Brevet FR2083607A1 — publié le 19711217

La présente invention concerne le domaine des étoffes ininflammables et plus spécialement une construction perfectionnée d'une étoffe ininflammable ayant une surface lainée présentant la main et l'aptitude à la teinture désirées. 5 * Ii' inflammabilité générale des tissus textiles limite gravement l'utilisation de ces tissus lorsqu'il peut y avoir risque d'incendie. Au cours des années il a été tenté à diverses reprises de réduire 1*inflammabilité de divers tissus textiles et il a été établi des normes pour déterminer 1 'inflammabilité des' tissus. 10 A l'état actuel de la technique, les tissus ou étoffes sont rendus ininflammables de deux manières différentes r 1) en utilisant des fibres naturelles ou synthétiques incombustibles dans la construction de l'étoffe ou 2) en appliquant à l'étoffe des apprêts ignifuges. 15 Les fibres incombustibles les plus couramment utilisées dans la construction des tissus sont les fibres de verre qui ont été utilisées dans des étoffes de draperie depuis le milieu de l'année 1930. Plus récemment, des perfectionnements ont été apportés à la formulation des tissus ininflammables en fibres synthétiques 20 telles que la rayonne et des substances acryliques. Toutefois, il'est difficile d'obtenir une "main" ou un toucher avantageux avec des étoffes synthétiques et la teinture des tissus formés de fibres synthétiques pour obtenir la couleur désirée, pose actuellement des problèmes. 25 ' En conséquence, il a été mis au point des apprêts ignifuges pour les appliquer à des tissus en fibres naturelles pour obtenir un tissu ininflammable ayant la texture de surface désirée ainsi que l'aptitude à la teinture de tels tissus en fibres naturelles. Toutefois, des apprêts ignifuges exigent un traitement supplémen-30 taire,étant donné qu'ils sont généralement appliqués par foulardage et qu'ils doivent être ultérieurement mûris. En outre, l'apprêt a une mauvaise influence sur l'aptitude à la teinture et la main du tissu. La construction perfectionnée selon la présente invention a 35 été mise au point en tenant compte des considérations ci-dessus pour réaliser un tissu ou une étoffe relativement ininflammable destiné à être utilisé comme étoffe de draperie présentant une 71 10715 2 2083607 surface en fibre- naturelle ayant la main et l'aptitude à la teinture désirées des fibres naturelles, l'étoffe pouvant être rendue solide à la lumière ainsi qu'incombustible, ce qui permet de l'utiliser comme rideau ou draperie. 5 En conséquence, la présente invention a notamment pour objet un tissu ou étoffe ininflammable perfectionné ayant la texture de surface désirée d'un tissu en fibre naturelle, qui peut être rendu solide à la lumière, qui peut être imprimé ou teint pour obtenir une décoration de surface désirée j qui est lavable et/ou 10 nettoyable à sec sans que le nettoyage à sec ou le lavage n'affecte les qualités d'ininflammabilité du tissu j qui est irrétrécissable j qui peut être imprimé sans être préalablement désencollé, dégraissé ou blanchi j qui peut être rendu calorifuge j et dont la surface imprimée désirée n'est pas sujette à une dégradation par la lumière 15 ultraviolette émise par le soleil. la présente invention a encore pour objet de réduire le plus possible les fragments des fibres de verre sur un tissu contenant des fibres de verre, ledit tissu ayant les caractéristiques désirées des fibres de verre et pouvant être cousu à la machine aussi rapi-20 dement que des articles en coton. Selon la présente invention, on forme une étoffe avec une base de fibres de verre et il est préférable d'utiliser une étoffe tissée de fibres de verre comme base. ïïn enduit imperméable à la lumière et réfléchissant de préférence la lumière est appli— 25 qué à la base de fibres de verre et il est préférable d'utiliser un enduit de barrage en aluminium appliqué à une surface de la base tissée en fibres de verre. Des fibres formant des flocons, de préférence des fibres de coton naturel, sont ensuite fixées à la surface du tissu de base par un adhésif qui, en présence de la 30 chaleur, empêche l'oxygène de s'infiltrer vers les fibres formant les flocons. Selon une autre caractéristique de l'invention, on utilise un adhésif empêchant le passage de l'oxygène pour fixer au tissu de base les fibres formant les flocons de façon que l'oxygène 35 nécessaire pour entretenir la combustion des fibres inflammables ne soit pas disponible et que le tissu ne puisse pas p'enflammer. 71 10715 3 2083607 10 15 20 25 30 D'autres avantages et caractéristiques de 1'invention ressor-tiront de la description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé et donnant à titre explicatif,mais nullement limitatif, une forme de réalisation de l'invention* Sur ce dessin : la figure 1 est une coupe transversale schématique à grande échelle du tissu montrant les détails de sa construction } et la figure 2 est une coupe transversale du tissu dont la surface recouverte de flocons de coton est soumise, à titre illustra-tif, à la flamme d'une lampe à souder. Sur le dessin, les mêmes numéros de référence désignent des pièces analogues sur les deux figures. L'étoffe ininflammable 10 représentée à titre illustratif sur la figure 1 est construite à partir d'un tissu de base 12 en fibres de verre dont les fils de chaîne 13 et de trame 14 sont représentés en coupe transversale. Une couche de barrage 15 en aluminium (pellicule sèche) d'une épaisseur de 0,05 mm, est représentée comme étant appliquée à une surface du tissu de base 12 en fibres de verre» Dans cette forme de réalisation représentée, une couche 17 d'un adhésif (pellicule sèche) d'une épaisseur de 0,076 mm est appliquée à la couche de barrage d'aluminium pour fixer au -tissu les fibres de coton 18 fermant les flocons* La couche de barrage d'aluminium 15 réfléchit toute la lumière (comme représenté/fis rayons S), ce qui rend le tissu imperméable à la lumière» Le tissu de base 12 en fibres de verre utilisé dans la forme de réalisation préférée de la construction d'une étoffe, a les caractéristiques préférées suivantes : 1. Epaisseur de l'étoffe - 0,119 mm 2 2. Poids i 146,2 g par m 3o Forme d'armure : armure sergée, 3»1 4. Construction s 22,4 fils de chaîne par cm 21,6 fils de trame par cm 5. Dimension des fils : Désignation des fibres Chaîne DE Trame DE 0,00635 150-1/0 408 29,547 300 Diamètre nominal des filaments 0,00635 150-1/0 408 29,547 300 Désignation des fils Filaments par toron Longueur nominale par kg, m Denier 71 10715 2083607 6. Résistance à la traction i Chaîne - 34,7 kg par cm Trame - 32 kg par cm Résistance à la traction : résistance moyenne minimale à la rupture en kg par cm (ASTM 579-49). 5 II est évident pour les spécialistes que le tissu de base 12, bien qu'il soit formé de préférence de fibres de verre tissées (une armure sergée étant préférée), peut être en diverses matières ininflammables ou incombustibles. Ainsi, on peut utiliser des matières synthétiques ininflammables comme une rayonne traitée 10 (telle que celle vendue par Beaunit Fibers Co» et American Viscose Division de F.M.C.) ou des fibres modacryliques (comme celles vendues par Union Carbide et Eastman Eodak), et l'étoffe peut être soit feutrée, soit tissée. I1enduit de barrage imperméable à la lumière est de préférence 15 une pellicule sèche d'aluminium comme décrit, par exemple une poudre d'aluminium ïï° 350 vendue par Atlantic Powdered Metals Co. dans un véhicule résineux, mais on peut avoir recours à l'un quelconque d'une grande diversité d'enduits réfléchissants. Cet enduit de barrage 15 peut être appliqué à l'une ou l'autre surface du 20 tissu de base 12 ou bien le tissu peut en être imprégné, étant bien entendu que 1'armure ou la porosité d'une étoffe créée est choisie de manière que l'enduit de barrage puisse fermer tout espace compris entre les fibres d'une manière étanche à la lumière. les flocons 18 sont de préférence des flocons entièrement 35 en coton découpés au hasard d'une dimension d'environ 0,3 mm appliqués à une densité de 102 g par m . Toutefois, il est bien entendu qu'on peut utiliser d'autres fibres, dimensions et densités. L'enduit adhésif 17 peut être constitué par un certain nombre de compositionst les exemples suivants étant donnés à titre illus-30 tratif de formulations capables de retarder l'écoulement de l'oxygène vers les fibres normalement inflammables formant les flocons, lorsqu'elles sont soumises à la chaleur : 71 10715 5 2083607 Exemple 1 Matières Parties en poids 1. "RC-546" - Produit ignifuge- 250,00 Emulsion acrylique de Rohm & Haas Co* 5 Description t 50 $ de matières solides dans l'eau 2. Phosphate de tricrésyle - Plastifiant (PTC) 38,00 Description s liquide 3» Phosphate diammonique ^(PDA) - 2f50 10 Catalyseur acide latent Description : concentré à 25 % dans l'eau 4» Dioxyde de titane 57,00 Description : concentré à 60 $ dans une suspension aqueuse 15 5. "ASE-60" - Epaississant 30,00 Rohm & Haas Co. Description : concentré à 50 dans l'eau 6. "D]?-160-L" - Agent anti-mousse 0,50 NOPCO Division of Diamond Shamrock 20 Chemical Co*, ïfewark, H.J Description : concentré à 50 % dans l'eau 7. "Dowicil—100" -'Biocide 1,20 Description : concentré à 50 $ dans l'eau 8. Eau 35,33 25 9» Ammoniaque - UH^OH 6,60 Description : concentré à 28 $ 10»Pyrophosphate tétrasodique (PPTS) 0,17 Description : poudre anhydre 421,30 71 10715 6 2083607 Exemple 2 Matières Parties en poids 1. Résine ,Tïïcar-874n - Polymère acrylique 134,20 de Union Carbide Co., New York 5 2. "Pyrol 32B« 33*50 Stauffer Chemical Co» Description x phosphate de tris-2,3-dibromopropyle 3. "Pho s chek-P/30n 26,90 10 Monsanto Chemical Co* Description j un polyphospbate d'ammonium 4» "DF-lôO-L" - Agent anti-mousse 0,50 ÏTOPC0 Division of Diamond Shamrock Chemical Co», Newark, I.J 15 Description : concentré à 50$ dans l'eau 5» Dioxyde de titane 57,00 Description î concentré à 60 $ dans l'eau 6. Phosphate de tricrésyle - Plastifiant (PTC) 38,00 Description : liquide 20 7» "ASE-60" - Epaississant 42,00 Rohm & Haas Co» Description x concentré à 50 % dans l'eau 8. Ammoniaque - HH^OH 6,60 Description i concentré à 28 $ 25 9. ,rDowlcil-100" - Biôcide 1,20 Description x concentré à 50 $ dans l'eau 10* Eau 103,23 11* Pyrophosphate tétrasodique (PPTS) 0,17 Description x poudre anhydre 30 443,30 71 10715 2083607 Exemple 3 Matières Parties en poids 1. Résine "G-eon 460x1" - Copolymère de 127,4 chlorure de vinyle 5 B.F. Goodrich Co., Cleveland, Ohio 2. "3?yrol-32B" 31,80 Stauffer Chemical Co. Description : phosphate de tris-2,3-dihromopropyle 10 3. "Phoschek-P/30" 25,50 Monsanto Chemical Co. Description : un polyphosphate d'ammonium 4. "DP-lôO-L" - Agent anti-mousse 0,50 15 N0PC0 Division of Diamond Shamrock Chemical Co,, Hewark^ N.J Description : concentré à 50 $ dans l'eau 5» Dioxyde. de titane 57,00 Description : concentré à 60 $ dans l'eau 20 6. Phosphate de tricrésyle - Plastifiant (PTC) 38,00 Description : liquide 7. "ASE-60" - Epaississant 20,00 Rohm & Haas Co. Description : concentré à 50 i° dans l'eau 25 8. Ammoniaque - NH^OH- 6,60 Description : concentré à 28 $ .9. "Dowicil-100" - Biocide 1,20 Description : concentré à 50 $ dans l'eau 10. Eau 113,13 30 11. Pyrophosphate tétrasodique (PPTS) 0,17 Description : poudre anhydre 421,30 71 10715 8 2083607 On constate que le barrage réfléchissant désiré peut être combiné avec l'adhésif des flocons en dispersant une poudre métallique telle que la poudre d'aluminium N° 350 susmentionnée dans la formulation de l'adhésif. l'enduit réfléchissant combiné suivant s'est avéré approprié : Total des Total des parties à 1'état humide 250,0 Matières 10 1. "RC-546"- Résine ignifuge Rohm & Haas Co. Description : 50 $ de matières solides dans l'eau 2. Poudre d'aluminium N° 350 12,5 15 Atlantic Powdered Metals Co., SSYC Description : poudre sèche 3» Phosphate de tricrésyle - Plastifiant 25,0 (PTC) Description : liquide 20 4. Phosphate diammonique (PDA) 10,0 Description : concentré -à 25 i° dans l'eau 5# Dioxyde de titane , 95,0 Description : concentré à 60 % dans 25 une suspension aqueuse 6. "ASE-60"- - Epaississant 14,0 Rohm & Haas Co. Description : concentré à 50 $ dans l'eau 30 7. "DE-160-L" - Agent anti-mousse 0,5 NOPCO Division of Diamond Shamrock Chemical Co. Description : concentré à 50 ^ dans 1' eau 35 8. "Dowicil-100" - Biocide 1,2 Description : concentré à 50 % dans 1 ' eau parties moins l'eau 125,00 12,50 25,0C 2,50 57,00 7,00 0,25 0,60 408,2 229,85 71 10715 9 2083607 Propriétés particulières Viscosité - 60 000 cPo Matières solides - 56,3 f» pH - 6,5 à 7,0 5 On constate en outre qu'en utilisant un tissu de base 12 en fibres de verre avec de l'aluminium métallique dans l'enduit de barrage 15, lorsque le verre est pourpre, la lumière réfléchie par le tissu enduit d'aluminium est de couleur or f lorsque le verre est de couleur ambrée, la lumière réfléchie par le tissu 10 enduit est jaune et lorsque le verre est rose, on obtient une réflexion or rougeâtre. les processus de construction préférés consistent : A appliquer à une surface du tissu de base 12 en fibres de verre à armure sergée, un enduit de barrage contenant de l'alu-15 minium d'une épaisseur de 0,1 mm à l'état humide, à 56,3 de matières solides (formulation décrite dans le présent mémoire), à sécher et à faire mûrir l'enduit à 149°C pendant 3 minutes.} A appliquer un enduit 17 d'adhésif pour les flocons d'une épaisseur de 0,15 mm à l'état humide, ayant une teneur en matières 20 solides de 54,8 (formulation décrite dans le présent mémoire) sur la couche de barrage contenant de l'aluminium et la surface recouverte de flocons de coton j à sécher et à faire mûrir l'adhésif des flocons à 149°C pendant 3 minutes ; A enlever tous les flocons non collés de la surface du tissu 25 par 'application d'un vide, par voie électrostatique, etc. L^étoffe de draperie terminée a les caractéristiques suivantes i Poids : 323 g par m2 Epaisseur : 0,229 mm Résistance à la traction j Sens de la chaîne - 34,7 kg par cm 30 Sens de la trame - 32 kg par cm Surface finale : Côté N°1 - flocons blancs de coton Côté N°2 - fibres de verre tissées en couleurs métalliques Remarque : la couleur métallique du côté des fibres 35 de verre est déterminée par la teinte des fibres de verre Ininflammabilité i L'étoffe est entièrement ininflammable 71 10715 10 2083607 Propriétés d'obscurcissement J L'étoffe est totalement imperméable à la lumière Aptitude au lavage : L'étoffe peut être lavée sans que ses propriétés d1inlnflammabillté 5 ne soient affectées Aptitude au nettoyage à sec : L'étoffe peut être nettoyée à sec sans que ses propriétés d'inin-flammabilité ne soient affectées L'étoffe est en fibres de verre tissées. On applique un enduit 10 d'aluminium ignifuge à une surface de l'étoffe pour constituer un enduit de barrage afin d'empêcher l'air (c'est-à-dire l'oxygène) d'entrer dans l'étoffe normalement poreuse ou de la traverser. On applique un adhésif pour flocons blancs igni#»ge spécialement préparé à l'enduit d'aluminium pour coller les fibres de flocons 15 blancs de coton aux fibres de verre tissées. En utilisant l'adhésif des flocons de l'exemple 1 qui comporte une résine copolymère d'acrylate et de chlorure de vinylidène produite par Rohm & Haas Co. de Philadelphie et désignée par "RC-546", les qualités ignifuges de cette résine ne diminuent pas avec le vieillissement , 20 étant donné qu'elles constituent une propriété du copolymère d'acrylate et de chlorure de vinylidène. Lorsque l'étoffe est soumise à une flamme ou à la chaleur intense d'une flamme, l'adhésif collant les cotons se décompose sans s'enflammer en dégageant du chlore gazeux comme produit de 25 la réaction et comme indiqué sur la figure 2. Le chlore se dégage en quantités suffisantes pour empêcher la présence d'oxygène à la surface de l'étoffe recouverte de flocons» L'oxygène nécessaire pour entretenir une flamme ou la combustion des flocons de coton est empêché de traverser l'étoffe (ce que la porosité 30 normale de l'étoffe permettrait) par l'aluminium recouvrant la surface du côté des flocons de coton. Toutefois, cet oxygène est écarté par le chlore gazeux étouffant les flammes et autres produits de combustion dégagés par l'adhésif des flocons» Ce gaz ne peut pas pénétrer dans la couche de barrage contenant de 35 l'aluminium et doit rester du côté flocons de l'étoffe. La répartition pondérale des fibres de coton sur la surface de l'étoffe 2 est d'environ 1 g par dm de surface» Le chlore gazeux dégagé par 2 l'adhésif d'une épaisseur de 0,127 mm par dm est suffisant pour 71 10715 n 2083607 étouffer ou empêcher la combustion de cette quantité de fibres» Cet étouffement est si remarquable que les résultats de l'essai à la flamme verticale se sont avérés "excellents"» Remarque : Les résultats obtenus au cours de l'essai à la flamme 5 verticale ont été déterminés de la manière suivante î une bande d'étoffe d'une largeur de 6,35 mm et d'une longueur de 254 mm a été suspendue verticalement dans une zone sans courant d'air» On a tenté d'enflammer la bande à sa partie la plus basse avec une petite flamme pendant environ 6 secondes» La bande n'a pas 10 brûlé lorsqu'on a retiré la flamme et a été par conséquent estimée comme étant "excellente", ce qui. correspond à la meilleure estimation d'ininflammabilité prévue par les normes fédérales» (normes d'essai déterminées par U.S. Fédéral Supply Service, "Textile Test Methods" Fédéral Spécifications, Method 5902)* 15 Outre le fait d'empêcher l'oxygène de passer à travers l'étoffe poreuse, l'enduit de barrage contenant de l'aluminium joue également le rêle d'un réflecteur de la chaleur et de la lumière. Sa résistance à la pénétration de la lumière équivaut à 100 ce qui rend ainsi l'étoffe de draperie totalement imper-20 méable à la lumière. Elle réfléchit la chaleur et les rayons ultraviolets du soleil tout en conférant à la lumière réfléchie une nuance métallique brillante. Ces qualités remarquables d'adhérence maintiennent les fils de chaîne et de trame de l'étoffe en fibres de verre en leur position tissée, en empêchant ainsi 25 une dislocation désagréable de l'armure, ce qui est courant avec les fibres de verre } cela évite également un effilochage le long d'un bord coupé des articles tissés. Outre . ses propriétés ignifuges ,l'adhésif des flocons constitue également un enduit de surface parfaitement blanc» La surface de 30 l'adhésif blanc recouvre entièrement l'enduit de barrage contenant de l'aluminium en conservant ses propriétés réfléchissantes et empêchant ainsi que les flocons blancs de coton prennent un aspect gris. L'épaisseur et la qualité flexible de l'adhésif des flocons est également destiné à fermer les trous d'aiguille d'une machine 35 à coudre, en conservant ainsi aux draperies leur qualité d'imperméabilité à la lumière après la fabrication. Naturellement, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite et représentée et est susceptible de recevoir diverses variantes entrant dans le cadre et l'esprit de l'invention. 71 10715 12 2083607 gETEHDICAIIOSS 1» Etoffe ininflammable caractérisée en ce qu'elle comprend un tissu de base ininflammable, des fibres formant des flocons adhérant au tissu de base, un enduit adhésif sensible à la chaleur 5 appliqué au tissu de base et fixant les fibres des flocons à ce dernier, ledit adhésif réagissant à une augmentation de la température au-dessus de la température ambiante normale pour empêcher que l'oxygène ne parvienne aux fibres des flocons» 2» Etoffe selon la revendication 1, caractérisée en ce que 10 le tissu de base est un tissu de fibres de verre» 3» Etoffe selon la revendication 1, caractérisée en ce que les fibres des flocons sont des fibres de coton. 4» Etoffe selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'enduit adhésif comprend un polymère acrylique ou un copolymère 15 de chlorure de vinyle» 5. Etoffe selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'enduit adhésif contient un constituant engendrant du chlore gazeux sous l'influence de la chaleur. 6» Etoffe selon la revendication 1, caractérisée en ce que 20 le tissu de base est recouvert d'une matière réfléchissant ia lumière• 7. Etoffe selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'enduit adhésif contient une matière réfléchissant la lumière» 8» Etoffe selon la revendication 4, caractérisée en ce que 25 l'enduit adhésif contient de l'aluminium en poudre».