Brevet FR2058171A1 — publié le 19710528

La présente invention se rapporte d'une façon générale aux produits abrasifs appliqués Elle concerne plus spécialement les produits abrasifs à support non tissé Il est déjà connu de réaliser des papiers abrasifs. Les défauts de ces produits sont bien connus. En particulier, -ils sont sensibles à l'humidité et leur résistance au déchirement est limitée. Le but de l'invention est de créer un produit abrasif applique de ce type général, ne présentant pas les inconvénients des produits connus, qui soit à la fois souple et résistant, et qui puisse éventuellement, selon certains modes de réalisation se situant également dans le cadre de l'invention, être utilisé dans des conditions de travail humides et même en immersion, Ltinvention est matérialisée, à titre de produit industriel nouveau, dans un produit abrasif appliqué comportant un support foliiforme mince non bissé à fibres enchev8trées, recouvert de grains abrasifs fixés sur ce support par un adhésif, caractérisé en ce-que ce support est constitué de fibres naturelles, de fibres artificielles ou synthétiques, ou d'un mélange de fibres naturelles et de fibres artificielles ou synthétiques, et d'un ou plusieurs liants. Un tel support se distingue des papiers puisque la liaison entre les fibres est assurée par un ou plusieurs liants convenablement choisis et non pas, comme dans le cas de papier, par la propriété spécifique des fibres qui les constituent de réaliser des liaisons directement entre elles. Des fibres papetières susceptibles de réaliser de telles liaisons peuvent entrer dans la composition fibreuse des supports non tissés suivant l'invention, mais l'incorporation d'un ou plusieurs liants convenablement choisis reste nécessaire pour assurer d'une manière prépondérante la bonne cohésion de la nappe fibreuse. La nappe fibreuse peut, par ailleurs, être aiguilletée selon le procédé bien connu dans le domaine des supports non tissés. A titre non limitatif, ces fibres peuvent être constituées à 100 % par du coton, mais on peut également, en vue d'améliorer encore les caractéristiques et les propriétés du produit obtenu, utiliser un mélange de fibres de coton et de fibres de type polyamide, dans une proportion quelconque, et même uniquement des fibres de type polyamide. Pratiquement les expériences réalisées dans le cadre de l'invention montrent que si l'on veut tirer le meilleur parti des caractéristiques inhérentes aux fibres naturelles, par exemple au coton, et aux fibres artificielle6 ou synthétiques, par exemple de type.polyamide, on a intérêt à mélanger à la fibre naturelle jusqu'à 50 % de fibre artificielle ou1synthétique0 La proportion optimum dépend de l'utilisation finale du produit abrasif appliqué et aussi des autres facteurs mentionnés ci-dessous. On peuS en effet, dclos le cadre de l'inventon, choisir judicieusement la longueur et la grosseur des. fibres en vue d'obtenir les caractéri-stiques répondant le mieux à l'utilisation finale des produits abrasifs appliqués. On peut, par exemple, uti- liser des fibres de longueurs et grosseurs différentes afin d'aaméliorer simultanément plusieurs caractéristiques. Le support non tissé peut autre obtenu soit par formation d1une feuille sur une machine papetière, sur un feutre classique ou d'une manière équivalente, soit par formation à sec d'une nappe qui est ensuite imprégnée et calandrée selon des procédés bien connus dans l'industrie textile. Un liant se trouve incorporé au support non tissé au cours-de son élaboration par l'un des procédés rappelés ci-dessus, Suivant une autre caractéristique de l'invention, on peut éven- tuellement imprégner le support non tissé ainsi produit par un enduisage oenvenable. L'enduisage servant à limprégnation du support peut entre réalisé avantageusement au moyen d'un foulard à rouleaux du type employé dans l'industrie textile mais il est évident que d'autres modes d'application peuvent être utilisés. Il en résulte que le support non tissé comporte, outre les fibres enchevêtrées dont il a été question un ou plusieurs liants incorporés en une ou plusieurs fois. Selon le mode de réalisation paraissant judicieux, un premier liant, réparti de fagon homogène dans l'é.paisseur du support, assure une bonne solidarité des fibres entre elles, alors-qutun econd liant plus su- perficiel assure le degré de pénétration et l'adhérence spécifi- que convenables lors du dépSt ultérieur de la couche adhésive servant à fixer les grains abrasifs.Les deux liants peuvent alors Entre de nature et de structure différentes. Compte tenu des caractéristiques recherchées-, plus particulièrement de la souples se, du caractière filmogène- et de a compatibilité vis-à-vis--d'au tres adhésifs couramment employés dans la fabrication des abrasifs appliqués, le ou les liants peuvent avantageusement être constitués par du latex, par exemple du type butadiène-styrène à groupes carboxyliques0 Le produit abrasif suivant l'invention se distingue des produits à support non tissé d'un usage courant actuellement par le fait qu'il comprend un support serré, mince et foliiforme, dont l'aspect général se rapprochai de celui des supports tissés ou des supports de papiers abrasifs, par opposition aux supports non tissés à fibres lâches "à trois dimensions't actuellement employés. Par ailleurs, le choix judicieux des fibres et du ou des liants constituant ce support confère au produit abrasif obtenu en définitive une résistance et des propriétés qui permettent des applications nouvelles. Suivant un mode de réalisation paraissant judicieux, le support utilisé dans le produit faisant l'objet de l'invention, a une épaisseur ne dépassant pas 2 mm et un poids de l'ordre de 100 à 200 g/m20 Il peut être crêpé, gaufré ou lisse. Le dépôt et la fixation du grain abrasif peuvent être réalisés soit par dépôt au rouleau ou à la râcle, par exemple, d'un mélange homogène contenant le grain abrasif enrobé dans un mélange de fixation, ce mélange étant ensuite durci par un traitement de séchage ou de cuisson approprié, soit par un procédé consistant à déposer sur le support une couche d'adhésif puis à déposer le grain abrasif sur cette couche par un processus électrostatique ou par saupoudrage par gravité, à effectuer le séchage ou la cuisson nécessaire, à appliquer une couche de surencollage et enfin à effectuer le séchage ou la cuisson définitive. Dans chacun des procédés, le choix des mélanges adhésifs employés dépendra de l'utilisation finale du produit. A titre d'exemple, si l'on veut un produit résistant à l'eau et présentant en outre une bonne souplesse, on utilisera avantageusement des mélanges de résines thermodurcissables, de latex et de charges minérales, Ces techniques de dépôt et de fix?Èiou in du grain abrasif sur un support sont d'ailleurs connues pou la fabricati des produits abrasifs appliqués à support papier et toile. Les exemples donnes c. très à titre non limitatif permettront de mieux comprendre çment l'invention peut entre mise en oeuvre. m EMAPLE W On prépare un support non tissé par formation à sec, sur une bande transporteuse, d'une nappe de fibres de coton enchev8- trées, imprégnation de cette nappe avec un liant à base de latex, selon une quantité telle que la nappe obtenue renferme de 60 à 70 % de fibres de coton pour 30 à 40 % de liant, et calandrage pour obtenir un support foliiforme mince, d'une épaisseur de 40/ 100 mm environ, ce support pesant environ 150 g/m. On applique sur ce support, au rouleau ou à la racle, la composition adhésive suivante, à raison de-60 g/m2: - Latex de butadiène-styrène à groupes carboxyliques (50 %)................................................ 480 g - Résine phénol-formol en solution aqueuse (80 %) .... 240 g - Carbonate de calcium broyé ......................... 280 g - Oxyde de fer en poudre , ........... .- 5 g Le grain abrasif NO 180 est distribué à raison de 150 g/m2 par le procédé électrostatique bien connu dans la technique des abrasifs appliqués. Après cuisson pendant 20 mn à 1100C, on applique un suret collage selon la formule suivante - Latex de butadiène-styrène à groupes carboxyliques (50 %) 230 g - Résine phénol-formal en solution aqueuse (80 %) .... 680 g - Oxyde de fer en poudre ............................. 9 g On effectue enfin une cuisson finale de 4 heures à 110 115OC. Après flexage approprié, le produit permet d'obtenir des feuilles très souples pour ponçage manuel, soit à sec, soit dans des conditions humides. EXEMPLE N 2 On utilise un support non tissé préparé comme décrit dans l'exemple N 1 mais ayant des caractéristiques nettement supérieu res (notamment en ce qui concerne la résistance à la traction et à la déchirure), pesant 140 g/m2, renfermant 80 à 90 g de fibres constituées d'un mélange en parties égales de coton et de polyamide et 50 à 60 g de liants à base de latex incorporés en deux stades suceessifs (saturation-imprEgnation). Un tel support présente une résistance à la déchirure amorcée de l'ordre de 2000 g Elmendorf (contre 450 g pour le précédent). Par ailleurs, l'incorporation de liants en deux stades permet de contrôler la pénétration ultérieure de la couche adhésive servant à fixer le grain. La technique de fabrication du produit abrasif applique' est la meme que celle décrite dans l'exemple N lo Le produit obtenu est utilisable sous forme de feuilles très souples, mais aussi sous forme de rouleaux d'atelier et également de bandes jointées pour les applications demandant une grande souplesse en travail à sec comme en travail humide. EXEMPLE N 3 On utilise un support non tissé préparé comme décrit dans l'exemple N0 1, pesant 130 g/m, renfermant 60 à 70 g de fibres constituées d'un mélange en parties égales de coton et de polya midi, 30 à 40 g de liant à base de latex et 30 à 40 g d'un apprêt de surface essentiellement constitué d'une charge inerte à seule fin de boucher le support sur la face destinée à recevoir le grain abrasif. On applique sur le support, au rouleau ou à la racle, la composition adhésive suivante, à raison de 120 Solution à 50 ,t de colle de peau (86 mPo) .......... 200 g - Carbonate de calciun broyé ................... 100 g - Latex de butadiène-stryrene a groupes carboxyliques (50 %) .......................................... 10 g Le grain abrasif N 80 est distribué à raison de 250 gÉ m par le procédé électrostatique connu. Après séchage à 600C pendant 20 minutes, on applique un surencollage constitué dgune solution de colle de-peau chargée selon la technique habituelle bien connue, puis on effectue le séchage final. Après flexage approprié, le produit permet d'obtenir des feuilles souples pour travail manuel à sec. Des modifications peuvent entre apportées aux modes de réalisation décrits, dans le domaine des équivalences techniques, sans s1 écarter de l'invention. R e v e n d i c a -t i o n s 1.- Produit abrasif appliqué comportant un support foliiforme mince recouvert de grains abrasifs fixés sur ce support par un aadhésif, caractérisé en ce que ledit support est constitué par un support non tissé à fibres enchevetrées formé par des fibres naturelles, des fibres artificielles ou synthétiques, et par un ou plusieurs liants 2.- Produit abrasif appliqué suivant la revendication 1, carac térisé en ce que les fibres naturelles sont des fibres de coton0 3o Produit abrasif appliqué suivant la revendication 1 ou 22 caractérisé en ce que les fibres synthétiques ou artificielles sont du type polyamide e 40- Produit abrasif appliqué suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support renferme des fibres naturelles, par exemple du coton, et jusqu'à 5Q de " bres synthétiques ou artificielles, par exemple du type polyamide 50- Produit abrasif appliqué suivant lelme quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que le support est pro- duit à partir d'une masse fluide ou pâteuse sur une machine papetiv re ou par formation à sec d'une nappe et imprégnation de cette nappe9 selon un procédé de l'industrie textile 6e- Produit abrasif appliqué suivant la revendication 5, caractérisé en ce ous le support renferme un premier liant incorporé an cours de son élaboration par suite de sa présence dans la masse fluide ou piteuse ou de son utilisation pour l'imprégnation d'une nappe sèche, et un second liant appliqué ultérieurement sur le sup- port, par exemple par enduisage. 7o Produit abrasif appliqué suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le premier liant est réparti de façon uniforme dans l'ensemble du support, tandis que le second liant est plus su- perficiel et favorise l'adhérence de la couche adhésive servant à la fixation du grain. 8.- Produit abrasif appliqué suivant la revendication 7, caractérisé en ce que ces liants sont constitués par des latex, par exemple du type butadiène-styrène à groupes carboxyliques. 9.- Produit abrasif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support a une épaisseur ne dépassant pas 2 mmO 10.- Procédé pour la fabrication d'un produit abrasif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on produit d'abord un support non tissé foliiforme par une technique papetière ou textile, à partir de fibres naturelles et (ou) -synthétiques ou artificielles et d'un ou plusieurs liants, on im prèle éventuellement le support non tissé mince ainsi produit,judicieusement par enduisage, puis on dépose et on fixe le grain abrasif sur une face de ce support non tissé0