Brevet FR2034289A1 — publié le 19701211

a présente invention se rapporte à la-fabrication de surfaces veloutées ou à poils ou de matières revetues, et plus particulièrement à des appareils et procédés pour recouvrir des matières en feuilles avec de la bourre, du clinquant ou d'au- tres particules en utilisant des ondes de compression à fréquence sonore basse produites par des fentes accordées dtune cavité résonnante-- acoustique pour faire vibrer la feuille et les particules qui y sont appliquées pendant le revetement. De préférence la cavité résonnante a la forme d'un tronc de cône sur la surface tronquée duquel se trouvent les fentes. Les procédés de "flocage" sont très utilisés dans les industries du textile et du papier comme moyens enduire des feuilles d1une garniture veloutée. Ils sont particulièrement avantageux pour fabriquer des tapis de-sol dtautomobiles, des draperies et des garnitures d'ameublement. Jusqutà présent on a recouvert des matières en feuilles de bourre au pistolet par des procédés,électrostatiques ou par battage mécanique. On fabrique le plus couramment les matières à surface veloutée ou enduites de particules en enduisant d'abord la surface de la matière de support dTun adhésif ou en y imprimant des motifs contenant des particules, puis en y appliquant la bourre ou d'autres particules pondant qu'on la fait vibrer au moyen de batteurs mécaniques. L'utilisation de ces batteurs est efficace pour enrober les fibres de bourre ou autres particules dans l'adhésif ou motif en les faisant tenir débout sur la matière de support.Cependant, les batteurs font vibrer cette matière gracie à un contact de frottement nuisible vec elle, qui en provoque lrusure et la fatigue. le battage mécanique exige également une puissance relativement grande et est réalisé par vibration nuisible de tout ltappareil. Dans le procédé électrostatique, la feuille de support est enduite d'adhésif de manière classique et les particules de bourre y sont déposées. On fait passer le tout dans un champ électrostatique constant ou alternatif qui est orienté à peu près perpendiculairement à la surface de la feuille et qui provoque 12alignement des fibres en position verticale. les procédés électrostatiques exigent que les fibres soient enduites de divers composés chimiques pour augmenter leur attraction par le champ. Cette exigence limite les matières et les applications où l'on peut utiliser le flocage électrostatique. Les techniques de pulvérisation au pistolet consistent simplement à projeter des particules de bourre allongées sur une surface enduite d'adhésif. Des trois procédés les plus courants, c'est celui qui donne les moins bons résultats. On a proporé des procédés acoustiques de flocage dans lesquels on fait passer la feuille de support sur un diaphragme qui est mis en vibration par des ondes sonores ou ultrasonores créées sous lui. Un générateur utilisé couramment dans ce but comporte des haut-parleurs électromagnétiques ou électrodynamiques destinés à créer des ondes sonores de grande intensité à des fréquences audibles et ultrasoniques. Pour donner des résultats en pratique, les procédés acoustiques proposés exigent utiliser des ondes à fréquence élevée, dépassant par exemple 1000 périodes par seconde. Ces techniques acoustiques ne sont pas efficaces parce qu'il s'établit sur le diaphragme une disposition irrégulière d'ondes stationnaires, de sorte que l'importance de la vibration ntest pas uniforme sur sa surface.Par conséquent les procédés acoustiques classiques provoquent un flocage non uniforme de la feuille de support. Sommairement, le procédé selon 1 t invention consiste à appliquer un enduit adhésif sur une feuille de support en mouvement, à y faire adhérer des particules allongées de façon qutel- les y pénétrent et à faire passer cette feuille au-dessus d'un vibrateur acoustique qui comporte au moins une fente accordée communiquant avec une cavité qui résonne à une fréquence audible basse. Chaque fente envoie les ondes de résonance contre la feuille de support en créant sur sa largeur une onde station naire située en face de cette fente. Cette onde vibre à peu près perpendiculairement au plan de la feuille et implante perpendiculairement les particules dans l'adhésif.De préférence, la cavité a la forme dlun tronc de cone sur la surface tronquée duquel se trouvent les fentes. La fréquence de cette cavité est avantageusement une fréquence audible basse, définie ici comme comprise entre environ 10 et environ 150 périodes par seconde. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, une feuille dé support continue est enduite d'un adhésif durcissant à chaud, la bourre est appliquée sur cet enduit et on fait passer le tout au-dessus dgau moins une fente d'un vibrateur acoustique, cette fente envoyant les ondes à basse fréquence contre la feuille en créant sur sa largeur une onde de vibration stationnaire, ce qui implante les fibres sous une orientation sensiblement perpendiculaire à cette feuille. Après cette vibration, on fait passer la feuille dans une zone de chauffage qui fait durcir l'adhésif et maintient les fibres dans leur position, puis on sépare de la feuille de support la couche adhésive dans laquelle les fibres sont enrobées. On peut utiliser aussi avantageusement le procédé décrit ci-dessus, si l'on désire, non pas se arer la couche floquée de la feuille de support, mais au contraire y maintenir le flocage sous la forme d'un veloutage. Des supports convenables sont constitués par le palier, les pellicules plastiques, les mousses plastiques en feuille et les textiles tissés tels que les fonds de tapis, etc... l'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif mais nullement limitatif deux formes de réalisations conformes à l'invention. Sur ces dessins La figure 1 est une vue latérale d'un appareil préféré pour mettre en application le procédé acoustique de flocage selon l'invention. La figure 2 est une vue de détail en coupe à plus grande échelle montrant une partie du vibrateur acoustique et de la trémie à bourre de l'appareil représenté sur la figure 1. La figure 3 représente une feuille de support recouverte de bourre et d'adhésif passant au-dessus dfune-fente du vibra- teur pendant la demi-période négative de l'onde stationnaire à la fréquence de résonance créée dans la cavité acoustique. La figure 4 est une vue analogue correspondant à la demipériode positive de cette onde ; et La figure 5 montre en perspective une forme due réalisation préférée du vibrateur. On voit sur la figure 1 qu'une feuille de support 1 avance continuellement grace a des rouleaux 2 et S entraSnés par un mécanlsme approprié (non représenté) Un appareil ltenduc- tion contenant une réserve d'adhésif et désigné dans son ensemble par 4 y applique une couche d'adhésif 5 au moyen d'un rouleau enducteur 6. (On peut utiliser avec une:égale efficacité un dispositif d'impression de la matière de support ou un pochoir).Une trémie à bourre 7 comportant à sa partie inférieure 8 des passages appropriés est mise en vibration par des moyens (non représentés) pour déposer une quantité dosée de particules allongées de bourre 9 sur la couche d'adhésif 5 pendant que la feuille 1 passe au-dessus du vibrateur acoustique 10. Sur la figure 1 la trémie 7 se trouve en avant du point où la feuille 1 atteint cet appareil. Lorsque la feuille recouverte d'adhésif et de bourre passe au-dessus de ce vibrateur 10, les fentes 11 envoient des ondes acoustiRues sur sa face inférieure en lui donnant un déplacement vibratoire vertical qui implante une extrémité des fibres de bourre dans l'adhésif. Pendant cette vibration, l'inertie de ces fibres les fait s'orienter vertinalement. Si la vibration augmente, cette orientation devient plus verticale. Au moment où la feuille 1 atteint l'extrémité de droite du vibrateur, sa surface est recouverte uniformément de fibres 16 implantées. Après vibration, cette feuille passe dans un séchoir à air chaud 17 qui sèche 18adhésif. Ensuite, la couche adhésive est séparée de la feuille de support, par exemple par arrachement ou gr ce à un couteau (non représenté) et est enroulée sur un tambour 12. la feuille 1 passe sur le rouleau 3 et revient au rouleau 2 pour répéter le cycle décrit ci-dessus. Un dispositif à vide (non représenté) peut avantageusement etre placé entre le séchoir 17 et le tambour 12 pour retirer l'excès de bourre qui n'a pas été enrobé dans l'adhésif. (Dans le cas où la couche veloutée ne doit pas ttre séparée, la feuille de support qui la porte est enroulée sur un tambour approprié et on n'a pas besoin de feuille de support continue). La figure 2 montre en coupe un détail du vibrateur acoustique 10. Comme on le voit, c'est essentiellement une cavité résonnante en forme de troc de cone dont la surface tronquée 13 comporte des fentes accordées 11 au-dessus desquelles on fait passer la feuille de support Il peut y avenir une ouplusieurs trémies à bourre avant cette surface ou juste au-dessus pour déposer les particule de bourre sur enduit adhésif. La cavité acoustique 10 peut recevoir des ondes ayant à peu près sa fréquence de résonance grâce à tout moyen générateur tel qu'un haut-parleur électromagnétique ou électrodynamique, un piston commandant un diaphragme vibrant, ou de l'air comprimé passant sur un orifice.De préférence, cette fréquence de résonance de la cavité 10 est une fréquence audible basse comprise entre 10 à 150 périodes par seconde bien qu'on ait obtenu des résultats pratiques à des fréquences supérieures à 150 périodes. Les fentes 11 sont disposées aux points d'amplitude maximum de l'onde stationnaire créée dans la cavité à sa fréquence de résonance. En plaçant ainsi ces fentes, on peut obtenir le plus grand effet de vibration pour une amplitude donnée des ondes acoustiques envoyées dans la cavité. On obtient un rendement encore plus grand selon l'invention grâce à la configuration conique de cette cavité qui a pour effet de concentrer l'onde stationnaire sur la surface tronquée, en lui donnant une plus grande amplitude à l'emplacement des fentes. On peut obtenir des effets de flocage variés en modifiant la fréquence de résonance de la cavité, en modifiant la grandeur des fentes et en modifiant l'amplitude de l'onde stationnaire créée dans la cavité. La fréquence et les dimensions exactes de cette cavité et de-ses fentes dépendent de l'angle de dépit désiré pour la bourre, de ses dimensions et de sa densité, des propriétés et de l'épaisseur de la couche adhésive et de l'inertie de la feuille de support. Par exemple dans certains cas, si l'on augmente la vibration de cette feuille, les fibres de bourre sont amenées à lui etre perpendiculaires. Si l'on diminue la vibration, on peut diminuer de la valeur voulue l'angle de dépit des fibres de bourre. la figure 3 montre comment le support et la couche dlad- hésif sont attirés vers le bas pendant une demi-période négative de l'onde stationnaire créée à la fente 11. La figure 4 montre comment la feuille de support et la couche d'adhésif sont déplacées -vers le haut pendant une demipériode positive de cette onde stationnaire. Pendant que la feuille 1 vibre verticalement de la manière représentée sur ces figures, 11 inertie des fibres de bourre les fait s'implanter à une extrémité dans l'adhésif et s'orienteur en position verticale. On a représenté une seconde forme de réalisation préférée sur la figure 5 qui montre la configuration et les dimensions d'un vibrateur acoustique pour une application particulière. Dans cette forme de réalisation préférée, un support enduit de Téflon ayant une épaisseur de lmm est enduit dt-une couche épaisse d'environ 1,2mm d'adhésif par exemple à base de latex, sur laquelle on a déposé des fibres de bourre de Nylon ayant une longueur d'environ 5mm. On a fait passer la feuille recouverte de bourre au-dessus du vibrateur 10 à une vitesse environ 0,25 mètre par seconde, et on l'a mise en vibration au moyen d'une onde de 35 périodes par seconde envoyée contre elle par les fentes 11. Le vibrateur a été mis en résonance à 35 périodes par seconde par quatre haut parleurs électrodynamiques basse fréquence (non représentés) montés dans sa base.Après quille a passé au-dessus de ce vibrateur, on a chauffé la feuille recouverte pour sécher l'adhésif, on en a séparé la couche d'adhesif floqué et on l'a enroulée sur un tambour approprié. le vibrateur utilisé dans cette forme de réalisation préférée avait une fréquence de résonance fondamentale de 35 périodes par seconde. les dimensions a de sa base carrée 14 étaient d'environ 500 x 500 mm et sa hauteur b était également d'environ 500 mm. Les dimensions c de la surface tronquée 15 étaient environ 190 x 190 mm. Quatre fentes 11 étaient pratiquées dans cette surface et leur longueur d était égale à à peu près 114 mm et leur largeur e à environ 19 mm. Leur écartement était égal à 12,7 mm. La configuration de ce vibrateur est telle que lorsqu'on le fait résonner à une fréquence de 35 périodes par seconde, il se créé dans sa cavité une onde stationnaire dont les amplitudes de vibration maximum sont situées sensiblement dans les quatre fentes. On peut également utiliser avec succès l'appareil décrit ci-dessus pour enrober des particules de bourre de Nylon de 19 mm dans une couche de 1,2 mm d'un adhésif à base de latex en utilisant une fréquence de résonance de 35 périodes par seconde. On réalise avantageusement le vibrateur de manière à pouvoir faire varier son volume, les dimensions de ses fentes et leur écartement pour des applications diverses. I1 est également désirable que la source ondes acoustiques, par exemple les haut-parleurs électrodynamiques utilisés dans les formes de réalisation préférées décrites ci-dessus, puisse produire une fréquence variable dansdes limites données. I1 va de soi que ia présente invention nta été décrite cidessus qu'à titre explicatif mais nullement limitatif et que l'on pourra y apporter toutes variantes sans sortir de son cadre. REVENTICATIONS 1g Dans la fabrication de matière en feuille recouverte de bourre procédé caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : appliquer une couche adhésive sur une feuile de support en mouvement ; faire adhérer des particules de bourre al longee'sà cette couche de façon qutelles pénètrent dans la couche adhésive et faire passer cette feuille de support au-dessus d'un vibrateur acoustique, qui comporte au moins une fente accordée communiquant avec une cavité qui résonne à une fréquence caractéristique, chacune des fentes envoyant des ondes acoustiques à la fréquence de résonance contre la feuille pour créer sur toute la largeur de cette dernière, en face de la fente, au moins une onde stationnaire qui vibre sensiblement perpendiculairement au plan de la feuille, de sorte que les fibres de bourre sont implantées dans l'adhésif avec une orientation sensiblement perpendiculaire à ladite feuille 20) - Procédé suivant la revendication 1 dans lequel ladite fréquence de résonance est une basse fréquence audible. 70) - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'adhésif est un adhésif durcissant à chaud, que l'on chauffe la couche d'adhésif dans laquelle est implantée la bourre pour la faire durcir ; et que l'on sépare cette couche de la feuille de support. 40) - Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la fréquence de résonance est une basse fréquence audible. 5 ) *- Appareil pour fabriquer une matière en feuille recouverte de bourre, caractérisé par le fait qutil comprend une feuille de support continue destinée à être enduite sur une première face d'une couche d'adhésif durcissant à chaud ; un vibrateur acoustique comportant une cavité qui résonne àune fréquence caractéristique, ainsi qu'au moins une fente accordée communiquant avec cette cavité ; un générateur d'ondes fournissant a' ladite cavité des ondes acoustiques ayant sensiblement cette fréquence caractéristique ; des moyens pour appliquer de manière continue la couche adhésive sur la feuille de support ; une trémie à bourre destinée à revêtir constamment cette couche adhésive de particules de bourre allongées de manière qutelles y adhèrent et y pénètrent ; et des moyens d'entraine- ment faisant passer constamment la feuille de support recouverte de l'adhésif et de la bourre au-dessus des fentes du vibrateur, en sorte que chacune de ces fentes envoie une onde acoustique à la fréquence de résonance contre la feuille et crée sur toute la largeur de cette dernière, en face de la fente, une onde stationnaire qui vibre sensiblement perpendiculairement au plan de la feuille en implantant les particules de bourre dans l'adhésif avec une orientation sensiblement perpendiculaire à ladite feuille. 60) - Appareil selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la cavité acoustique a la forme dtun tronc de cone et que les fentes sont pratiquées dans la surface supérieure de cette cavité. 7 ) - Appareil selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le générateur d'ondes peut fonctionner à une basse fréquence audible. 80) - Appareil selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'il comprend un dispositif de chauffage faisant durcir la couche d'adhésif qui enrobe la bourre ; et un dispositif séparant cette couche de la feuille de support. 90) - Appareil selon la revendication 8, caractérisé par le fait-que la cavité résonne à une basse fréquence audible. 100) - Appareil selon la revendication 9, caractérisé par le fait qu'un dispositif à vide destiné à retirer la bourre en excès est monté entre le dispositif de chauffage et le dispositif de séparation. 110) - Procédé de fabrication de feuilles recouvertes de bourre suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape de faire vibrer la feuille de support à une basse fréquence audible pour provoquer à ce niveau au moins une onde stationnaire tout le long de la largeur de cette feuille. 120) - Procédé suivant la revendication 11, caractérisé en ce qutil comprend les étapes suivantes : chauffer la bourre fixée sur la couche adhésive pour durcir cet adhésif et séparer du support cette couche adhésive durcie sur laquelle sont fixées les fibres de bourre.