Brevet FR2085751A1 — publié le 19711231

La présente invention concerne un procédé pour la préparation de voiles constitués par des fibres de mèche avec des fibrilles latérales. On a récemment introduit dans l'industrie des fibres 5 textiles synthétiques un fil fait de filaments continus d'un polymère synthétique thermoplastique, qui combine l'aspect, le gonflant, le toucher et le pouvoir couvrant d'un fil de filature avec la résistance et la facilité de manipulation normalement associées au fil fait de filaments continus. Ces 10 fils, appelés "simili-filés" sont préparés en fibrillant un film nervuré, ayant une orientation monoaxiale relativement grande. Les parties minces du film nervuré constituent des lignes d'amorce de rupture clairement définies le long desquelles le film se fend, lorsqu'il est soumis à une action 15 mécanique. Du fait que le fendage est limité à ces zones minces, les zones épaisses sont séparées sous forme de filaments continus. Le fendage de ces zones minces provoque aussi la formation au hasard de petits poils ou fibrilles fixés aux filaments continus. Lorsqu'un filament ainsi formé est as-20 semblé par tordage avec d'autres filaments similaires, ces fibrilles saillent à la surface des filaments tout comme les extrémités libres des fibres saillent à la surface d'un fil de filature. L'invention a pour objet d'employer le film nervuré et 25 fortement orienté décrit plus haut dans un procédé nouveau pour la production d'un tissu non tissé fait de fibres de mèche. Ce procédé consiste à soumettre des longueurs égales à celle des fibres d'une mèche, d'un film nervuré, fortement orienté monoaxialement, comportant alternativement des zones 30 relativement épaisses et des zones relativement minces, à l'action d'une cardeuse pour en effectuer la fibrillation et à disposer les fibres de mèche qui en résultent en un voile de carde non tissé, non lié, et à lier ensuite les fibres du voile non lié. 35 De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de mise en oeuvre de ce procédé : Figure 1 est un diagramme schématique du procédé selon 40 l1 invention ; cP^ 70 11808 2085751 Figure 2 est une vue en perspective d'un morceau de film nervuré convenant au procédé selon l'invention, coupé à la longueur d'une mèche de fibres ; Figure 3 est une vue en perspective d'un fragment de 5 film nervuré avec des nervures sur une seule face ; Figure 4 est une vue en perspective d'une fibre de mèche obtenue par la fibrillation du morceau de film nervuré de figure 2. Pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention, on 10 charge dans un dispositif d'alimentation 1_ des morceaux des films nervurés représentés aux figures 2 ou 3, avec des zones minces ;10 d-es zones épaisses Ces films sont coupés à la longueur des fibres d'une mèche avant d'être chargés dans le dispositif d'alimentation Ce dispositif les déverse sur 15 une bande transporteuse 2 qui les amène à la cardeuse Les appareils de -caxdage mécaniques, comme la cardeuse à garnitures G-arnett, les cardeuses à lin ou à laine sont bien connus dans le domaine des fibres et sont normalement employés pour ouvrir et séparer les fibres de mèche des fais-20 ceaux de fibres. Ces appareils sont habituellement constitués par un ou plusieurs tambours rotatifs garnis d'un fil d'acier ayant une pluralité de dents acérées qui, dans le cas du film nervuré employé'dans le procédé selon l'invention, détachent les fibres le long des zones minces 10 qui constituent les 25 zones d'amorces de rupture du film. La fibrillation sera complète sur la plupart des-morceaux de film, de sorte qu'il se forme des' fibres de mèche individuelles comme celle représentée à la figure 4 qui ne sont pas liées aux fibres voisines. Le produit de cette fibrillation complète est une fibre de mèche 30 dont le dernier est déterminé par l'épaisseur des zones épaisses 11_, fibre à laquelle restent attachées, dans la plupart des cas, des fibrilles latérales très fines 12. Le travail de la cardeuse peut disposer les fibres suivant une orientation qui correspond, de façon prédominante, au 35 sens de passage-dans la maehine, pour former un'mat de fibres non tissées et nûh liées 8* A titre de variante, les fibres sôrtant de la cardeuse peuvent•être amenées à un appareil pneumatique à disposer ou à-ëntrecroiser les fibres pour fournir iin voile où les fibres sont disposées au hasard, dans le-40 quel il n'y a donc pas d'orientation logique des fibres. /û 11808 3 2085751 Elles peuvent être disposées soit parallèlement à l'axe longitudinal, soit former avec cet axe un angle qui peut atteindre 90°. De même, elles peuvent être parallèles ou non au plan horizontal du voile. En outre, la présence des fibrilles 5 permet un degré considérable d'entrelacement des fibres dans le mat. Cet enchevêtrement donne au mat non lié la résistance et la cohésion suffisante pour lui permettre de supporter les manipulations qui peuvent être nécessaires avant la phase de liage. 10 Le mat 8 ainsi formé est placé sur une bande transpor teuse 4 et amené sous des pulvérisateurs £ qui le mouillent avec une émulsion, une dispersion ou une solution d'une matière adhésive qui adhérera au polymère. Comme variante, l'adhésif peut être appliqué sous forme de poudre sèche ou des fibres 15 courtes d'une matière thermoplastique à bas point de fusion peuvent aussi être ajoutées. Le mat traverse ensuite une étuve 6 où il est chauffé pour le débarrasser du liquide qu'il contient éventuellement et pour activer l'adhésif. Le voile de fibres liées 9 est ensuite enroulé en bobines 20 de filature sur un rouleau récepteur 2» Le liage des fibres simplement déposées les unes sur les autres pour former un c:semblage non tissé utilisable peut être effectué par piquage à l'aiguille. Dans ce procédé, le voile de carde est soumis à l'action d'une pluralité d'aiguilles barbe-25 lées qui, lorsqu'elles sont enfoncées à travers lui, saisissent un certain nombre de fibres dans leurs "barbelures, les enfoncent dans le voile et les placent à angle droit par rapport à la surface de ce dernier. Ce procédé permet de lier les fibres d'un voile de carde de façon suffisante pour de nombreuses 30 applications. Pour le plus grand nombre d'applications, il suffira d'utiliser soit le liage par adhésif, soit le piquage à l'aiguille. Toutefois, il est possible et quelquefois désirable d'employer conjointement le liage par adhésif et le piquage 35 à l'aiguille. Dans ce cas, le piquage doit être effectué le premier. De plus chacun de ces procédés peut être combiné au calandrage pour comprimer le tissu-, lisser sa. surface et ramener les.filaments lâches dans le corps du tissu. Un autre procédé utilisable pour effectuer le liage des 40 fibres est l'énergie ultrasonique. Dans ce procédé, tin 70 11808 4 2085751 générateur d'ultra-sons est amené en contact avec les fibres et mis sous tension, ce qui provoque une fusion locale des fibres aux points de contact avec le générateur. Ce procédé peut aussi être utilisé conjointement au piquage à l'aiguille. 5 Le procédé selon l'invention est applicable à n'importe quelle matière thermoplastique pouvant être formée en films et fibres, par exemple, le polypropylène, les superpolyamides connus sous l'appellation commerciale de "nylon", des polyesters, connue le poly(éthylène-téréphtalate) ou des polyacry-10 liques, comme le polyacrylonitrile. Le choix du polymère dont est formée la fibre influe naturellement sur le choix du liant lorsqu'on a recours au liage chimique, mais autrement, il ne constitue pas un facteur critique en ce qui concerne le procédé selon l'invention. 15 Comme il a déjà été précisé, le film nervuré qui est em ployé pour la préparation des tissus selon l'invention a une orientation monoaxiale relativement forte. Le degré d'orientation élevé produit la fissilité nécessaire pour la fibrillation du film dans la cardeuse Garnett. Cette orientation est 20 donnée au film de la manière habituelle, par étirage. Le film est habituellement étiré jusqu'à 3 à 6 fois sa longueur dans le sens longitudinal et, généralement, sans empêcher le fiim de se rétrécir dans le sens transversal. En limitant ainsi l'orientation au sens longitudinal, on en diminue considéra-25 blement la résistance dans le sens transversal et le fendage s'effectue très facilement sous l'action de la cardeuse. L'étirage destiné à donner l'orientation est habituellement effectué entre une paire de cylindres tournant à des vitesses différentes, le film étant maintenu à une température 30 inférieure de 25° ou plus à la température de fusion du polymère. Les conditions, appareils, rapports d'étirage et autres paramètres précis de l'opération d'étirage sont bien connus du spécialiste. La réalisation de l'orientation est à la portée du technicien et dépend du polymère choisi. 35 Le film étiré est ensuite coupé en morceaux de la lon gueur des fibres de mèches avant la phase de fibrillation. Aux fins de l'invention, la longueur de ces fibres peut être comprise entre 1,27 cm et 38,1 cm environ, de préférence, entre 1,27 cm et 20,32 cm environ. Pour les tissus soumis au piquage 40 à l'aiguille barbelée, les longues fibres sont préférées, car 70 11808 5 2085751 les fibres courtes peuvent être tirées hors du voile trop facilement. De plus, les fibres longues, par exemple, celles de 7,62 cm à 20,32 cm, sont aussi préférées dans les cas où l'on utilise le liage chimique seul, car leur longueur permet un 5 enchevêtrement plus grand que cela ne serait possible avec des fibres courtes. A son tour, la présence de fibres longues permet de préparer un tissu non tissé en utilisant une quantité moins grande de liant. Gomme les liants ont tendance à raidir le tissu, on obtient donc des tissus plus souples pour -une résistance 10 équivalente en- utilisant des fibres longues. Avant la fibrillation, les fibres peuvent être "gonflées" en les "frisant" ou en utilisant d'autres moyens pour leur donner -un gonflant plus grand, si on le désire. Ce "gonflé" peut être obtenu commodément en faisant passer le film nervuré à 15 travers un appareil à friser à presse-étoupe, du type fréquemment employé pour friser une étoupe de filaments continus avant de la couper en morceaux pour former des fibres de mèche. La fibre "gonflée" est traitée de la même manière que celle décrite plus haut. Les tissus à base de ces fibres "gonflées" 20 ont des propriétés utiles, comme un pouvoir couvrant élevé, une meilleure isolation de la chaleur et du froid, comparés aux tissus faits de fibres "non frisées". Le gonflage donne aussi de la cohésion au mat avant le liage et, de ce fait, une plus grande résistance mécanique. 70 11808 6 2Q85751 BEVEKBIOÀTIONS 1.- Procédé pour la préparation de tissus non tissés, caractérisé en ce qu'il consiste à soumettre à l'action d'une cardeuse des morceaux ayant la longueur d'une eêche découpés 5 dans des films nervurés d'un polymère synthétique, ayant une orientation monoaxiale relativement forte et présentant une alternance de zones minces et de zones épaisses, afin d'en effectuer la fibrillation, puis à disposer les fibres de mèche qui en résultent de façon à former un voile de fibres 10 non tissées et enfin à lier les fibres de ce voile. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le liage est effectué au moyen d'un piquage avec des aiguilles barbelées. 3«- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en 15 ce que le liage est effectué au moyen d'un adhésif. 4.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le film nervuré subit un traitement qui lui donne du "gonflant" avant d'être amené à la cardeuse.