Brevet FR2034386A1 — publié le 19701211

La présente invention est relative à des feuillés fibreuses décoratives et à leur procédé de fabrication. En particulier, elle concerne des feuilles fibreuses telles que des tapis ou des carreaux de tapis, travaillées en relief ou gaufrées. L'invention a pour objet une feuille fibreuse comprenant des fibres protéiniques, possédant un réseau ajouré de matière plastique à la surface ou à l'intérieur de la feuille,~caraetérisée en .0e-qu'au moins une partié du réseau- plastique- est noyée dans les fibres de la feuille, et la feuille proprement dite fait saillie par les ouvertures du réseau pour former un motif gaufré sur la surface de la feuille. L'invention a également pour objet un procédé pour fabriquer une feuille fibreuse gaufrée, caractérisé en ce que lton disposeun-réseau ajouré de matière plastique sur la surface- ou à l'intérieur d'une feuille fibreuse comprenant des fibres protetiniques, on traite la matière plastique dans des conditions où la feuille fibreuse est au moins partiellement pénétrée par la matière plastique et dans des conditions qui provoquent le durcissement de la matière plastique et on mouille la feuille fibreuse pour provoquer une expansion de la feuille proprement dite par-les ouvertures du réseau et former ainsi un motif gaufré à la surface de la feuille. La pénétration de la matière plastique dans la feuille fibreuse peut se faire de façon convenable par l'emploi de la chaleur et de la pression. On peut obtenir des effets de gaufrage durables et attrayants suivant ce procédé, et les produits ainsi traités sont particulièrement utiles dans la fabrication de tapis et de carreaux de tapis gaufrés. Le mouillage provoque une expansion des fibres protéiniques dans une direction perpendiculaire au plan de la-feuille dans les zones de la feuille qui ne sont pas recouvertes .de matière plastique, et il se produit ainsi un effet de gaufrage: correspon- dant au motif du réseau plastique. De cette façon, la feuille fibreuse fait saillie par les ouvertures du motif ajouré du réseau. Dans le cas où le réseau plastique se trouve à 1taterweur de la feuille fibreuse, le mouillage provoque encore um effet de gaufra ge, bien que le réseau plastique lui-même n'apparaisse pas à a surface de la feuille. S'il est souhaitable de dissimuler complètement la matière plastique, il faut prendre soin, pendant l'application de la pression et de la chaleur à l'ensemble feuille fibreuse-réseau plastique, de ne pas appliquer une pression ou une chaleur excessive ce qui ferait traverser la matière plastique jusqu'à la surface -de la feuille. Le degré de chaleur et de pression requis dépend naturellement du type de matière plastique employé, de son épaisseur, du type de fibre formant la feuille et de La distance séparant le, réseau plastique de la face supérieure de la feuille. La feuille fibreuse peut etre un mélange de fibres protéiniques et de fibres synthétiques telles que des fibres de polyamide et de polyester, - et se présenter sous forme d'un molleton, d'un feutre ou d'une feuille tricotée ou tissée. De préférence, la feuille fibreuse est une feuille fabriquée avec une machine à aiguilles et comprenant des. fibres. de laine. Si l'on applique le reseau de matière plastique sur la surface de la feuille, la feuille fibreuse est normalement fabriquée à l'avance, mais si ce réseau doit être noyé a' l'intérieur de la feuille, il est commode de réaliser la feuille autour du réseau et ceci peut se faire facilement en formant le produit composite avec une machine à aiguilles jusqu'àb.tention d'une feuille cohérente. I1 s'avère de façon surprenante que cette opération n'a pas de conséquence grave sur le réseau plastique et le-motif gaufré produit La matière plastique peut etre une matière thermoplastique comme le polyéthylène, le popypropylène, un poly(halogénure de vinyle), un polylhalogénure.de polyvinylidène), ou un mélange ou copolymère de ces produits. Dans le cas où on emploie une matière thermoplastique, on peut placer celle-ci sur la feuille fibreuse en appliquant sur elle un reseau ajouré préformé produit par perforation d'une feuille pleine, par coulée, ouarti.ssage pour former un réseau monofil. A titre de variante, le réseau de matière plastique peut être formé sur la feuille fibreuse à l'état fluide par impression au motif voulu avec des cylindres gaufrés ou gravés, par pulvérisation de la matière plastique fluide ou par essuyage de cette matière, qui s'applique sur la feuille fibreuse à travers des motifs tracés dans des pochoirs, ou encore par pulvérisation ou extrusion par des ajutages disposés suivant un motif. On peut imprimer ou pulvériser une solution de matière plastique dans un solvant volatilisable sur un motif donné, et on:p.ut .ensu,le durcir le dépôt plastique par volatilisation du solvant. On peut appliquer sur la feuille, suivant un certain motif une còlmposition plastique thermodurcissable, comme une résine phénolique ou aminoplaste vulcani sable à l'état fluide, et soumettre la composition-ainsi appliquée à des conditions de vulcanisation, de préférence pa application simultanée de chaleur et de pression. Il est bien entendu souhaitable de choisir une matière plastique qui puisse etre amollie et/ou durcie dans des conditions qui ne nuisent pas aux fibres utilisées. Le réseau thermoplastique ajouré peut être un réseau cohérent, c'est-à-dire dans lequel chaque élément du réseau est lié à chaque élément voisin, comme dans un filet, ou ce peut etre un motif dont les éléments ne sont pas reliés entre eux, par exemple une série de points ou de lignes. Le fait de soumettre l'ensemble à un mouillage et a un séchage après durcissement du réseau plastique a pour résultat que les fibre qui sont dans les ouvertures laissées libres par le réseau tendent à une certaine expansion pour former des motifs gaufrés tridimensionnels. Cette expansion est particulièrement prononcée avec des feuilles fibreuses constituées de fibres animales comme la laine, ou en contenant. Les zones en saillie- dues à cette expansion peuvent être brossées ou cardées pour former~un poil. Il est préférable d'appliquer simultanément la chaleur et la pression à l'ensemble formé du réseau plastique et de la feuille fibreuse. Chaleur et pression peuvent être appliquées d'une manière générale sur toute la surface de la feuille, ou seulement dans les régions définies par les éléments du réseau plastique. Un appareil convenant à: cet effet est une presse hydraulique avec plateaux chauffants ou une presse à cylindres maintenus à la température voulue et avec la pression et la vitesse de rotation désirées. Ce dernier appareil est utile en ce qu'il rend continu le procédé suivant l'invention En général, suivant le caractère de la feuille fibreuse et du réseau plastique, et les caractéristiques désirées du produit fini, la température des cylindres ou des plateaux chauffants peut être comprise approximativement entre 120 et 220 C, et la pression comprise approximativement entre 1,75 et 35,2 kg/cm ; le temps de passage dans la presse à cylindres peut aller d'une fraction de seconde à environ quinze secondes, et dans la presse à plateaux de dix secondes à deux minutes environ. Ces paramètres sont liés l'un à: l'autre, et, en général, quand l'un est augmenté l'autre peut diminuer. La température minimum doit être suffisante pour provoquer dans les conditions opératoires, un fluage de la matière plastique appliquée, mais elle doit être inférieure à la température de fluage plastique de la fibre particulière utilisée. La température lie doit pas être élevée au point d'entraîner un fluage excessif de la matière plastique. En modifiant le degré de pression appliquée, on peut obtenir toute une gamme de degrés de compression de la feuille fibreuse aux points où est appliquée la matière plastique, quand on opère sur un feutre de laine d'environ 2,3 mm d'épaisseur (750 g/m), avec une température de plateaux de 177 OC, et en maintenant la pression pendant trente secondes, on peut obtenir des variations dans le pourcentage de réduction de l'épaisseur du feutre approximativement comprises entre 25 et 55 o, en modifiant la pression de 1,75 à 35,2 kg/cm . Après mouillage et séchage, les motifs, gaufrés de façon permanente dans la feuille,-ont des profondeurs de l'ordre de 30- à: 40 , environ, ces profondeurs augmentant lorsqu'on accroît la pression pendant l'opération de pressage à chaud. Quand le réseau plastique est à la. surface de la feuille fibreuse, le plateau ou les cylindres chauffants sont en contact direct avec le réseau plastique, et le produit fini a un aspect qui varie de façon remarquable suivant le fini de la surface du plateau ou cylindre. Quand le plateau ou le cylindre a une surface dépolie et mate, le réseau plastique du produit fini est peu apparent, alors que si le plateau ou le cylindre a une surface lisse bien polie et chromée, le réseau plastique est brillant et bien visible. D'autres effets de décoration, utiles non seulement dans des objets d'ornement mais aussi pour des tapis et des carreaux de tapis, des dessous de plats, des dessus de table, des garnitures de coussins, etc,-peuvent être obtenus en soumettant les ensembles réseaux plastiques-feuilles fibreuses à de plus faibles températures et/ou pressions. Des molletons de fibres textiles peu coûteux et souples comme des molletons peignés, piqués à la machine et des molletons durcis, peuvent recevoir un effet de rembourrage et de renforcement en vue de la teinture, et d'autres usages fonctionnels, par le procédé suivant l'invention. Par exemple, un molleton de laine piqué légè- rement (piqué à la machine à raison de 62 pénétrations par cm de molletons, garni d'un réseau ajouré de polypropylène, avec un motif à larges ouvertures, est pressé à chaud sous une pression de 2 7 kg/cm , le plateau au contact du réseau étant chauffe à 1770C. La finition, effectuée par traitement à la vapeur vive- pendant quelques minutes, permet d'obtenir une feuille fibreuse décorative stabilisée,-utile pour les filtres à air, garnitures de murs et de plafonds, couvertures de lit et de stade, manteaux et vestes, et autres vêtements d'hiver. En soumettant des tissus à poil au proc-édé suivant l'invention, puis en brossant le poil dans les zones non couvertes par le réseau plastique, on obtient des tissus a' poil ouvragés, utiles pour des chiffons, tapis de bain et articlesde nouveauté. Les-produits fibreux suivant l'invention peuvent servir dans la fabrication d'empeignes de chaussures de dames et de pantoufles ainsi que de chapeaux et autres articles; de porte-monnaie et d'- articles de voyage; de panneaux acoustiques décorati-fs pour murs et plafonds, et pour bien d'autres usages. Les produits suivant 1'invention sont particulièrement utiles comme tapis et carreaux de tapis. L'invention sera maintenant décrite dans les exemples suivantes. EXEMPLE t. Dans cet exemple, on donne à un feutre pure laine un effet de gaufrage å motif carré, et l'exemple est illustré en se référant au dessin annexé, sur lequel - la Fig. 1 est une vue de dessus d'une portion du feutre; - la Fig. 2 est une vue en coupe transversale suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1; - la Fig. 3 est une vue de dessus d'une portion d'un réseau thermoplastique extrudé; - la Fig. 4 est une vue de dessus d'une portion du produit fibreux obtenu suivant l'invention; - la Fig. 5 est une vue en coupe transversale suivant la ligne 5-5 de la Fig. 4. Dans un exemple de mise en oeuvre du procédé selon ltinven- tion, on place sur une portion 10 de feutre pure laine, durci et foulé (Fig. 1 et 2), pesant 750 g/m, une portion de mêmes dimensions de reseau i2 de popypropylène extrudé (Fig. 3) ayant des ououvertures 14 de 6,4 x 32 mm et pesant 132 g/m. On pose sur le réseau une feuille de papier silicone et on place ensemble dans une presse hydraulique pourvue de plateaux chauffés électriquement. 2 On applique une pression de 14 kgZcm à ltensemble, le pla- teau supérieur (au contact du papier de protection) etant chauffe à 1770C et le plateau inférieur étant chauffé à 149 C. Au bout de trente secondes, on retire de la. presse l'ensemble pressé à chaud. La surface supérieure est plane et assez lisse et l'ensemble pressé est notablement plus mince que le feutre initial, On mouille ensuite cet-ensemble presse avec de l'eau, on l'essore avec un dispositif à cylindres et on le sèche. Pendant le mouillage, le feutre subit une expansion entre les lignes du réseau plastique pour retrouver å peu près son épaisseur initiale, et on os obtient ainsi un produit final possédant une surface 16 avec un gaufrage à trois dimensions, comme on le voit sur les Fig. 4 et 5. L'application d'un traitement -similaire à un ensemble formé d'un réseau de popypropylène et d'un tissu léger de laine tricotée facilement déformable, pesant 204 g/m, permet d'obtenir un tissu stabilisé pourvu d'une surface gaufrée. EXEkSLE 2. Dans cet exemple, on donne à un feutre piqué pure laine un effet décoratif de pavage en relief. Les fibres de laine utilisées sont des écouailles ou mèches de mouton de Nouvelle Zélande peignées en nappes droites, qui sont placées de chaque côté drune pellicule de polyéthylène (de 4 mm d'épaisseur, estampé suivant un motif de pavage), on s'arrange pour que 35 $ de la laine soient d'un côté de la pellicule et 65 > de l'autre. L'ensemble est ensuite piqué à raison de 504 points au 2 cm , ce qui produit un feutre cohérent. On presse alors ce feutre à chaud, sous une pression de 17,6 kg/cm, à une température de 2040C pendant dix secondes environ. On mouille le feutre à l'eau, on l'essore avec un dispositif à rouleaux et on le sèche. La surface de feutre la plus proche de la pellicule plastique présente un gaufrage à motif de pavage, les zones correspondant aux ouvertures de la pellicule étant en relief et formant les galets du motif de pavage, et les zones correspondant au réseau plastique traité restant en retrait par rapport aux zones en relief. Le poids du produit fini est d'environ 1085 g/m, avec une densite moyenne de 0,176 et une hauteur des saillies sur les zones en retrait de 6 mm. EXEMPLE 3. On fabrique un feutre de laine en piquant des nappes peignées de mèches ou écouailles de mouton de Nouvelle-Zélande à raison de 504 points au cm. On place sur la surface du feutre un réseau noir de polypropylène produit par extrusion. Ce- réseau pèse 237 g/ 2 m . On place sur le réseau un papier silicone et on porte le tout dans une presse hydraulique pourvue de plateaux chauffés électriquement. Les deux plateaux sont chauffés à une température de 2050C, la pression appliquée est de 28 kg/cm et le temps de pressage est de quinze secondes. L'ensemble ainsi pressé est retiré de la presse, mouillé, essoré et séché. Pendant le mouillage, les feutre subit une expansion entre les lignes du réseau plastique, et on obtient un effet de gaufrage à la surface du feutre. Le feutre ainsi pro2 duit pèse 1050 g/m , avec une épaisseur- des parties on relief de 4,5 mm et une densité moyenne de 0,234. EXEMPLE 4. On emploie le procédé décrit dans l'exemple 2 avec cette différence que les proportions des fibres de laine sont ici de 15 au-dessus de la pellicule plastique et 85 /0 au-dessous, et que 1'on utilise un réseau et non pas un motif de-pavage. On porte lten- semble à 2050C dans une presse- à plateaux chauffants, sous une pression de 28 kg/cm pendant quinze secondes. Après mouillage, le feutre a une surface décorée satisfaisante à4-motif carré. il pèse 1020 g/m, l'épaisseur des parties en relief e-st de 0,5 mm et la densité moyenne est de 0,197. - REVENDICATIONS. 1 - Feuille fibreuse comprenant des fibres protéiniques, possédant un réseau ajouré de matière plastique durcie à la surface ou à l'intérieur de la feuille, caractérisée en ce qu'au moins une partie du réseau plastique est noyée dans les fibres de la feuille et la feuille proprement dite fait saillie par les ouvertures du réseau de manière à former un gaufrage à la surface de la feuille. 2 - Feuille fibreuse suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ses fibres sont des fibres de laine liées par couture pour former un matériau cohérent. 3 - Feuille fibreuse suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la matière plastique du réseau est un polyalky lène. 4 - Feuille fibreuse suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la matière fibreuse et la matière plastique sont de différentes couleurs. 5 - Procédé pour fabriquer une feuille fibreuse gaufrée suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on dispose un réseau ajouré de matière plastique sur la surface ou à l'intérieur de la feuille fibreuse comprenant des fibres protéiniques, on traite la matière plastique dans des conditions où la feuille fibreuse est au moins partiellement pénétrée par la matière plastique et dans des conditions qui provoquent le durcissement de la matière plastique et on mouille la feuille fibreuse pour provoquer une expansion de la feuille proprement dite par les ouvertures du réseau et former ainsi un motif gaufré à la surface de la feuille. 6 - Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la feuille fibreuse et le réseau de matière plastique sont soumis à la pression tandis que cette matière se trouve à l'état ramolli. 7 - Procédé suivant la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le réseau est formé d'une matière thermoplastique et est appliqué sur la feuille à l'état solide, puis soumis à une tempé- rature permettant une pénétration au moins partielle de la feuille fibreuse par la matière thermoplastique. 8 - Procédé suivant l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le réseau est formé d'une matière thermoplastique et est appliqué sur la feuille de matière fibreuse à une température à laquelle se produit une pénétration au moins partielle de la feuille par la matière thermoplastique. 9 - Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que on applique un reseau ajouré de niatière plastique sur une surfa- ce d'une feuille liée par couture à base de fibres de laine, on traite la lumière plastique pour provoquer une pénétration au moins partielle de la feuille, on fait durcir 1 .matière plastique et on traite la feuille avec de liteau, ce qui provoque l'expansion de la feuille fioreuse uar les ouvertures du réseau ajouré et assu- re un effet de gaufrage a la surface de la feuille.