine) subissent en filature humide un étirage mécanique, qui diminue leur titre et leur diamètre. Cet étirage oriente les macromolécules et rend le filament plus résistant. Toutefois, cette technique d'étirage mécanique a des limites. On obtient ainsi, avec des rendements raisonnables, des filaments de cellulose (à partir de viscose) de 0,75 dtex (commercialisés notamment par Courtaulds).

La production de filaments plus fins se révèle beaucoup plus délicate. Elle est possible, dans le cadre d'un étirage mécanique classique en filature humide mais avec une productivité très faible.

Il a toutefois été décrit, dans le brevet russe 759627, un procédé pour la production de fils cellulosiques très fins. Ledit procédé propose un étirage

mécanique de 400 à 4 000 % de la viscose. Celle-ci, à faible teneur en cellulose (5 %), est filée au travers de trous de 70 um puis régénérée, lentement, dans un bain d'acides organiques faibles (en lieu en place de l'acide minéral fort (tel H2SO4) classique...) On trouve, par ailleurs, des fibres, de moins de 0,5 dtex, mais il s'agit de microfibres synthétiques, telles celles obtenues par éclatement de fibres conjuguées bicomposantes (telles les fibres Bellima XO de Kanebo) ou par le procédé dit"melt-blown". On réalise avec ces micro fibres synthétiques des tissus (tel le Hitecloth de Kanebo) ou des nontissés (tel le Brillentuch de Vileda- Freudenberg)...

On sait également préparer de nos jours des tissus ou nontissés avec des fibres de titre élevé ou normal de quelques décitex et traiter ensuite lesdits tissus ou nontissés de sorte que leurs fibres constitutives soient décomposées (en milieu solvant) ou éclatées (tout au moins fibrillées) pour conférer auxdits tissus ou nontissés le caractère microfibreux recherché. On obtient ainsi des textiles comme l'Alcantarat)...

Confrontée à cet état de la technique, la Demanderesse a mis au point des procédés de préparation de microfilaments et microfibres cellulosiques qui permettent d'une part, la production, à une échelle industrielle, de microfilaments et microfibres cellulosiques et d'autre part, à cette même échelle, la production directe, en continu de nontissés microfilamenteux et/ou microfibreux (sans avoir à sécher et-conditionner les microfilaments ou microfibres obtenus pour ensuite les ouvrir, au risque de les endommager).

Le procédé de préparation de microfilaments cellulosiques de l'invention comprend : -l'élaboration d'une solution cellulosique (C) ; -1'extrusion de celle-ci au travers du (des) trou (s) d'une filière ; le (s) dit (s) trou (s) de ladite filière présentant un diamètre équivalent tel qu'en l'absence de tout étirage, le passage de ladite solution (C) au travers du (des) trou (s) de ladite filière génère des filaments dont le titre To est inférieur ou égal à 2,5dtex ; -l'étirage hydraulique, au sortir du (des) dit (s) trou (s), de ladite solution extrudée ; ledit étirage étant mis en oeuvre avec un liquide (F) apte à régénérer ou précipiter, au moins partiellement, la cellulose.

De façon caractéristique, dans le cadre de la présente invention, on a associé, à une extrusion optimisée, un étirage hydraulique mis en oeuvre avec un liquide

pré-régénérant, régénérant, pré-précipitant ou précipitant de la cellulose renfermée dans ladite solution cellulosique (C) extrudée. Ledit liquide entraîne, étire ladite solution extrudée. Ledit liquide avantageusement ne fige pas trop vite ladite solution extrudée.

Dans le cadre de cette variante avantageuse, ledit liquide amorce seulement la régénération ou précipitation qui est ensuite poursuivie et achevée, généralement, dans un bain de récupération des filaments et fibres générés. Des fibres sont toujours présentes (en faible pourcentage) car des filaments sont inéluctablement rompus à la sortie de la filière.

Ce phénomène de rupture des filaments (qui s'accompagne généralement d'un regonflement des fibres ainsi générées, donc d'une perte du bénéfice de l'étirage) était attendu et laissait préjuger de l'impossibilité de préparer, par étirage hydraulique, des microfilaments et microfibres cellulosiques. En effet, plus les diamètres des trous d'une filière sont élevés, plus l'étirage hydraulique peut être élevé car le filament à la sortie de la filière étant gros, il peut supporter un étirage important avant de rompre sous la traction. Ainsi, avec une filière présentant un trou de 90 lm, il est seulement possible d'étirer de la viscose à environ 450 %. Il n'en est évidemment pas de même avec une filière dont le (les) trou (s) a (ont) un diamètre de moins de 50 pm. Les filaments sont déjà fins à la sortie de la filière et donc peu résistants et prêts à se rompre. La Demanderesse a notamment réalisé, avec de la viscose, des expériences en vue de suivre l'évolution des maxima d'étirage des filaments ou fibres par étirage hydraulique en fonction des diamètres de filières. Le titre des filaments et fibres obtenus, après régénération ou précipitation complète et séchage étant T (dtex) ; le titre d'un filament obtenu sans étirage étant To (dtex) ; l'étirage du filament est donnée par 1'expression (To-T)/T.

Le tableau ci-après résume les résultats obtenus et met en avant la non-évidence des procédés de l'invention.

Diamètre de la Fil de viscose Fil de viscose après Etirage maximal filière sans étirage étirage hydraulique 100 (To-T)/T d (um) Titre To (dtex) Titre minimal T (dtex) (%) 120 11, 3 1, 16 875 90 6, 35 1, 1 477 70 3, 84 1, 28 200 50 1, 96 0, 69 184 40 1, 25 0, 47 166 35 0, 96 0, 35 174 Il est apparu, de manière surprenante, qu'un étirage important (de près de 200 %) a pu être conservé avec des trous de filières de moins de 50 um alors que, par extrapolation, on prévoyait des possibilités d'étirage très réduites avec de tels trous.

La mise en oeuvre des procédés de l'invention a donc permis, de façon tout à fait surprenante, d'obtenir des microfilaments et microfibres cellulosiques.

Lesdites microfibres peuvent être obtenues directement mais plus généralement résultent de la coupe, en continu, des filaments produits.

Pour alimenter la filière, à la sortie de laquelle, de façon caractéristique, un étirage hydraulique est mis en oeuvre, toute solution cellulosique susceptible d'être extrudée (et à partir de laquelle, par régénération ou précipitation, on peut récupérer la cellulose) convient. On préconise, dans le cadre de l'invention, l'intervention de : -solutions de cellulose, -solutions de dérivés cellulosiques, -solutions d'alliage de cellulose ou de mélange à base de cellulose, -solutions d'alliage de dérivés cellulosiques ou de mélange à base de dérivés cellulosiques.

On peut donc, selon l'invention, préparer des microfilaments ou microfibres cellulosiques à partir de solutions du matériau les constituant (solutions de cellulose ou d'alliage de cellulose, dites solutions vraies d'où la cellulose ou un alliage de cellulose sera ensuite précipité) ou à partir de solutions de précurseurs dudit matériau (solutions de dérivés cellulosiques ou d'alliages de dérivés

cellulosiques ; lesdits dérivés cellulosiques devant ensuite être régénérés en cellulose).

On précise ci-après la nature de solutions cellulosiques qui peuvent être extrudées et étirées hydrauliquement selon l'invention : -I1 peut donc s'agir de solutions vraies de cellulose et notamment de solutions du type de celles utilisées industriellement à ce jour, pour la production de fibres cellulosiques par simple filage : des solutions de cellulose dans de la N-méthyl N-oxyde morpholine (MMNO). De telles solutions contiennent en pratique de 3 à 12 % en poids de cellulose et sont solides à des températures inférieures à 80°C. Le procédé de l'invention doit donc, avec de telles solutions être mis en oeuvre à des températures supérieures à 80°C. Seul ledit solvant MMNO est utilisé industriellement à ce jour mais il existe en fait bien d'autres solvants de la cellulose, décrits dans la littérature et notamment dans"Cellulose Chemistry and its applications", Chapitre 7, p 181-200, édité par T. P. Nevell et S.

Haig Zeronian (Ellis Horwood Limited-John Wiley & Sons), parmi lesquels on peut citer : la pyridine, le diméthylsulfoxyde (DMSO) pris seul ou en mélange avec le formaldéhyde ; le diméthylformamide (DMF) pris seul ou en mélange avec des oxydes d'azote (ex : N204/DMF) ; la méthylamine, l'hydrazine... ainsi que des solvants inorganiques tels que les chlorures de lithium, de zinc ; le trithiocyanate de calcium ; les acides sulfurique, phosphorique, trifluoroacétique ; les bases comme les hydroxydes de sodium, de lithium, de cuivre et notamment la liqueur cupro-ammoniacale ou l'hydroxyde de cupriéthylènediamine, utilisés autrefois pour la fabrication de la"rayonne au cuivre"... Des solutions de cellulose à base desdits solvants peuvent être extrudées (filées) et étirées hydrauliquement selon le procédé de l'invention pour notamment générer des microfilaments et microfibres cellulosiques.

-Il peut également s'agir de solutions vraies d'alliage de cellulose, c'est-à- dire d'un mélange de cellulose et d'un autre matériau dissout dans un solvant convenable. De tels alliages ont été décrits dans la littérature et notamment dans les brevets US 4,041,121-4,144,079-4,352,770 et 4,302,252, dans Polymer, 1991, Volume 32, No 6, p 1010-1011 et Macromolécules, 1992,25, p 589-592.

On peut par exemple extruder et étirer hydrauliquement selon l'invention : un mélange cellulose-polystyrène dans du sulfure de carbone, un mélange cellulose- polyvinylalcool dans du diméthylsulfoxyde (DMSO)...

-11 peut également s'agir de solutions de dérivés cellulosiques. Selon cette variante, la cellulose a été, en amont, transformée en un dérivé soluble qui, selon l'invention est extrudé, étiré hydrauliquement et re-transformé en cellulose, on dit régénéré en cellulose. La viscose constitue un exemple de telles solutions de dérivés cellulosiques. Il s'agit d'un xanthate de cellulose en solution dans de la soude. Il est obtenu de façon classique par préparation, à partir de la cellulose (CelOH), de l'alcali-cellulose (CelONa) puis par action du sulfure de carbone (CS2) sur ladite alcali-cellulose (CelONa). Ladite viscose-xanthate de cellulose dans de la soude-peut donc être extrudée, étirée hydrauliquement et régénérée au moins partiellement, en cellulose sous l'action d'un liquide d'étirage adéquat (actif par son caractère acide et/ou sa température).

-Il peut enfin s'agir de solutions d'alliage de dérivés cellulosiques, c'est-à- dire d'un mélange dérivé cellulosique-autre matériau dissout dans un solvant convenable ; ledit dérivé cellulosique étant susceptible après régénération de se transformer en cellulose. De telles solutions peuvent notamment consister en des solutions aqueuses de viscose et de polyvinylpyrrolidone (PVP) tels que décrites dans les brevets US 3,377,412 et 4,136,697.

Avantageusement, on met en oeuvre le procédé de l'invention avec de la viscose ou avec une solution de cellulose dans la N-méthyl N-oxyde morpholine (MMNO).

L'extrusion des solutions ci-dessus-solutions vraies de cellulose ou d'alliage de cellulose ; solutions de dérivés cellulosiques ou d'alliage de dérivés cellulosiques-est mise en oeuvre à travers une filière, éventuellement chauffée.

Ladite filière peut consister de façon classique en une buse à un trou ou en une tête comportant plusieurs trous. Le ou les orifices d'extrusion (on peut également parler de filage) ont avantageusement, pour la préparation de microfilaments et microfibres de l'invention un diamètre équivalent inférieur ou égal à 55 llm, voire inférieur ou égal à 50 um et encore plus avantageusement inférieur ou égal à 40 pm. En tout état de cause, et il s'agit là d'une caractéristique essentielle du procédé de l'invention (de préparation de microfilaments), le ou les orifices d'extrusion ont un diamètre équivalent tel qu'en l'absence de tout étirage, le passage de la solution cellulosique extrudée au travers dudit ou desdits orifices génère des filaments dont le titre To est inférieur ou égal à 2,5 dtex.

L'homme du métier aura déjà compris que tout l'intérêt de l'invention est d'offrir une voie royale à la préparation de microfilaments et/ou microfibres

cellulosiques. Dans la présente description et les revendications annexées, les termes microfilaments et microfibres ont leur définition classique. Il s'agit de filaments et fibres présentant un titre inférieur à 1 dtex. On précise ici que les procédés de l'invention permettent notamment, à l'échelle industrielle, la préparation de microfilaments et microfibres qui présentent un titre inférieur à 0,7 dtex, voire à 0,5 dtex.

Pour l'obtention avec un bon rendement de tels microfilaments et microfibres, on optimise la mise en oeuvre du procédé de l'invention qui, comme indiqué ci-dessus, comprend deux étapes essentielles : celle de l'extrusion dans les conditions précisées suivie de celle de l'étirage hydraulique avec un liquide apte à régénérer ou précipiter au moins partiellement la cellulose en solution. Ledit liquide est un liquide régénérant, pré-régénérant, précipitant ou pré-précipitant.

Dans le cadre d'une variante de mise en oeuvre de l'invention, ledit liquide est seulement pré-régénérant ou pré-précipitant. Il est ainsi choisi (nature) pour, et/ou mis en oeuvre dans des conditions (température, concentration) telles, que la solution extrudée ne subisse qu'une régénération ou précipitation partielle. Cet état de fait peut favoriser un étirage maximum du gel en sortie de filière (qui est parfois délicat à obtenir si la solution est à ce niveau trop vite solidifiée...).

Pour une optimisation poussée dudit étirage hydraulique (obtention d'un étirage réel des filaments ou des fibres de plus de 50 % et plus particulièrement d'environ 200 %), on dispose, dans le cadre de l'invention, du réglage de trois "paramètres": -l'état de la solution cellulosique à extruder (concentration, viscosité) ; -le diamètre équivalent du (des) trou (s) de la filière ; -le rapport, en sortie de filière, entre la vitesse du liquide d'étirage (V) et la vitesse de ladite solution cellulosique (Vo).

Dans le cadre de cette optimisation poussée, la Demanderesse préconise de mettre en oeuvre l'étirage hydraulique, dans les conditions ci-après : -avec un rapport des vitesses Vl/V0 compris entre 2,5 et 30 et, selon une variante particulièrement préférée, avec ledit rapport des vitesses V,/Vo compris entre 3 et 10.

En tout état de cause, selon l'invention, les deux premiers des trois paramètres ci-dessus, ont des plages de valeurs possibles délimitées par la condition : To < 2, dtex. dtex. Pour qui concerne le diamètre équivalent du (des) trou (s) de la filière (2ème paramètre), on a vu qu'avantageusement, il est inférieur

ou égal à 55 pm, voire inférieur ou égal à 50 um et encore plus avantageusement inférieur ou égal à 40 lm.

Pour ce qui concerne les vitesses V et Vol respectivement vitesse du liquide d'étirage et vitesse de la solution cellulosique, elles peuvent être communiquées auxdits liquide et solution par tout moyen approprié.

La solution cellulosique est accélérée par exemple par pompage.

Le liquide d'étirage peut couler sous l'action de son propre poids (par gravité). Il est avantageusement mis en pression en amont de la filière ou aspiré en aval de celle-ci. On cumule généralement 1'effet de la gravité et celui d'une mise en pression en amont ou celui d'une aspiration en aval... Il n'est nullement exclu de cumuler mise en pression et aspiration, avantageusement avec 1'effet de la gravité... Une telle aspiration peut être mise en oeuvre avec tout moyen connu et notamment au moyen d'un dispositif de trompe ou de venturi.

On comprend qu'avantageusement le procédé de l'invention est mis en oeuvre avec la filière disposée selon un axe vertical.

A la sortie de la filière, la solution cellulosique est entraînée par le liquide d'étirage hydraulique. Avantageusement, l'étirage hydraulique mis en oeuvre 1'est dans un espace sans turbulence. On peut ainsi le mettre en oeuvre dans un tube d'étirage. Un tel tube sert de guide fil et canalise le liquide d'étirage.

On peut également avantageusement mettre en oeuvre ledit étirage hydraulique entre deux plaques.

La-longueur (dans le sens de l'étirage) dudit tube ou desdites plaques est laissée à l'appréciation de l'homme du métier.

On notera incidemment ici, que, dans le cadre du procédé de l'invention, le liquide d'étirage est projeté (ou coule simplement) dans une direction sensiblement parallèle à l'axe de la filière. C'est, dans ces conditions, qu'il assure évidemment au mieux sa fonction de fluide d'étirage Si ledit liquide parvenait au contact de la solution extrudée sous un angle trop prononcé, il y aurait alors éclatement de ladite solution... on ne générerait pas de filaments...

Le procédé de l'invention tel que décrit ci-dessus permet, sans crainte de rupture (excessive), de produire en continu des microfilaments cellulosiques. On a vu qu'inéluctablement certains desdits microfilaments se rompent en fibres. On produit donc conjointement des microfilaments et des microfibres.

Selon une première variante, on peut collecter lesdits filaments (et fibres), dans un bain de régénération ou de précipitation (on observe, dans ledit bain, la

régénération ou précipitation complète de la cellulose), sur une toile. A partir du matelas généré sur ladite toile, il est alors aisé de réaliser par des opérations classiques un voile ou une nappe de nontissé cellulosique. Un tel voile ou une telle nappe à base de microfilaments cellulosiques possède des propriétés remarquables de rétention de liquides hydrophiles.

Selon une autre variante, on peut récupérer les filaments générés à l'aide de bobines. En aucun cas, dans le cadre du procédé de l'invention, de telles bobines sont responsables de l'étirage de la cellulose.

Selon une troisième variante, on ne récupère pas les filaments générés sous la forme de filaments mais uniquement sous la forme de fibres. A cette fin, on prévoit la coupe, avantageusement en continu, desdits filaments générés et l'on ne recueille donc dans le bain de régénération ou précipitation que des fibres. On peut, dans le cadre de cette variante, prévoir l'installation d'un couteau rotatif ; par exemple, à la sortie du tube d'étirage. On peut alors récupérer dans ledit bain, sur une toile, un matelas de fibres cellulosiques. A partir de celui-ci, on peut récupérer les fibres par des moyens appropriés ou comme indiqué ci-dessus, obtenir directement un voile ou une nappe de nontissé.

D'une manière générale, la présente invention a également pour objet un procédé de préparation de microfibres cellulosiques qui comprend donc, dans un premier temps, la préparation de microfilaments cellulosiques, telle que décrite ci- dessus, puis la coupe, avantageusement en continu, desdits microfilaments.

On en revient maintenant audit procédé de préparation de microfilaments cellulosiques de l'invention pour préciser que, selon l'une ou l'autre de ses variantes, il est avantageusement mis en oeuvre : -avec de la viscose, à titre de solution cellulosique, et avec un liquide acide, à titre de liquide d'étirage ; ou -avec une solution de cellulose dans de la N-méthyl N-oxyde morpholine, à titre de solution cellulosique et avec une solution aqueuse chaude, à titre de liquide d'étirage. Avantageusement, ladite solution aqueuse chaude renferme de la N-méthyl N-oxyde morpholine afin de n'être responsable que d'une pré- précipitation de la cellulose.... ou -avec une solution de carbamate de cellulose dans un mélange soude-urée (par exemple, une solution de carbamate de cellulose à 8% en poids renfermant

10% en poids de soude et 5% en poids d'urée), à titre de solution cellulosique et avec un liquide acide, à titre de liquide d'étirage ; ou -avec une solution de formiate de cellulose dans de l'acide phosphorique (généralement une solution de 5 à 35 % en poids de cellulose dans un mélange d'acide formique et d'acide phosphorique), à titre de solution cellulosique, et avec une solution coagulante d'acétone et/ou une solution régénérante de soude, à titre de liquide d'étirage. On peut ainsi obtenir des microfilaments de formiate de cellulose et/ou de cellulose ; ou -avec une solution de cellulose dans de la soude, à basse température (par exemple, une solution de soude à 7,5% en poids contenant environ 5% en poids de cellulose, à environ-7°C), à titre de solution cellulosique et avec un liquide acide, à titre de liquide d'étirage ; ou -avec une solution cupro-ammoniacale de cellulose (cependant difficile à filtrer donc forcément à faible concentration en cellulose) à titre de solution cellulosique et avec de l'acide sulfurique à titre de liquide d'étirage ; ou -avec une solution cellulosique dont le solvant est le chlorure de zinc et avec 1'eau à titre de liquide d'étirage ; ou -avec des couples bien connus de l'homme de l'art d'une solution de cellulose et d'un liquide la régénérant comme exposés par J. BRANDRUP et E. H.

IMMERGUT dans « Polymer Handbook, Third Edition, WILEY INTERSCIENCE », Solvent for cellulose, pp. V/130 à 139.

L'agencement de dispositifs convenant à la mise en oeuvre des différentes variantes du procédé de l'invention est à la portée de l'homme du métier. De tels dispositifs sont décrits en détail en référence aux figures annexées à la présente description. Leur utilisation est illustrée par les exemples.

Selon son dernier objet, la présente invention concerne des microfilaments et microfibres nouveaux, susceptibles d'être obtenus par les procédés décrits ci- dessus. De tels microfilaments et microfibres sont notamment caractérisés par leur faible titre (inférieur à 1 dtex, avantageusement inférieur à 0,7 dtex, voire à 0,5 dtex). Ils peuvent également présenter une structure originale.

La Demanderesse a ainsi constaté que des microfilaments et microfibres obtenus selon l'invention, à partir d'une solution de viscose, présentent, de façon tout à fait originale, en coupe transversale une forme oblongue (dont la plus grande dimension est généralement de 2 à 3 fois supérieure à la plus petite).

L'invention est illustrée sur les figures annexées et par les exemples ci-après.

A la considération desdits exemples, on réalise tout l'intérêt du procédé présentement décrit et revendiqué. Il permet d'obtenir des microfilaments et microfibres très hydrophiles dont la finesse s'apparente à celle des microfibres de polymères thermoplastiques qui, elles, sont hydrophobes.

On a représenté schématiquement sur les figures 1 et 2 annexées, deux dispositifs convenant à la mise en oeuvre du procédé de l'invention.

On montre sur la figure 3 une photographie d'une coupe transversale d'un microfilament cellulosique de l'invention. Il s'agit d'une photographie prise au microscope électronique à balayage, à un grossissement G de 11 000. Ledit microfilament a été obtenu dans les conditions précisées à l'exemple 1 (à partir d'une solution de viscose), au cours de l'essai où Vo = 0,20m/s et Vu=1,13 m/s (voir plus loin). Ledit microfilament exhibe, de façon caractéristique, une section transversale de forme oblongue.

Le dispositif selon la figure 1 convient pour un étirage hydraulique de la solution cellulosique sous l'action d'un fluide (liquide) circulant par gravité (cuve ouverte) ou sous pression (cuve hermétique) ; ladite pression lui étant donc conférée en amont de la filière.

Le dispositif selon la figure 2 convient pour un étirage hydraulique de la solution cellulosique sous l'action d'un fluide (liquide) circulant par gravité et aspiration ; aspiration inhérente à l'action d'un venturi, situé en aval de la filière.

On retrouve sur les figures 1 et 2 : -en 1. la filière ; -en 2, la canalisation d'alimentation de ladite filière 1 en solution cellulosique C ; -en 3, une cuve au sein de laquelle est disposée ladite filière 1, -en 4, le tube d'étirage.

Nous décrivons maintenant plus en détail le dispositif selon la figure 1.

La filière 1, alimentée à un débit Do en solution cellulosique C (débit assuré grâce à une pompe volumétrique disposée en amont, non représentée) comporte

une pluralité de trous, qui présentent une section totale So. La vitesse Vo de la solution cellulosique C en sortie de filière 1 est donc : Vo = Do/So.

Ladite filière 1 est installée dans la cuve 3 alimentée en fluide (liquide) d'étirage F par la canalisation 5. Ladite filière 1 est disposée en regard du tube d'étirage 4 qui présente une section S 1. Au sein dudit tube 4, le fluide d'étirage F entraîne et étire les filaments générés par régénération ou précipitation, au moins partielle, de la cellulose contenue dans la solution cellulosique C.

On a représenté en 6 et 7 des canalisations pour l'évacuation du fluide d'étirage F ; plus précisément en 6, une évacuation de réglage du débit et en 7, une évacuation du bac de sécurité (ouverte en permanence).

L'entrée (par la canalisation 5) et la sortie (par la canalisation 6) dudit fluide d'étirage F, sont équipées de débitmètres (non représentés). On peut ainsi, à tout moment, connaître le débit D1 dudit fluide d'étirage F. La vitesse de celui-ci, à l'entrée du tube d'étirage 4, est donc : V = D/S.

Le rapport des vitesses du fluide d'étirage F et de la solution cellulosique C filée est donc VI/VO* Si les filaments étaient accélérés à la vitesse V dudit fluide d'étirage F, sans glissement, l'étirage hydraulique de ladite solution C serait de (V-Vo)/Vo. En fait, l'étirage réel est inférieur. Le titre des filaments et fibres obtenus, après régénération ou précipitation complète et séchage étant T (dtex) ; le titre d'un filament obtenu sans étirage étant To (dtex) ; l'étirage du filament est donné par 1'expression (To-T)/T.

Nous décrivons maintenant en détail le dispositif selon la figure 2.

La solution cellulosique C, au sortir des trous de la filière 1, est étirée, avec régénération ou précipitation, au moins partielle, dans le tube d'étirage 4. Comme précédemment, la vitesse Vo de ladite solution cellulosique C, en sortie de ladite filière 1, est Vo= Do/So.

Ledit tube d'étirage 4 relie la cuve 3 au venturi 10. Ledit tube 4 est alimenté en fluide (liquide) d'étirage F'par la canalisation 5'. Ledit fluide d'étirage F'est mis en vitesse par aspiration dudit venturi 10. A l'entrée du tube 4, il a la vitesse : Vl=Dl/Sl comme précédemment.

Le venturi 10 est alimenté, pour son fonctionnement, en fluide (liquide) F"à un débit D, par la canalisation 5". Le fluide F"est avantageusement un fluide régénérant ou précipitant (au moins partiellement). Ledit fluide F"a pour effet d'aspirer le fluide F'et de l'accélérer. Le col 10'du venturi 10 est traversé par la somme des débits D et D des fluides F'et F". Ledit col 10'présente une section

S2. La vitesse maximale du fluide qui entraîne les filaments et fibres est donc V, : V, = (D + D2)/S2. Les filaments et fibres 11 sont récupérés dans le bain de régénération 12.

On insistera ici sur l'intérêt du venturi 10 qui permet de faire varier le débit D, du fluide d'étirage F'sans avoir à mettre la cuve 3 sous pression.

Un dispositif, tel que schématisé sur ladite figure 2, permet de mettre en oeuvre plusieurs variantes du procédé de l'invention. On peut notamment faire intervenir en son sein des fluides F'et F", régénérants, de même nature, à la même concentration ou à des concentrations différentes (F"plus concentré que F'). Cette variante est illustrée dans 1'exemple 2 ci-après. On peut également faire intervenir des fluides F'et F", de nature différente. Ainsi, par exemple, une solution (C) de formiate de cellulose dans l'acide phosphorique peut être coagulée dans l'acétone (F'= acétone) puis les filaments de formiate de cellulose formés peuvent être régénérés par de la soude (F"= soude).

On illustre maintenant l'invention par les exemples ci-après.

Exemple 1 On prépare de la viscose à 8,7% de cellulose et 5,5% de soude (% en poids).

On utilise ladite viscose pour préparer des microfilaments et/ou microfibres cellulosiques en mettant en oeuvre le procédé de l'invention dans un dispositif du type de celui schématisé sur la figure 1.

La filière 1 utilisée comporte 1875 trous de 35 u. m de diamètre. La section totale des trous est donc So = 0,018 cm. Ladite filière 1 est installée dans la cuve 3 alimentée à un débit Do. La vitesse Vo du filament de viscose est donnée par : Vo=Do/So.

Ladite filière 1 est installée dans la cuve 3 alimentée en fluide F ; en fait, en bain dit primaire (bain pré-régénérant) qui consiste en une solution aqueuse renfermant : -120 g/1 d'acide sulfurique, -280 c,,/l de sulfate de sodium, -10 g/1 de sulfate de zinc.

L'étirage est mis en oeuvre dans le tube 4 qui présente un diamètre intérieur de 8 mm (=> une section S 1 = 0,503 cm) et une longueur de 80 cm.

La viscose filée est étirée et pré-régénérée par ledit bain primaire au sein dudit tube 4. Elle est ensuite régénérée dans un bac, disposé en dessous dudit

tube 4 ; bac qui renferme une solution aqueuse de même composition que celle du bain primaire (120 g/1 H2SO4,280 g/1 NaSO4 et 10 g/l ZnSO4).

On a réalisé de nombreuses expériences et notamment : -une première série avec la vitesse V (vitesse de gravité du fluide d'étirage) constante et égale à 1,35 m/s ; et la vitesse de la viscose Vo variant de 0,15 à 0,4 m/s. Les caractéristiques des filaments (et fibres) obtenus sont données dans le tableau 1A ci-après ; -une deuxième série avec la vitesse de la viscose Vo constante et égale à 0,35 m/s ; et la vitesse V du fluide d'étirage variant en augmentant la pression dans la cuve 3. Les caractéristiques des filaments (et fibres) obtenus sont données dans le tableau 1B ci-après.

-un essai avec les vitesses : Vo = 0,20 m/s <BR> <BR> <BR> VI = 1, 13 m/s<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> V,/Vo = 5,6.

Les caractéristiques des filaments (et fibres) obtenus sont les suivantes : T = Tper = 0,30 dtex (voir ci-dessous) (To-T)/T = 220 %.

Lesdites fibres sont obtenues directement ou après coupe des filaments.

On a caractérisé lesdits filaments (et fibres) par leur titre T (dtex) et leur pouvoir de rétention (%).

. Le titre qui caractérise leur finesse, est déterminé sous dépression de 3 900 Pa sur l'appareil TEXTEST FX 3030 par perméabilité à l'air d'un tampon de 3 g de ces filaments (et fibres) placés dans un tube de 29,2 mm de diamètre sous un couvercle. Les filaments (et fibres) ont été préalablement séchés et ouverts sur une mini-carde de laboratoire. Ils occupent un volume de 20 cm. Le débit d'air Q (1/m2/s) (qui traverse ledit tampon) est, d'après une courbe d'étalonnage de fibres de viscose de 0,75 à 2,4 dtex, proportionnel au titre des filaments (et fibres), titre déterminé par perméabilité à l'air et noté Tper (dtex), selon la relation : Q= 107. Tper.

. Le pouvoir de rétention en eau ou la rétention desdits filaments (et fibres)- qui augmente lorsque leur microporosité augmente et lorsque leur diamètre diminue-se mesure dans des conditions analogues à celles de la norme DIN 53814 (selon ladite norme, l'échantillon est centrifugé à 900 gravités pendant 20 minutes). Le test de la Demanderesse pour la mesure du paramètre rétention consiste :

-à conditionner un échantillon à 20°C et à 65% d'humidité relative ; - à peser ledit échantillon : m (g) ; -à l'immerger dans de 1'eau à 20°C ; - à le placer sur un filtre, dans le bol d'une centrifugeuse dont le diamètre interne est de 19,5 cm (centrifugeuse NEARV), revêtu d'un feutre de 2,5 mm d'épaisseur ; - à centrifuger ledit bol, à la consigne de 4350 tr/min (D=0,19 m) soit à 2 000 gravités pendant 3 minutes (1 min de montée en vitesse + 2 min à 2 000 gravités) ; le temps de freinage étant ensuite de 20 secondes ; -à peser ledit échantillon essoré : M (g) ; - à calculer sa rétention, en pourcentage, par la formule : R (%) = 100 x (M-m)/m.

Tableau 1 A Filière de 1875 trous de 35 um (To = 0,96 dtex) V, = 1,35 m/s V1/V0T=Tper(TO-T)/TRétentionExempleV0 (m/s) (dtex) (%) (%) la 0, 15 9, 7 0, 35 174 150 lb 0*18 7, 7 0, 37 159 145 lc 0. 2 6, 6 0, 36 166 135 5,20,41401301d0,25 le0, 34, 40, 43123110 If0. 353. 80, 47104110 3,30,54771051g0,4 Tableau 1 B Filière de 1875 trous de 35 um (To = 0,96 dtex) Vn = 0,35 m/s * V1/V0T=Tper(TO-T)/TRétentionExempleV1 (m/s) (dtex) (%) (%) lf 1, 35 3, 8 0, 47 104 110 lh 1, 86 5, 3 0, 44 118 * 120 1 i 2, 12 6, 1 0, 5 93 110 lj 2, 52 7, 2 0, 65 48 95

* On notera que pour une telle vitesse de viscose (Vo = 0,35 m/s) l'étirage maximum des filaments est de 118 % (ce qui correspond à un étirage hydraulique (Vl-V0)/Vo de 430%). On a constaté que si l'on cherche à aller au-delà, on provoque de nombreuses ruptures avec gonflement ce qui a un effet très défavorable sur le titre qui, alors paradoxalement, augmente au lieu de diminuer.

Ces expériences montrent qu'il est, selon l'invention (sans étirage mécanique) possible de préparer des microfilaments et microfibres cellulosiques dont le titre est inférieur à 0,7 dtex.

La rétention en eau de ces microfilaments et microfibres cellulosiques est de 90 à 150 %, bien plus élevée que celle des fibres cellulosiques selon l'art antérieur (qui, avec des titres supérieurs à 0,7 dtex, présentent une rétention en eau de 65 à 80%).

On montre ci-après l'intérêt de tels substrats.

Les filaments (et fibres) sont collectés sur une toile dans un bain régénérant (idem 12) puis, une fois régénérés, lavés. Ils constituent un voile. Ledit voile et la toile passent sous une rampe de liage par jets d'eau à 40 bars, ce qui permet de prélier le voile. Ensuite, le voile seul est consolidé sur chaque face par deux passages successifs à 60 bars sous la rampe de liage par jets d'eau. Le nontissé obtenu se révèle être particulièrement essuyant à sec de 1'eau mais aussi des graisses et se révèle être très essuyant à l'état humide (à 1'exemple d'une peau synthétique, constituée d'une couche alvéolaire de latex sur une couche de fibres absorbantes ; ou d'une peau naturelle).

L'essuyage de 1'eau est évalué en mesurant le temps d'évaporation de 0,5 ml d'eau réparti sur un miroir. La procédure de test consiste à placer, en salle conditionnée à 20°C et 65% d'humidité relative, sous un chariot de 10 x 10 cm d'embase, un échantillon de 10 x 20 cm du nontissé qui remonte de 5 cm sur les bords du chariot où il est fixé. Le chariot est lesté afin que le poids total soit de 1,02 kg (pression de 100 Pa). L'eau répartie est essuyée en faisant glisser le chariot d'un mouvement tournant suivi de plusieurs translations adjacentes.

A titre de comparaison, on a testé : -un nontissé de microfibres synthétiques : celui-ci n'est évidemment pas performant dans la mesure où lesdites fibres synthétiques sont hydrophobes ;

-un nontissé lié par jets d'eau, réalisé dans les conditions ci-dessus, avec des fibres obtenues à partir de filaments de viscose Courtaulds de 0,75 dtex (le câble des filaments ayant été coupé).

Les résultats de ces tests d'essuyage à sec, sont donnés dans le tableau 1C ci-après : Tableau 1C. Essuyage de 0.5 mi d'eau par le produit sec Produit Titre Grammage Temps d'essuyage (dtex) (g/m2) (s) Nontissé de filaments de l'exemplela 0,35 130 7 Nontissé de filaments de 0,5li 110 7 Nontissé de filaments de viscose 0,75 120 10 Courtaulds coupés. liés jets d'eau Nontissé"Miracloth"de DAIWABO à environ 70 65 base de fibres éclatées polyester-polypropylène 0. 2 On a réalisé les mêmes tests d'essuyage avec les produits à l'état humide (essorés manuellement) et avec 1 ml d'eau étalé sur le miroir.

Les résultats figurent dans le tableau 1D ci-après : Tableau 1D. Essuyage de lml d'eau par le produit essore Produit Titre Grammage Essorage Temps d'essuyage (dtex) (s)(%) Nontissé de filaments de 0,35130la 220 15 Nontissé de filaments de l'exempleli 0,5 25210 Nontissé de filaments de viscose 0,75 120 195 65 Courtaulds coupés, liés jets d'eau Nontisse"Miracloth"de DAIWABO environ 70 240 120 à base de fibres éclatées polyester-0,2 polypropylène Dans les mêmes conditions, les peaux synthétiques de 250 g/m essuient le miroir en moins de 30 secondes et les meilleures en 5 secondes environ.

Les nontissés de microfilaments (et/ou microfibres) cellulosiques ont donc la propriété remarquable d'essuyer 1'eau lorsqu'ils sont humides.

De plus, ils sont capables, comme les nontissés de microfibres synthétiques, d'essuyer les graisses et en particulier leurs traces.

L'essuyage des graisses est évalué en attribuant une note de propreté d'un miroir. Le test consiste : - à pulvériser, sur un miroir, 68 g/m environ d'une suspension de poudre de graphite (1 g) dans un mélange d'éthanol (100 g) et d'huile de soja (0,5 g) sur une surface de 20 x 30 cm, - à laisser s'évaporer le solvant. Le miroir est ainsi sali d'une couche 2 graisseuse noire de 1 g/m environ, - à essuyer en deux passages le miroir avec l'échantillon fixé sous un chariot de 1,02 kg (pression de 100 Pa) dont la surface de contact avec le miroir est de 10 x 10 cm, - à apprécier le dégraissage en notant le résultat : 5. essuyage sans trace ni reflet, 4. légers reflets d'huile, 3. reflets d'huile affectant la brillance, 2. légères traces, 1. quelques traces, 0. mauvais essuyage.

Les résultats obtenus avec des nontissés de microfilaments et microfibres préparés selon l'invention et des nontissés de l'art antérieur sont donnés dans le tableau 1E ci-après : Tableau 1 E. Essuyage de graisses par le produit sec. Produit Titre Grammage Note (dtex) (g/m) d'essuyage Nontissé de filaments de l'exemple la 0. 35 130 0 5 Nontissé de filaments de l'exemple li 0 5 130 4,5 Nontissé de filaments de viscose 0,75 120 4 Courtaulds coupés, liés jets d'eau Nontissé"Miracloth"de DAIWABO à base environ 70 5 de fibres éclatées polyester-polypropylène 0*2 Nontissé de fibres polyester liées jet d'eau 0.

Seules les microfibres synthétiques de moins de 0,5 dtex (à 0,8 dtex-tableau 1E-elles n'essuient pas les graisses), qui sont oléophiles mais hydrophobes, essuient les graisses et les traces.

Les fibres de viscose qui sont oléophiles et hydrophiles essuient et absorbent les graisses : elles enlèvent des traces avec efficacité (note d'au moins 4) dès que leur titre est de moins de 0,8 dtex. Ainsi les microfibres et microfilaments de cellulose de 0,4 dtex essuient aussi bien les graisses que des microfibres synthétiques de 0,2 dtex.

A la considération des résultats ci-dessus (ceux des tableaux 1C, 1D, 1E), on réalise tout l'intérêt du procédé de l'invention.

Exemple 2 On utilise la même viscose qu'à 1'exemple 1. On prépare avec celle-ci, des microfilaments et microfibres cellulosiques en mettant en oeuvre le procédé de l'invention dans un dispositif du type de celui schématisé sur la figure 2. La filière 1 intervenante comporte 120 trous de 40 um de diamètre. Le fluide d'étirage F'est le bain primaire (ou fluide d'étirage F) de 1'exemple 1 ; utilisé tel quel ou dilué à 6/10. Le fluide F"ou bain secondaire a la composition du fluide d'étirage F ou du bain primaire de 1'exemple 1 (celle du bain de régénération 12). Le col 10'du 2 venturi 10 a une section S = 0,78 cm.

Les résultats des essais sont portés dans le tableau 2 ci-après : Tableau 2 Filière de 120 trous de 40 Fm (Tn = 1,25 dtex) Exemple V0 V1 V2 V1/V0 T=Tper (T0-T)/T Rétention (m/s) (m/s) (m/s) (dtex) (%) (%) Bain Primaire = bain de régénération 2a 0, 09 1.66 16.3 18.2 0, 47 166 102 2b 0.18 1. 81 17. 1 10,05 0,53 136 103 2c 0,32 2.65 14,3 8, 3 0,47 166 96 Bain primaire = bain de régénération dilué à 6/10 2d 0.54 1,81 4.9 3.35 0.74 69 98 Exemple 3 Il est procédé comme à 1'exemple 1 mais avec des filières 1 de 1100 trous,

soit de 50 µm de diamètre # 0,0216= cm ; soit de 35 µm de diamètre =0,0106cm2(demoitiéenviron).S0 Les résultats des essais réalisés sont portés dans le tableau 3 ci-après.

Tableau 3 Exemple vo Vl V/V0 T = Tper (To-T)/T Rétention (m/s) (m/s) (dtex) (%) (%) Filière de 1100 trous de 50 m (T = 1,96 dtex) 3a 0,22 1,79 8,1 0,79 148 100 3b 0,08 1.86 23,2 0,69 184 112 Filière de ! 100 trous de 35 m (T = 0.96 dtex) 3c 0,17 1,33 7,8 0, 44 118 111 3d 0,17 1,66 9,8 0,47 104 122 3e3e0,17 2,52 14,8 0,79 21 105 Il est clair, au vu des exemples ci-dessus, que le procédé de l'invention mis en oeuvre avec des filières dont le (s) trou (s) a (ont) un diamètre (équivalent) inférieur ou égal à 55 um permet de préparer des microfilaments et microfibres cellulosiques et notamment des microfilaments et microfibres de viscose dont le titre est inférieur à 0,7 dtex.

Plus précisément, il a été obtenu avec un rendement intéressant des microfibres de viscose dont le titre est compris entre 0,3 et 0,7 dtex, dont le diamètre équivalent est compris entre 5 et 8 um et dont la rétention en eau (mesurée dans les conditions ci-dessus) est de 90 à 150 %.

A titre de comparaison, on précise ici que la rétention en eau de fibres de viscose selon l'art antérieur est comprise, selon le même test, entre 65 et 80 %.