Brevet FR2105025A1 — publié le 19720428

La présente invention concerne un procédé de fabrication de matériaux non tissé comportant une enduction momentanément adhésive sous l'action de la chaleur. Elle concerne aussi le dispositif destiné à appliquer ce procédé. Elle concerne enfin le Produit obtenu par application du procédé et usage du dispositif. I1 est bien connu pour entoiler les veterents ou pour doubler des étroffes, ou pour doubler des matériaux non textiles, comme la peau ou le cuir artificiel ou naturel, d'utiliser des ma- tériaux enduits dits "thermocollants" qui se fixent sur lesdites Parties sous l'action coibinée de la chaleur et de pression mécanique, et qui permettent de différer dans le temps la phase enduction de la phase "thermocollage". De tels produits ont déjà été décrits dans les brevets français 1 336 203 DU 12.7.1962 ayant pour titre " COMPLEXE POUR TRANSFERT DE COLLES THERMOPLASTIQUES" et dans le brevet français N0 1 341 627 réposé le 18.9.1962 ayant pour titre "PROCEDE D'NTOILAGE DE VETEMENTS". Ces matériaux thernocollants se composent de deux parties élaborées séparément : le support, ltenductlon. Le support est fait le plus souvent de toile tailleur, d'étoffe tissée ou tricotée ou non tissée, à base de fibres naturelles ou synthétiques ou encore de matériaux cellulaires du type nous se de polyuréthane. Ces matériaux sont liés mécaniquement comme ctest le cas pour les étoffes tissées, tricotées, aiguille tées et assemblées par coutures, ou chimiquement dans le cas des non tissés liés par des imprégnations de polymères synthétiques et dans le cas de matériaux cellulaires ou porosères obtenus par réaction chimique directe. L'enduction, le plus souvent & base de résine thermoplastique, se présente selon un dessin irrégulier, quand elle est obtenue par pistoletage de solution ou d'émulsion et quand elle St obtenue par saupoudrage, ou selon un dessin régulier de points, bâtonnets. chevrons. quadrillés, quand il s'agit d'enduction au cadre rotatif ou au cylindre gravé du type hélio. D'une façon générale, 11enduction est appropriée aux caractéris clues finales recherchées, par exemple quant au toucher du complexe collé ou quant aux caractéristiques de résistance mécanique notamment au lavage et au nettoyage à sec. Elle est adaptée également aux conditions de fonctionnement des matériels destinés à effectuer 1e contrecollage ou le thermocollage, que ce soit en phase sèche ou humide en fonction des températures et des pressions compatibles avec les matériaux d assembler La fabrication du support et celle de l'enduit sont des opérations distinctes et consécutives, la réalisation de l'une n'entraînant pas obligatoirement la réalisation de l'autre, les supports étant en eux-memes utilisables à d'autres fins. La présente invention est destinée à simplifier le mode de fabrication de ce genre de produit. Le procédé de Llinventien est caractérisé principalement par le fait que, simultanément, on lie les éléments des matériaux non tissés et on en réalise l'enduction, en une seule opération. Le dispositif destiné à appliquer le procédé tel qutil vient d'etre défini, est caractérisé par le fait que, sur une bande de transport continue anti-adhérente, on enduit un liant quisur lequel, lorsqutil est en phase adhésive, on étale une nappe de matériauxx non liés, l'ensemble étant ensuite pressé et chauffé de manière à faire pénètrer le liant dans la nappequi est ultérieuresent refroidie et extraite de la bande lorsque lten- duit a perdu sa phase adhésive. Le terme"liant" doit être compris ici et dans tout le texte comme un enduit de surface. La description ci-aprbs donne quelques exemples non 1imitatifs du procédé de l'invention ainsi qu'un exemple de réalisation du dispositif permettant d'obtenir le produit. Cette description est illustrée par le dessin Joint qui représente schéma- tiquement un dispositif possible. Le dispositif se compose d'une bande sans fin I en tissu de verre recouvert de caoutchouc de silicone, qui se déplace dans le sens indiqué par les flêches autour du cylindre d'enroulement 2, enveloppe et entraîne dans son parcours deux tanbours 3 et 4. Le tambour 3 est un cylindre du type cadre rotatif de Stork comportant des perforations rondes disposées régulièrement. Les résines destinées à l'enduction sont introduites par les ouvertures latérales 6 du tambour 3, et raclées, à travers les perforations par la racle 5. A titre d'exemple, il a été utilisé des tambours de ni ckel dont l'épaisseur est de 22/100ème de millimètres et le diamètre de perforation de 5/10 mi, disposées en quinconce, de façon équidistante. I1 a été utilisé également des perforations de 2/10ème de millimètres de diamètre sur cylindre d'épaissseur 13/100ème de millimètres ou encore de dimensions beaucoup plus importantes dans des cylindres de l'ordred'l millimètre d'épaisseur et comportant des perforations de 2 à 10 millimètres de diamètre et régulièrement réparties. La bande sans fin 1 se trouve enduite selon le dessin des perforations et passe dans son parcours au-dessus d'une rampe de chauffage 7, & infra-rouge par exemple, qui a pour effet de fondre les résines thermo-plastiques. Le tambour 4 reçoit la nappe de fibres obtenue à partir des dispositifs connus pour individualiser les fibres textiles et pour les regrouper sous forme de nappe; l'orientation des fibres étant tributaire du procédéutilisé, que ce soit la carde, le batteur du type coton, le système Rando-Weber, le flockage mécanique ou électro-sstatlque. L'obtention dtune nappe de fibres 9 partir de ces procédés s'effec- tue & à l' aide de moyens connus, que ce soit les dispositifs à tabliers des types I'Camel-Back", "Lappeur", "Blamire" ou encore les tambours perforés à dépression d'air. Ltinclusion de la nappe de fibres 8 dans la bande sans fin permet au tambour 4 d'agir comme une calandre dont la pression de calandrage est déterminée paria tension de ladite bande. Le tambour 4 met donc en contact avec pression la nappe de fibres et llenductlon en fusion pâteuse qui se trouve en phase adhésive. La rampe de chauffage 9 permet déterminer le cas échéant le liage superficiel de la nappe de fibres, en réchauffant lsensemble fibres et résines. Dans le cas de l'utilisation du dispositif de fabrication de nappe par projection et individualisation des fibres dans l'air, conne les systèmes Rando-Weber, batteur coton, flockage,ou analogues, il est intéressant de recueillir les fibres sur le tambour 4 qui est alors pourvu de fines perforations et de pression d'air intérieure. I1 a été utilisé avec succès, des fibres textiles, fri- liées de préférence, et de longueur allant de O à 150mm avec une forte proportion de fibres courtes et de longueur 30 à 60mm. Quant à la nature des fibres de bons résultats ont été obtenus en utili sans, seules ou en mélange, des fibres naturelles comme la laine, le lin, le chanvre, le Jute, la ramie, le coton, le poils de chèvre, l'amiante, des fibres artificiels comme la viscose, l'acé- tate de celllose, le tri-acétate de cellulose, les fibres protéiniques ; des fibres synthétiques comme celles à base depolyamides polyesters, polyacryliques, polyvinyliques, polyoléfine s, polyu éthanes et autres copolyières ou homopolymères, tels les vinylacryliques.Il va de soi que les fibres sont choisies en fonction des perforxances visées pour l'application du produit obJet de l'in vention, ainsi por obtenir un non tissé thermo-collant emboutis- sable à chaud ou à froid, il a été utilisé des fibres synthétiques non étirées notamment des polyesters. D'une façon générale la nappe de fibres est établie dans des poids valables à partir de 5 grammes par mètre carré etplus loures. Quand la nappe de fibres quitte le contact avec le tambour 4, le non-tissé à liage thermo-collant superficiel est élaboré, mais l'enduit de résine est encore chaud et adhésif, ce qui perset un acheminement de la nappe enduite par le parcours de la bande 1 jusqu'aux cylindres d'appel 10 où les résines auront perdu leur adhérence sur la bande 1 par refroidissement. L'enrouleur du produit fini s'effectue sur les rouleaux li autour d'un mandrin de carton, sous forme du rouleau 12. Cette description est celle d'un matériel qui a permis la réalisation de l'invention. Il va de soi que celle-ci n1 est pas limitée à cette description, pas plus d'ailleurs qu'à des types de fibres textiles ou & des types de résines différents. ainsi il a essai été obtens une nappe à partir de caabîes faits de filaments continus, appelés aussi "Tow", et qui sont étalés par élargissements successifs au moyen d'embarrages, de vibrations, d'électrisation statique, et pneumatiquement, par exemple un câble de filaments de viscose de 1,5 deniers par brin élémentaire et d'un poids de tordre de 10 à 30 grammmes par mètre. Ltendetion est obtenue elle aussi à partir de moyens connus, que ce soit la pulvérisation au pistolet d'une solution ou d'une émulsion, suivie d'un séchage, que ce soit l'enduction Par saupoudrage de résine en poudre, comme le procédé Saladin, que ce soit l'enduction présentant un dessin pré-déterminé, comme l'enduction par cylindre gravé du type hélio, ou à partir d'un cadre d'impression ou à partir d'un cadre rotatif, comme le matériel de Store ou de Schaetti. Dans une autre réalisation de l'invention, il a été utili sé des résines adhésives à chaud mais réticulables au-dessus d'un certain palier de température. Ainsi les systèmes de résines compre- nant des groupes fonctionnels carboxyle, hydroxyle, amido amino et des groupes de réticulations agissant sur les groupesfonction- nels. A titre d'exemple, un polyuréthane linéairedont le groupe fonctionnel est une mélamine formol et dont l'agent de réticulation est du chlorure d'ammonium qui libère de l'acide chlorydrique par élévation de température à partir de 90,lequel acide provoque la réticulation de l'ensemble par durcissement de la mélamine. Peu importe le procédé d'enduction utilisé et le système de résines employé; pourvu que le dépôt de résine soit effectué sur la bande non-adhérente, comme un papier ou un tissu de verre traité au silicone, ou tout autre matériau en feuille possédant des propriétés anti-adhérentes. L'enduction étant déposée sur la bande antl-adhérente, elle sera séchée, ou fondue, ou gélifiée, par les moyens babitu- els de séchage ou de fusion, coxpatibles avec la nature et le mode de transfert ultérieur des résines d'enduction utilisées. Il convient de mettre en contactla nappe de fibres élabore comme décrit plus haut avec enduit préalablement déposé sur la bande de transfert. Cette mise en contact est faite & l'endroit de la bande de transfert où enduit présente des propriétés adhésives satisfaisantes pour coller aux fibres de la nappe. Le décollement pourra se faire après un certain parcours e la bande, à l'endroit où enduit a perdu ses propriétés adhésives. Ainsi l'on a réalisé un matériau non tissé, dont le liage des constituants est obtenu en surface, par enduit. Dans un autre exemple de réalisation de l'invention, il a été introduit entre la nappe de fibres et la bande anti-adhé- rente enduite de résine, une nappe de fils, parallèlement à la direction de la bande, en utilisant à cet effet un cantre d'our- dissage ou une bobine ourdie La présence des fils dans le non tissé thermo-collant améliore la résistance de celui-ci en longueur et permet aussi d'obtenir de la raideur, d'autant plus que les fils sont plus raides et notamment quand il s'agit de mono-brins synthétiques de type crin de polyamides ou de viscose traitée dans la masse. Dans un autre exemple de réalisation de l'invention, il a été utilisé seulement une nappe de fils, comme expliqué précédemment, en supprimant par conséquent la nappe de fibres. Cette nappe de fils non tissée et thermo-collante est utilisable pour obtenir un renfort longitudinal dtentoilage ou encore en tant que ruban thermo-collant dont l'utilisateur peut règler la largeur en déchirant la nappe pour extraire le nombre de fils représentant la largeur désirée. Dans l'exemple de l'invention où les résines utilisées sont réticulables par la chaleur, l'enduction peut 'effectuer avec le matériel déjà décrit. Le système des résines est en 801ution ou en émulsion. Il convient de ne pas porter l'enduit & une température supérieure à 50 pendant l'opération de transfert de l'enduction, sur la nappe de fibres ou de fils; ceci pour éviter une réticulation intempestive de l'enduit. Suivant les résultats cherchés, on choisira le type de résine ; ainsi il a été utilisé avantageusement des polyamides solubles en solution telle que les "nylosoln de la Société RHODIACETA; des émulsions ou des solutions à base de résines acryliques linéai- re, ou à base de caoutchouc naturel ou synthétique. On a eu recours également à des résines en poudre du type polyéthylène, polyamides, acétate de cellulose, éthylène-acétate de vinyle, acéto-chlorure de vinyle, acétal, formal, butyral de vinyle; ou encore ces mânes résines aménagées en tout ou partie en mélanges sous forme de solutions, $d'émulsions ou encore de "Hot-Melt". Dans la présente version de l'invention on a utilisé des résines thermo-plastiques en poudre & base de polyamides comme la référence K5 de la Société RHODIACETA. De bons résultats ont également été obtenus avec des poudres déthylène-acétate de viny- le, et avec des poudres de polyéthylène haute et basse pressions. Cette énumération est donnée à titre d'exemple non limitatif. La présente invention a, sur les procédés connus, l'avantage de réaliser simultanément le support et l'enduction en une seule opération, de supprimer le court du liage qu"il soit mécanique ou chimique, de permettre, et c:est là une conséquence importante de llinvention, d'obtenir un non tissé thermo-collant beaucoup plus léger et plus duveteux que les matériaux connus. De plus le caractère fibreux et duveteux du support d'une part, 11enduction en surface d'autre part, contribuent è diminuer considérablement effet de transpercement des résines lors de l'opération de thermo-collage. REVENDICATIONS 10) Procédé de fabrication de matériaux non tissés comportant une enduction discontinue momentanément adhésive sous exaction de la chaleur, c a r a c t é r i s é par le fait que, simultanément, on lie les éléments des matériaux non tissés et on en réalise l'enduction en une seule opération. 20) Procédé, tel que défini dans la revendication 1, c a r a c t é r i s é par le fait que les éléments de matériaux non tissés sont une nappe de fils ou de filaments appliqués entre une nappe de fibres et l'enduction. 3 ) Procédé, tel que défini dans la revendication 1, c a r a c t é r i s é par le fait que les éléments de matériaux non tissés sont une nappe de fils textiles et de filaments continus. 4 ) Procédé, tel que défini dans la revendication l, c a r a c t é r i s é par le fait que l'enduction est constituée par des systèmes de résines thermo-plastiques, adhésives à chaud à des températures supirieures à 50 C, et dont la caractéristique thermo-plastique est indéfiniment reversible. 50) Procédé, tel que défini dans la revendication 1, c a r a c t é r i s é par le fait que l'enductiobn est constituée par des systèmes de résines adhésives à chaud à des températures supérieures à 500 C, et réticulables au-dessus dsun palier de température supérieure à 900 C. 6 ) Procédé, tel que défini dans la revendication 4, c a r a c t é r i s é par le fait que l'enduction est réalisée avec des résines thermo-plastiques en poudre à base de polyamide. 7 ) Procédé, tel que défini dans la revendication 4, c a r a c t é r i s é par le fait que ltenduction est réalisée avec des polyamides solubles en solution. 8 ) Dispositif destiné à appliquer le procédé, tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, prises isolément, c a r a c t é r i s é par le fait que, sur une bande de transport continue anti-adhérente, on enduit un liant sur lequel, lorsqu'il est en phase adhésive, on étale une nappe de matériaux non liés, l'ensemble étant ensuite pressé et chauf de manière à faire pénètre le liant dans la nappe qui est ulté- rieurement refroidie et extraite de la bande lorsque l'enduit a perdu sa phase adhésive. 9 ) Dispositif, tel que défini dans la revendication 8, c a r a c t é r i s é par le rait que le liant et les matériaux non liés, sont répartis sur des tambours sur lesquels la bande sans fin s'applique suivant un certain secteur. 10 ) Produit obtenu suivant les revendications 1, 2, 3 4, 5. 6, 7, prises isolément, et avec le dispositif tel que défini dans les revendications 8 ou 9, c'est-à-dire produitsouple non tissé, lié en surface et enduit avec le même adhésif et au cours de la même opération.