Brevet FR2092762A1 — publié le 19720128

La présente invention est relative à des bandes ou rubans formés par des brins ou fils individuels agglomérés ensemble en rapport parallèle en une couche simple. Dans la technique antérieure, il existe différezlts types de bandes ou rubans réalisés avec des brins individuels en mat riau non métallique, et utilisés pour le cerclage dans l'industrie de l'emballage, à titre de produit de remplacement pour les feuillards. Ces rubans présentent de nombreux avantages par rapport aux cerclaves métalliques, mais pour pouvoir leur faire concurrence, il est nécessaire qu'ils présentent la comi-naison de propriétés suivantes (a) flexibilité suffisante de façon à pouvoir être cintrés facilement autour d'un coin. (b) rigidité suffisante leur permettant d'être alimenté sous une palette ou par une fente dans une machine emballeuse automatiqva (c) une unité de structure telle que les tresses individuelles ne se séparent pas lors de la manipulation, de l'emballaze et de l'expédition. (d) un poids léger et une grande résistance0 (e) une rugosité ou une caractéristique de friction de surface suffisante pour empêcher le glissement sans agrafes. La technique antérieure divulgue la manière de fabriquer des rubans de ce genre en réunissant ensemble des brins ou des fils individuels au moyen d'adhésif s tels que de l'alcool de nolvvinyle, etc... Il s'est avéré que les articles ainsi obtenus possédaient de très bonnes propriétés. La présente invention, concerne un ruban perfectionné ayant de plus grandes caractéristiques de robustesse, ainsi qu'une résistance plus grande à l'abrasion. Selon l'invention, un certain nombre de fils individuels sont agglomérés ensemble en disposition cote à côte, en utilisant un =nésif formé par la co-polymérisation de deux, ou plus, des monomères sélectionnés à partir de : acrylonitrile, butadiène, acrylate de butyle, méthacrylate de butyle, maléate de dibutyle, di (2-éthylhexyl) maléate, maléate de dioctyle, benzene divinylique, acrylate éthylique, éthylène, 2-éthylhexyl acrylate, méthacrylate éthylique, acrylate isobutylique, acide méthacrylique, acrylate de méthyle, méthacrylate de méthyle, styrène méthylique, acrylate propylique, propylèneS styrène, acétate de vinyle, butyrate de vi nyle, chlorure de vinyle et chlorure de vinylidène. les articles rubans ou bandes de la présente invention, ainsi qu'il a été mentionné précédemment, sont réalis-:s à partir de brins ou fils individuels fixés adhésivement ensemble. les brins ou fils qui peuvent être employés sont de préférence du type polyester. On peut cependant employer d'autres brins ou fils individuels, tels que ceux obtenus à partir de nylon, de polyéthylène, de polypropylène et de fils en fibre résine synthétique similaires. Il est préférable que tous le-s fils individuels constituant le ruban soient rigoureusement du même denier, de façon à former un ruban ayant une épaisseur rigoureusement uniforme. ais on peut également prévoir des variations dans l'épaisseur des fils, si l'on désire un article correspondant. les fils polyester ou les fils similaires utilisés dans la fabrication de ces articles peuvent avoir un denier allant de 200 à 60,000 environ, et il peut s'agir soit de fils simples, soit de fils à torons, ayant des coefficients de torsion à partir de O, par exemple 2 2 - 9, et à partir de 9 - 14 torsions par 2,5 cm. le matériel que l'on préfère plus particulièrement pour la formation du ruban de la présente invention est le fil polyester, lequel peut être de différentes qualités, par exemple de la qualité "tresse pneumatique". les articles de la présente invention peuvent être fabriqués en utilisant la méthode et llappareil décrits dans le brevet Canadien 544.703. Décrite de façon sommaire, la méthode de ce brevet inclue les opérations suivantes : alimentation, à partir d'une source d'alimentation, d'un certain nombre de fils continus en matière fibreuse ; alignement desdits fils en disposition parallèle côte à côte et passage desdits fils dans un bain de solution aqueuse d'une résine synthétique flexible lorsqu'elle est sèche, lesdits fils étant dans le bain amenés ensemble, de façon progressive et continue, en rapport de contact parallèle par pression latérale glissante et sous tension longitudinale continue ; puis application au ruban d'épaisseur simple ainsi formé, tout en le maintenant sous ladite tension longitudinale, d'une pression transaxiale roulante additionnelle afin de compacter ledit ruban sur une largeur rigoureusement uniforme et de chasser l'adhésif excédentaire ; et séchage dudit ruban tout en maintenant constamment ladite tension longitudinale. l'appareil divulgué dans ce brevet inclue : un moyen pour alimenter ledit certain nombre de fils individuels ; un moyen pour faire passer les fils individuels sur un bain d'adhésif afin de revêtir le fil avec un adhésif ; un moyen pour mettre progressivement ensemble les fils individuels en disposition parallèle avec les fils disposés côte à côte ; un moyen pour soumettre le ruban à une pression traysversale et un moyen pour créer une tension ion gitudinale ou axiale sur les fils.Dans l'appareil montré dans le brevet, les lils alignés tournent sur w1e paire de tambours distants l'un de l'autre, les tambours étant réglables de façon à permettre d'appliquer sur le ruban la tension désirée, ainsi qu'il sera décrit plus en détail ci-aprèsO Selon un type particulier de matière fil que l'on emploie, et selon l'adhésif que l'on utilise, en choisissant à partir du groupe ci-avant, la méthode et l'appareil décrits dans le brevet Canadien 544.703 peuvent & re modifiés de façon à inclure une source thermique afin dtaccélérer la fixation et la vulcanisation de l'adhésif. le type particulier d'appareil de chauffage utilisé n'est pas critique, et l'on peut par exemple employer soit des appareils de chauffage électriques, soit des appareils de chauffagc à gaz. Le degré de chaleur nécessaire est fonction de l'adhésif employé, et sera généraleient suffisant pour fixer et vulcaniser l'adhésif dans un laps de temps désiré. L'application de chaleur au ruban, lorsque l'on utilise par exemple du fil polyester avec un adhésif compatible, a également l'avantage de faire contracter le fil polyester, assurant ainsi la "fixation thermique" du produit. les adhésifs utilisés peuvent être en différentes formes, et l'on peut employer des dispersions et émulsions aqueuses et non aqueuses des monomères indiqués ci-avant, co-polymérisés, et avec ou sans addition ultérieure de plastifiants monomères C-1 polymères. La méthode pour l'applicat on de la composition adhésive peut être réalisée par dépôt, soit de la phase aqueuse, soit de la phase solvant, du co-polyinère sur les fils. La proportion d'adhésif employée pour le revêtement des fils, ou brins de matière, individuels, formant le ruban n'est pas critique, et sera fonction de la matière ut lisée. une proportion se situant entre 15 iG et 50 %, calculée sur la oase d'un poids sec de produit, a été trouvée satisfaisante ; le plus désirable est que cette proportion se situe entre 33 % et 40 a. -Dans les articles de la présente invention, le nombre des brins individuels employé dans tout article donné variera selon divers facteurs, par exemple en fonction du denier des fils individuels, de la largeur de l'article désiré, des caractérstiques de résistance, etc... Des articles types de la présente invention comprennent du ruban, de la corde ou de la bande de cerclage, ayant une largeur pouvant atteindre 7,5 cm ou davantage, le denier des fils individuels se situant dans les limites de la gamme indiquée ci-avant0 Dans ce cas, les articles cordes peuvent être réalisés en n1 ayant pas plus de deux fils ou brins fixés adnésivement ensemble. Il est bien entendu que dans la description des différents monomères qui peuvent étre utilisés pour former l'adhésif copolymère, les termes employés sont prévus pour indiquer des compositions renfermant une proportion suffisante d'agent de vulcanisation. le choix de l'agent de vulcanisation est à la portée des personnes de métier. ta présente invention est également illustrée en liaison avec les dessins ci-annexés, dans lesquels La fig. 1 est une vue schématique d'une section de ruban réalisé selon la présente invention. La fig. 2 est une vue en coupe transversale de la partie de ruban montrée fig.1. La fig. 3 est une élévation schématique, principalement en coupe, d'un appareil permettant la mise en oeuvre de la méthode. La fig. 4 est une vue-en plan de l'appareil montré fig. 3. La fig. 5 est une vue de détail à échelle agrandie, prise le long de la ligne 5 - 5 de la fig. 3, et montrant une plaque de guidage de brin. La fig. 6 est une vue de détail à échelle agrandie, prise le long de la ligne 6 - 6 de la fig. 3, et montrant la série de rouleaux de pression. La fig. 7 est une vue de détail à échelle agrandie, prise le long de la ligne 7 - 7 de la fig. 3, et montrant une autre plaque de guidage de brin. La fig. 8 est une vue de détail à échelle agrandie, prise le long de la ligne 8 - 8 de la fig. 3, et montrant la plaque de guidage de brin initiale. Dans les dessins, le repère 10 indique un râtelier d'alimentation avec bobines 12 montées sur ce râtelier et assurant l'alimentation en fils individuels, lesdits fils étant en polyester par exemple. Les brins "A" sont dirigés sur un réservoir à adhésif, contenant l'un des adhésifs mentionnés ci-avant. les extrémités sont alignées en rapport parallèle distant au moyen d'un peigne 16, et passent après autour d'une première plaque de guidage i dans le réservoir 14 monté sur un châssis support 20. l'évidement 22 assure la réunion des brins. les orins passent ensuite sur une deuxième plaque de guidage 24 comportant des évidements de guidage concaves de forme arquée 26, ce qui assure le compactage des brins de fils individuels. l'article passe ensuite entre des rouleaux de pression 28, 30 et 32 montés fous et agissant de façon à compacter complémentairement l'article partiellement fini et à expulser l'adhésif excédentaire. l'article est ensuite alimenté sur une troisième plaque de guida- ge 36 avec des évidements de guidage de forme arcure 3.5, suis cor- duit sur un tambour de sécnage principe 40. Un organe de tension 60 est monté entre le tambour 40 et le guide 36. L'article ruban est alimenté et maintenu en alignement distant sur le tambour rotatif 40 entraîné par un moyen approprié tel que par exemple un autre tambour 100. le tambour 100 assure également un moyen pour appliquer une tension d'entraînement sur les articles au fur et à mesure de leur rotation. Plusieurs éléments chauffants, désignés par le repère 102, sont montés adjacents au tambour 4C sur un côté de celui-ci. Chaque élément peut être soit à chauffage au gaz, soit à chauffage électrique, la chaleur étant dirigée de haut en bas sur l'article ruban au ur et à mesure que celui-ci passe sur le tambour 40. Des éléments chauffants 102 tels que ceux montrés dans le dessin sont chacun en mesure de fournir ia quantité de chaleur nécessaire; dans le cas de la matière polyester, les éléments chauffants 102 fourniront approximativement 3.000 kilocalories chacun. La régulation de la quantité de chaleur peut être assurée par tout moyen approprié (non représenté), en fonction du produit utilisé. Apr~s avoir passe sur e tambour 40 pendant un nombre le l'évolutions pré-déterminé, l'article ruban oasis ensuite entre sur des rouleaux de finissage asservis 50, 52 et 54. 'article fini est ensuite enroulé sur un rouleau de stockage approprié 60 monté sur un bati support. l'article obtenu avec la présente invention est illustré dans les fig. 1 et 2. Ainsi qu'on peut le voir, cet article inclue un certain nombre de fils individuels 106, alignés côte à côte et fixés adhésivement ensemble au moyen de l'adhésif spécial précédemment décrit. Selon un mode préféré de réalisation de fabrication de rubans polyester appropriés pour des applications de cerclage, on emploie l'appareil et la méthode divulgués dans le brevet Canadien antérieur 544.703 du demandeur, avec la modification que le tambour pricigal sur lequel passe le ruban polyester revêtu d'adh sif humide a été pourvu d'éléments chauffants distants du tambour et fournissant une chaleur équivalente à environ 300CCt- localoriese les éléments chauffants distants du tambour ont été disposés de façon à couvrir approximativement une moitié de la surface du tambour dans une direction transaxiale par rapport au sens de mouvement du ruban. Trente deux brins individuels de fil polyester de torsion moyenne, de la qualité'!tresse pneumatique", ont été alimentés séparément dans un bain d'adhésif où les brins ont été revêtus in dividuellement. Le bain consistait en un adhésif désigné dans le commerce "Co-polymère 239 V 30" et produit par la Stein Hall Company ; il s'agissait d'un mélange de co-polymères acétate de polyvinyle, que l'on suppose être composés par des monomères acryliques et butyrates produits par la polymérisation des monomères à des températures élevées et sous une pression extrême. les adhésifs avaient une teneur en matière sèche se situant entre 53 et 56 yó, une viscosité d'environ 3.000 (plus ou moins gOG CPS) - Brookfield 3/20 RPM/24 C, un pH d'environ 4,5 (plus ou moins 1,0), et un poids d'environ 1,08 grammes par centimètre cube. Un adhésif de ce genre résiste bien à l'eau. Les brins individuels du fil polyester ont été ensuite tirés ensemble sur un élément de guidage de façon à former une couche plate simple de fils individuels. On a ensuite fait passer le ruban ainsi obtenu un certain nombre de fois sur le tambour et sur son tambour auxiliaire, en chauffant à une température suffisante pour vulcaniser l'adhésif et fixer le produit. la rotation du tambour et le degré de chaleur pour l'article ruban ont été réglés ae façon à assurer la vulcanisation et la fixation désirées de l'adhésif au moment où le ruban était enlevé du tambour. Lors de la rotation, le ruban a tourné sous tension axiale longitudinale, et avec le fil spécifique employé et le type d'adhésif, il se produisait un rétrécissement du ruban assurant un article pré-rétréci. L'article ruban rotatif a été comparé alors avec des articles ruban connus comportant des fils similaires mais réalisés avec des adhésifs des techniques antérieures, et il a été constaté que l'article de la présente invention possédait des caractéristiques de résista ce suoér eures. Selon un autre mode de réalisation, on a répété ia technique opératoire utilisée pour le mode sus-indiqué, en employant cette fois un fil polyester de torsion moyenne avec un adhésif similaire à celui du premier mode. l'adhésif spécifique utilisé a été, celui commercialisé sous la marque "25 25C", produit par la Stein tiall Company. Cet adhésif a des caractéristiques plastiques légèrement différentes de celles de l'adhésif utilisé dans le mode de réalisation précédent, et possède des caract:ristiques thermiques peu élevées.Après formation du ruban selon la technique opératoire du premier mode, on a obtenu un article consistant en fils identiques réunis ensemble en disposition cote à cote, le ruban ayant une largeur d'environ 3,81 cm, et le diamètre des fils étant d'environ 0,381 cm. La bande de ruban ainsi obtenue a été formée en élingue, c'est-à-dire que l'on a couvé une partie de l'article, ayant une longueur d'environ 1,5 mètres. Cette bande a été soumise à des essais afin de déterminer ~~= caractéristiques de support de charge. Il a été constaté lors de ces essais que la bande pouvait supporter une charge de plus de 6.000 kg charge beaucoup plus importante que celle à laquelle on aurait pu s'attendre avec un ruban similaire réalisé avec les mêmes fils, mais en utilisant des adhésifs des techniques précédentes. L'élingue obtenue dans ce mode de réalisation ci-avant illustre une réalisation complémentaire trouvant de larges applications pour utilisation comme élingues cargo. Les élingues cargo sont très employées dans les transports maritimes, et surtout actuellement, étant donné que les pratiques cernes impliquent l'utili- sation ae containers nécessitant à leur tour des unités et une palletisation dans lesquelles les élingues sont utilisées à très grande échelle. il n'est pas rare, afin d'éviter beaucoup de temps perdu et de travail, que les élingue s accompagnent les chargements à leur point de destination, de façon que ceux-ci soient en place pour le décharwement. le dérangement et les frais que représente le re tcr de cs élingues au chargeur d'origine sont évidents. Il est par conséquent trs important de pouvoir produire des élingues aussi bon marché que possible, de manière quelles puissent être considérées comme un article non repris, sans représenter de trop gros frais pour le chargeur. L'article du second mode de réalisation remplit ces conditions. Pour dominer des indications plus détaillées, le fil utilisé a une ténacité de tordre de 7 --,'- à 8 gramnes par denier ; il donnera un ruban produit à partir de dix extrémités dans l'exemple ci-avant d'approximativement 4.540 kgo Dans la production d'articles à gros denier tels que ceux du second mode de réalisation, il faut généralement, pour vulcaniser l'adhésif, une quantité de chaleur plus importante que lorsque l'on produit de la bande à partir de fils types jus'à 3000 ou 6000 deniers, par exemple. Cette plus grande chaleur peut être obtenue de deux façons (a) en portant le nombre des éléments chauffants à 8, produisant environ 3.000kilocalories chacun. (b) en ralentissant la vitesse de la bande passant devant les éléments chauffants, de la vitesse 32-45 m/minute normalement atteinte en faisant une bande de 19 mm de large à partir d'un matériel 2 épaisseurs 1300 deniers, à une vitesse d'approximativement 4,5 m/minute lorsque l1on utilise du matériel 60,000 deniers. Il est également possible de modifier l'appareil illustré dans les dessins-en changeant comme suit le profil des nervures sur le tambour 100 : entre les nervures profilées en L existantes, on interpose des nervures supplémentaires plus hautes le long de la première partie du rouleau, s'détendant approximativement sur une moitié de sa longueur. Les articles de la présente invention peuvent être formés en élingues à l'aide de tous moyens conventionnels, par exemple en bouclant les extrémités d'une longueur appropriée, les extrémités libres étant réunies au corps de la bande par différentes méthodes incluant la couture, le collage, le serrage avec un manchon, ou à l'aide d'un adhésif, avec ou sans assistance mécanique quelconque. Si on le désire, la bande ainsi produite peut également être protégée contre l'usure et les déchirures, ainsi que contre d'autres effets extérieurs, en extrudant une feuille plastique autour de la bande, d'une façon similaire à celle qui est utilisée pour le revêtement d'une corde à linge de type courant. Bien qu'il ait été indiqué que la méthode et les matières choisies permettent la réalisation d'une bande pouvant servir à confectionner une élingue peu coûteuse susceptible d'être utili sée comme matériel non repris, il n'en reste pas moins que de telles élingues peuvent naturellement être utilisées plusieurs fois, et qu'elles peuvent en fait trouver des applications aussi bien dans I'induutrie et dans la manutention en général que dans le domaine spécifique du transport maritime. REVENDICATIONS 1 - Ruban sans trame flexible comprenant une épaisseur simple de fils pirallèles se touchant par juxtaposition en résine synthétique sélectionnés à partir de matière nylon, polyét'iylène, polypropylène et polyester, et un adhésif pour agglomérer lesdits fils ensemble, ledit adhésif contenant un produit obtenu par la co-polyméris:ition de deux, ou plus, des monomères sélectionnés à partir de : acrylonitrile, butadiène, acrylate de butyle, méthacrylate de style, maléate de dibutyle, di (2-éthylhexyl) maléate, maléate de dioctyle, benzene divinylique, acrylate éthylique, éthy lène, 2-éthylhoxyl acrylate, méthacrylate éthylique, acrylate isobutylique, acide méthacrylique, acrylate de méthyle, méthacrylate de méthyle, styrène méthylique, acrylate propylique, propylène, styrène, acétate de vinyle, butyrate de vinyle, chlorure de vinyle et chlorure de vinylidène. 2 - Ruban sans trame selon la revendication 1, dans lequel les fils sont en polyester. 3 - Ruban sans trame selon la revendication 1, dans lequel les fils sont en polyester de torsion moyenne, de qualité tresse pneumatique 4 - Ruban sans trame selon les revendications 1 et 2, dans lequel l'article est un co-polymère de monomères acryliques et butyrates produit à partir de la polynérisation des monomères à haute température et sous pression élevée. 5 - Ruban sans trame selon les revendications 1 et 4, dans lequel les fils sont du fil polyester de torsion moyenne, de qualité tresse pneumatique. 6 - Ruban sans trame selon les revendications 1 et 5, dans lequel les fils ont un diamètre de 4 mm environ. 7 - Ruban sans trame selon les revendications 1 et 6, dans lequel le ruban a une largeur de 4 cm environ. 8 - Ruban sans trame flexible comprenant une épaisseur simple de fils parallèles se touchant par juxtaposition, lesdits fils étant en pclyester retordu de qualité tresse pneumatiqueS et un adhésif agglomérant chaque fil à un fil adjacent.