Brevet FR2044692A1 — publié le 19710226

la présente invention concerne un procédé de liage des fibres de tissus non tissés ainsi que des tissus en vue de la préparation de constructions à base de tissus. Elle concerne plus particulièrement un procédé perfectionné pour lier les fibres dans des tissus 5 non tissés et pour lier des tissus afin de former des lamifiés,en utilisant des films thermoplastiques orientés sur lesquels des empreintes en relief ont été formées à l'état'fondu. Il est connu de lier les fibres de tissus non tissés et de lamifier des tissus en utilisant des feuilles ou films continus de 10 matière thermoplastique. Toutefois, les produits qui en résultent, bien qu'ils aient une résistance et une cohésion plus grandes,sont raides et imperméables à l'air. Il est connu aussi de lier les fibres de tissus non tissés et de lamifier des tissus en utilisant une feuille thermoplastique ajourée. Bien que les produits qui en 15 résultent aient des propriétés excellentes, les feuilles thermoplastiques ajourées sont coûteuses et difficiles à préparer. L'invention a donc pour objet un procédé perfectionné de préparation de tissus non tissés à fibres liées et de lamifiés à base de tissus, qui sont résistants et souples, ont une bonne tenue et 20 sont doux au toucher. Elle a aussi pour objet un procédé perfectionné de préparation de tissus non tissés à fibres liées et de lamifiés à base de tissus, qui sont perméables à l'air et ne nécessitent pas l'emploi de feuilles thermoplastiques ajourées« 25 L1invention prévoit à cet effet de lier les fibres des tissus non tissés et de lier des tissus pour former des lamifiés en utilisant certains films thermoplastiques orientés spécifiques, ayant, sur toute leur étendue, un motif en relief formé à l'état fondu. Cela signifie que le film présente un motif répété de zones plus 30 épaisses formées pendant la période où la matière thermoplastique se trouve à l'état fondu. Pour obtenir des produits perméables à l'air, doux au toucher et ayant une bonne tenue, le motif en relief formé à l'état fondu doit respecter certains critères.!'épaisseur des parties minces du film doit être inférieure à 50,8 mi-35 crons environ et, très préférablement,àl5,24 microns. L'épaisseur des parties épaisses du film doit être au moins égale à 152,4 microns environ et, très préférablement ,à 203,2 microns. Le rapport entre 1'épaisseur des parties minces et celle des parties épaisses doit être au moins égal à 1/4 et, très préférablement, à 1/12. 40 Chaque partie épaisse doit être séparée des parties épaisses voisi- 70 07657 2 2044692 nés par une distance minimale de 1,016 mm et maximale de 25,4 mm. Les voiles de fibres non tissées à lier et les tissus à lamifier par le procédé selon l'invention peuvent être faits de n'importe quelle matière convenant aux applications prévues pour les tissus 5 non tissés et les lamifiés« Comme exemples des tissus qui peuvent être utilisés on peut c-iter des tissus tissés , tricotés et non tissés de coton, de laine, de polyoléfines telles que le polypropy-lène, la cellulose régénérée, l'acétate de cellulose, les polyamides, les acrylates, les vinyles et les polyesters. En ce qui con-10 cerne les tissus non tissés, on peut utiliser divers types de voiles, tels que les voiles cardés, ceux obtenus avec des garnitures de carde Garnett „ ou des vQi3.es dans lesquels les fibres sont disposées au hasard„ On peut employer, dans le procédé selon l'invention, n'importe • 15 quel film thermoplastique orienté biaxialement ou monoaxialement avec un motif en relief répété, formé à l'état fondu, à condition qu'il respecte les critères précités et qu'il fonde à une température inférieure à celle à laquelle il se produit une détérioration par fusion, ou autre modification d'état,des fibres à lier 20 dans le voile non tissé ou du tissu à lamifier» On comprend donc que le choix du film thermoplastique dépend des fibres du voile non tissé ou du tissu. Par exemple, lorsqu'on doit lamifier un tricot d'acétate, la matière thermoplastique utilisée doit avoir un point de fusion inférieure à 190°C environ* Par contre, on 25 peut utiliser des matières thermoplastiques ayant des points de fusion beaucoup plus élevés, lorsqu'on lie ou lamifié des cotons. Le choix du film thermoplastique à utiliser avec un tissu ou -un voile non tissé donné est de la compétence du technicien.Les matières thermoplastiques préférées sont le polyéthylène, le poly-30 propylène, les polyesters, les polyamides, les copolymères de 1'éthylène, tels que les copolymères d®éthylène et de propylène, les copolymères de 1'éthylène et de l'acétate de vinyle et ceux de 1'éthylène et du méthylacrylate. Dans le cadre des critères indiqués plus haut, on peut employer 35 diverses configurations d'empreintes en relief. On choisira,de préférence, celles qui produisent des grains ou des globules uniformément, espacés de matière thermoplastique fondue lorsque la feuille à reliefs est chauffée à son point de fusion. De toute façon, l'invention ses;1 a bien comprise à l'aide de la 40 description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, 70 07657 3 2044692 représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de la mise en oeuvre de ce procédé: Pig.1 est une vue en plan, à échelle agrandie, d'une partie d'une feuille thermoplastique présentant des reliefs à section 5 carrée; Fig.2 est une vue en coupe verticale de la configuration de fig.1; Fig.3 est une vue en plan d'une autre feuille thermoplastique présentant des reliefs à section triangulaire; 10 Eig.4 est une vue en perspective de la configuration de fig.3; Fig.5 est une vue en plan d'une feuille thermoplastique présentant des reliefs en forme de caboches; Fig.6 est une vue en coupe verticale de la configuration de fig.5; 15 Fig.7 est une vue en plan d'une autre feuille thermoplastique présentant des reliefs en forme de calottes sphériques; Fig.8 est une vue en élévation et partiellement en coupe verti-' cale de la configuration de fig.7. Le technicien peut se rendre compte aisément qu'on peut employer 20 dans le procédé de l'invention un nombre extrêmement grand d'autres configurations. Comme il a été dit plus haut, la configuration désirée est celle qui produit des grains ou globules uniformément espacés de matière thermoplastique fondue lorsque la feuille est chauffée. En général, le poids des feuilles à l'unité de surface 25 sera compris entre 10,172 g/m et 67,812 g/m2 environ. Les feuilles thermoplastiques à reliefs employées dans le procédé selon l'invention peuvent être formées d'un grand nombre de manières, dont l'une consiste à faire passer un film plat de matière plastique à l'état fondu entre deux cylindres d'acier, 30 le négatif des reliefs désirés étant gravé sur la surface de l'un des deux cylindres. L'orientation du film 'ainsi " grainé " est réalisée de manière habituelle, en utilisant des cylindres d'orientation dans le sens " machine " et une élargisseuse pour les fillms étirés biaxialement. D'autres procédés de préparation de films 35 orientés et " graines " tombent sous le sens du technicien. Comme il a été dit plus haut, le procédé selon l'invention consiste à chauffer le film porteur de reliefs en le maintenant en contact étroit avec un voile non tissé, ou serré entre des strates de tissu à lamifier, en veillant à ce que la température 40 soit suffisamment élevée pour faire fondre la matière therraoplas- 70 07657 4- 2044692 tique de la feuille, mais ne le soit pas au point de faire fondre ou de détériorer d'une autre manière les fibres du voile de fibres ou du tissu. Lorsqu'il s'agit de lier les fibres de voiles non tissés, le 5 procédé peut être mis en oeuvre en chauffant simplement le voile maintenu en contact étroit avec le film porteur de reliefs. Dans le cas des lamifiés, le film est placé entre les strates de tissus ou les voiles non tissés à lamifier. La température à laquelle sont portés le film thermoplastique 10 et, soit le voile, soit le tissu, dépend du point de fusion de la matière thermoplastique spécifique utilisée, du type de voile ou de tissu, de l'épaisseur de la construction à réaliser,du temps de chauffage de la construction, etc.. En général, la température de chauffage est comprise entre 125°0 et 225°C environ et le temps •15 pendant lequel les matières sont chauffées varie entre 1 seconde et 1 minute environ. Pour maintenir le film en contact étroit avec le voile ou le tissu, il est désirable de maintenir la construction sous une pression d*au moins 0/H41 kg/cm2 pendant le chauffage. Le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre de diver-20 ses façons. On peut, par exemple, chauffer simplement les matières dans une presse, les faire passer entre des cylindres chauffés,ou sur un grand cylindre chauffé, ou encore les soumettre à l'action . de gaz chauds. Lorsqu'on utilise les gaz chauds, la construction peut être pressée entre des toiles métalliques ou, lorsqu'on tra-25 vaille en continu, on peut la faire passer sur vin tambour perforé ou en toile métallique grossière que traversent les gaz chauds. Les tissus renforcés obtenus par le procédé selon l'invention ont une variété d'utilisations. Par exemple, les tissus non tissés renforcés peuvent être utilisés comme doublures, comme toiles fil-30 trantes, comme toiles pour protéger les récoltes contre le soleil, comme tissus supports pour articles veloutés et comme tissus à jeter après usage ( par exemple, pansements chirurgicaux, draps de lit, taies d'oreillers, blouses de chirurgien, etc..). Les exemples ci-dessous servent à illustrer le procédé selon 35 l'invention. Exemple 1 On place une feuille carrée de 20,32 cm de côté, orientée bia-xialement, porteuse de reliefs, faite de polypropylène isotactique, ayant une épaisseur de 12,7 microns aux points les plus min-40 ces et de 152,4 microns aux points les plus épais, avec la confi 70 07657 5 2044692 guration représentée aux figures 1 et 2, un poids approximatif de 23,735 g/m2 et contenant environ 697 reliefs à section carrée par décimètre carré, entre deux pièces de toile de coton pour draps, de mêmes dimensions, ayant un poids approximatif de 101,721 5 g/m2. la construction sandwich qui en résulte est pressée contre une surface métallique lisse pendant 20 secondes, en utilisant une pression calculée de 0,0422 kg/cm2 à une température de 216°C. Le lamifié qui en résulte est résistant et perméable à l'air et il a une résistance à l'arrachage en T qui, calculée conformément 10 à la norme américaine A.S.T.M. F3 1876, est d'environ 11,16 g par cm de largeur lorsque l'essai est effectué à la température ambiante sur une éprouvette d'une largeur de 2,54cm. Exemple 2 On place une feuille carrée de 20,32 cm de côté, orientée bia-15 xialement, porteuse de reliefs, faite de polyéthylène haute densité, ayant la configuration représentée aux figures 7 et 8, un poids approximatif de 16,953 g/m2 et contenant approximativement 930 reliefs par décimètre carré, entre deux pièces de tricot d'acétate de mêmes dimensions, ayant un poids approximatif de 20 61,033 g/m2. Les reliefs en forme de calotte sphérique du film thermoplastique ont un diamètre de 1016 microns, une épaisseur de 381 microns et sont séparés les uns des autres par une distance de 3.048 microns. L'épaisseur de la partie mince du film est comprise entre 5,08 microns et 10,16 microns. Le polyéthylène de 25 la feuille thermoplastique a un indice de fusion de 6 à 190°C.La construction sandwich qui en résulte est pressée contre une surface métallique lisse pendant 15 secondes en utilisant une pression de 0,,1'05 kg/cm2 et une température de 204,5°C. le lamifié ainsi obtenu est résistant, perméable à l'air et doux au toucher.En sé-30 parant les strates du lamifié par arrachement, on peut constater que le film thermoplastique a fondu en petites sphères thermoplastiques régulièrement espacées. Exemple 3 On place une feuille carrée de 20,32 cm de côté, orientée mo-35 noaxialement, porteuse de reliefs, faite de polyéthylène haute densité, ayant la configuration représentée aux figures 7 et 8, un poids approximatif de 23,735 g/m2 et contenant approximativement 1240 reliefs par décimètre carré, entre deux pièces de tricot d'acétate comme celles décrites à l'Exemple 2. Le film thec-40 moplastique porteur de reliefs a été étiré perpendiculairement au 70 07657 s~ D 2044692 sens de la longueur du motif formé en relief, et son épaisseur est de 20,32 microns dans la partie mince, avec des reliefs de 381 microns d'épaisseur. Les reliefs ont un diamètre de 1016 microns et sont distants les uns des autres de 2.54-0 microns» La 5 construction sandwich ainsi obtenue est lamifiée de la manière décrite à l'Exemple 2, Le lamifié qui en résulte est résistant, per- un méable à l'air et a/bon toucher» Exemple 4 On met en contact une feuille carrée de 20,32 cm de côté,orien-10 tée monoaxialement, porteuse de reliefs9 faite de polyéthylène basse densité? ayant la configuration représentée aux figures 7 et 8, un poids approximatif de 16,953 g/m2 et contenant approximativement 248 reliefs par décimètre carrés avec une pièce de mêmes dimensionsj faite d'un voile de fibres de sisal cardées sur garni-. 15 tures Garnett, ayant un poids approximatif de 101,721 g/m2.Le film thermoplastique porteur de reliefs a été étiré perpendiculairement au sens de la longueur du motif formé en relief et son épaisseur est de 17>78 microns dans les parties minces, avec des reliefs d'une épaisseur de 330s2 microns, les reliefs ont un diamètre de 20 2.0^2 microns et sont séparés les uns des autres par une distance d'environ 4,7625 mm. la construction qui en résulte est pressée contre une surface métallique lisse pendant 30 secondes, en utilisant une pression de 0S042 kg/cm2 et une température de 190°G.le tissu non tissé à fibres liées qui en résulte est perméable à 25 l'air et a une résistance à la traction de 1.071,48 g par centimètre dans les deux sens. 70 07657 7 2044692 -heyei:jigations - 1.- Procédé de liage des filtres de tissus non tissés ainsi que des tissus en vue de la préparation de constructions à base de tissus, perméables' à l'air, choisies parmi les tissus non tissés 5 liés et les lamifiés à base de tissus, consistant à lier les fibres dans des voiles de fibres non tisssées et à lier des tissus pour former des lamifiés, en utilisant un liant thermoplastique qui fond à une température inférieure à celle à laquelle le tissu est influencé, caractérisé en ce qu'on utilise, comme liant,un 10 film thermoplastique orienté sur lequel est formé,à l'état fondu, un motif en relief qui se répète sur toute l'étendue du film, l'épaisseur des parties les plus minces dudit film étant inférieure à 50,8 microns environ, l'épaisseur des parties épaisses étant au moins égale à 152,4 microns environ et le rapport entre 15 l'épaisseur des parties minces et celle des parties épaisses étant au moins égal à 1/4 environ. 2.- Procédé suivant la revendication 1,caractérisé en ce que le tissu perméable à l'air est un tissu non tissé aux"fibres liées. 2.- Procédé suivant la revendication 1,caractérisé en ce que le 20 tissu perméable à l'air est un lamifié à base de tissus. 4.- Procédé suivant la revendication 1,caractérisé en ce que le film thermoplastique est orienté biaxialement. 5.- Procédé suivant la revendication 1,caractérisé en ce que le film thermoplastique est orienté monoaxialement. 25 6.- Procédé suivant la revendication 1,caractérisé en ce que le film thermoplastique est un film de polypropylène. 7.- Procédé suivant la revendication 1,caractérisé en ce que le film thermoplastique est un film de polyéthylène haute densité.