Brevet FR2137661A1 — publié le 19721229

La présente invention concerne un procédé destiné à rendre ininflammables divers substrats généralement fibreux et les objets ainsi réalisés. On sait que de nombreux produits couramment utilisés s'enflamment très facilement lorsqu'ils sont exposés à des températures élevées. Des exemples de tels produits comprennent des articles de vêtements, divers produits recouverts d'étoffe, des objets en papier, des produits en bois, en matière plastique ainsi que d'autres matières. Des matières molles à jeter, en particulier,brûlent facilement. Une technique couramment utilisée pour freiner la combustion d'objets à jeter consiste à ajouter un sel minéral non durable tel que du borax, du phosphate diammonique ou du sulfonate d'ammonium. Un agent durable freinant la combustion du même type est parfois utilisé dans des applications particulièrement critiques lorsque objet est en contact avec le corps ou que l'agent freinant la combustion peut être éliminé par lavage. L'application d'agents freinant la combustion est effectuée soit par saturation, par foulardage et séchage soit par incorporation dans le système du liant. La plupart des: composés couramment utilisés pour améliorer l'ininflammabilité de divers substrats sont relativement coûteux, sont facilement enlevés des substrats par lavage et ne sont pas très ininflammables. En conséquence, la présente invention a pour objet d'améliorer llininflammabilité de divers substrats d'une manière peu coûteuse. Selon la présente invention, un substrat est traité avec du bromure de polyvinyle et on obtient un nouvel objet moins inflammable. te bromure de polyvinyle est appliqué avantageusement sous la forme d'un latex, le substrat étant enduit par immersion, pulvérisation ou d'une autre manière, puis séché. Par ailleurs, on peut former une suspension aqueuse de fibres contenant également du bromure de polyvinyle et le produit final peut être réalisé à partir de cette suspension. Tout substrat inflammable peut être traité avec du bromure de polyvinyle pour le rendre moins inflammable. Des exemples de tels substrats qui peuvent être traités comprenant des étoffes non tissées, des étoffes tissées, du papier, divers types de polymères naturels et synthétiques, le bois, etc. Une étoffe non tissée est une matière textile produite en liant ou enchevêtrant des fibres ou les deux par un moyen mécanique, chimique ou par un solvant ou bien une combinaison de ces moyens. te papier et les tissus n'entrent pas dans cette catégorie. tes sous-classes connues des étoffes non tissees comprennent des étoffes formées de fibres liées dans lesquelles les fibres sous forme d'une nappe sont maintenues ensemble par un liant chimique des étoffes formées de fibres liées en cours de filature comprenant une nappe de fibres synthétiques formées de filaments continus disposés au hasardétirés à partir d'une filière, solidifiés et soudés thermiquement sous forme d'une étoffe des étoffes aiguilletées dans lesquelles les fibres d'une nappe sont entremêlées par un processus d'aiguilletage des étoffes déposées en phase humide dans lesquelles les fibres sont dispersées dans une suspension et déposées sur une machine à papier modifiée ; et des étoffes combinées ayant une structure réalisée en intercalant une toile non entrelacée (étoffe à texture ajourée) entre des couches de tissu ou en remplissant une toile non entrelacée avec un mélange en suspension et en laissant sécher. Des exemples des types de fibres utilisées dans les étoffes non tissées comprennent des fibres discontinues de coton, des bourres de coton, des fibres de rayonne, d'acétate, de polyester, de "Nylon", de polypropylène, de substances acryliques, etc. tes étoffes non tissées sont utilisées dans de nombreuses applications, l'une des plus récentes étant des robes en papier et divers autres vêtements. tes étoffes non tissées sont également utilisées comme isolants électriques, revêtements de murs et dans divers établissements et diverses applications médicales sous forme de feuilles et de taies d'oreillers, de couvertures, d'appui-têtes, de bandages ainsi que dans le domaine de l'approvisionnement, etc.De nombreux articles réalisés en étoffe non tissée sont destinés à être jetés après un ou plusieurs usages, par exemple des blouses de médecins ou des uniformes industriels. Par ailleurs, les étoffes tissées sont produites en entrelaçant deux séries ou plus de fils,de fibres, de mèches ou de filaments, lesdits éléments passant perpendiculairement les uns aux autres et un jeu d'éléments étant parallèle à l'axe des de l'étoffe. tes fibres destinées à / étoffes tissées peuvent comprendre à titre illustratif des fibres de coton discontinues, des bourres de coton, des fibres de rayonneid'acétate,de polyesters, de "Nylon", de polypropylène, de substances acryliques, de laine, etc. te terme papier est un terme général appliqué à tous les types de feuilles gaufrées ou feutrées formées de fibres rassemblées sur une toile métallique à partir d'une suspension aqueuse. Habituellement, les fibres sont d'origine végé talerais le terme s'applique à des fibres minérales ou synthétiques. Lorsque les papiers sont réalisés à partir d'une pâte d'origine végétale, ils sont classés parfois selon que la pâte est une pâte de bois (du type mécanique ou chimique), une pâte de chiffon, une pâte de papier récupéré ou une pâte formée par d'autres fibres. Des substrats en polymères de divers types sont susceptibles d'être traités selon l'invention et comprennent des polymères thermoplastiques (chlorure de polyvinyle, acétate de polyvinyle, polystyrène, polyéthylène, etc.). Des matières résineuses thermodurcissables telles que des résines de phénol et de formaldéhyde, des résines d'urée et de formaldéhyde, des résines de mélamine et de formaldéhyde, etc. conviennent également. De nombreuses autres matières inflammables peuvent être également traitées selon la présente invention, mais elles ne sont pas indiquées dans le présent mémoire pour plus de brièveté. Le bromure de polyvinyle utilisé pour traiter ou imprégner des substrats inflammables selon la présente invention, est de préférence sous la forme d'un latex. Comme on le sait en pratique, un latex d'un polymère est une émulsion d'un polymère dans l'eau. te latex est préparé en versant le polymère dans l'eau et en agitant jusqu'à ce qu'il se forme une émulsion. Le latex peut contenir de 25 à 60 % environ de matières solides et peut comprendre diverses quantités d'autres ingrédients tels que des surfactifs, pigments, colloïdes solubles dans l'eau, plastifiants, stabilisants à la chaleur ou à la lumière ultraviolette et agents d'imperméabilisation.La dimension des particules du latex peut être comprise entre 0,03 et 1,5 micron. te bromure de polyvinyle utilisé pour traiter ou imprégner les substrats de la présente invention peut également avoir des formes différentes de celle d'un latex. te bromure de polyvinyle peut être convenablement dissous dans un solvant organique ou dispersé dans un liquide organique. te substrat formé d'une étoffe non tissée est traité ou imprégné de préférence avec le latex de bromure de polyvinyle mélangé éventuellement avec un latex formant un liant par exemple de l'acétate de polyvinyle en plongeant le substrat dans le latex ou en appliquant le latex par pulvérisation ou foulardage à l'étoffe non tissée et en laissant sécher cette dernière. En variante, une suspension aqueuse de fibres peut être traitée avec un latex de bromure de polyvinyle et éventuellement un latex d'un liant et un adjuvant de dépôt, et le mélange résultant peut être mis ultérieurement sous forme d'un substrat. Toutefois, on peut également appliquer le bromure de polyvinyle sous d'autres formes à un substrat inflammable par immersion, pulvérisation, foulardage, etc. Afin de rendre un substrat moins inflammable, il est nécessaire de déposer le bromure de polyvinyle sur la surface du substrat et/ou de mélanger le bromure de polyvinyle avec le substrat ou de l'utiliser pour imprégner ce dernier. te bromure de polyvinyle se trouve sur la surface du substrat ininflammable résultant et/ou il est mélangé avec ledit substrat ou imprégné dans ce dernier. Pour imprégner des étoffes non tissées, on peut également utiliser des copolymères de bromure de vinyle et de divers autres composés qui peuvent être polymérisés avec lui. Des copoly mère s convenables comprennent des copolymères de bromure de vinyle et d'acétate de vinyle, de bromure de vinyle et d'acrylate d'alkyle, de bromure de vinyle et d'acrylamide, de bromure de vinyle et d'acide acrylique ou méthacrylique, de bromure de vinyle et de N-méthylol acrylamide, de bromure de vinyle et de chlorure de vinyle ou de vinylidène, de bromure de vinyle et d'acrylate ou méthacrylate de glycidyle et de bromure de vinyle et de méthacrylate dthydroxyéthyle ou d'hydroxypropyle. EXEMPLE 1 (Essai fondamental) On suspend verticalement un substrat en matière cellulosique, en papier filtre sans cendre, et l'expose à la flamme bleue verticale d'un brûleur Bunsen. t'échantillon s'enflamme immédiatement et brûle entièrement. On utilise le même papier filtre et le même processus d'essai d'inflammabilité dans les exemples suivants. EXEMPLE 2 On plonge un morceau de papier-filtre dans un latex de bromure de polyvinyle contenant 41,7 de matières solides (ce latex est utilisé dans les exemples suivants) et on le sèche envuite à 550C dans une étuve à circulation d'air. L'échantillon sec manifeste une augmentation de poids de 57,9 %. On suspend verticalement l'échantillon et l'expose pendant 15 secondes à la flamme bleue verticale d'un brûleur Bunsen. L'échantillon ne s'enflamme pas. EXEMPtE q On plonge un morceau de papier-filtre dans un latex de bromure de polyvinyle préparé en mélangeant intimement 100,0 g de latex de bromure de polyvinyle avec 200,0 ml d'eau. Après séchage comme ci-dessus, l'échantillon manifeste une augmentation de poids de 14,1 %. L'échantillon s'enflamme mais ne brûle pas entièrement. Quatre inflammations sont nécessaires pour obtenir une combustion complète. EXEMIZE 4 On plonge un morceau de papier-filtre dans un latex de bromure de polyvinyle préparé en mélangeant 200,0 g de latex de bromure de pôlyvinyle avec 200,0 mi d'eau. Après séchage comme ci-dessus, l'échantillon manifeste une augmentation de poids de 20,0 Xo. l'échantillon s'enflamme mais ne brûle pas entièrement. Neuf inflammations sont nécessaires pour obtenir une combustion complète. EXEMPLE 5 (Essai comparatif) On plonge un morceau de papier-filtre dans un latex d'acétate de polyvinyle (t'Polyco 522", 55 % de matières solides, Borden Chemical Companyypréparé en mélangeant 100,0 g de latex d'acétate de polyvinyle avec 100,0 mi d'eau. Après séchage comme ci-dessus, l'échantillon manifeste une augmentation de poids de 29,5 %. l'échantillon s'enflamme facilement et brûle rapidement et entièrement. EXEMPLE 6 On plonge un morceau de papier-filtre dans un mélange de latex préparé en mélangeant 50,0 g de latex de bromure de polyvinyle, 100,0 g de latex d'acétate de polyvinyle et 100 ml d'eau. Après séchage comme ci-dessus, l'échantillon manifeste une augmentation de poids de 38,5 %. L'échantillon s'enflamme mais ne brûle pas entièrement. Deux inflammations sont nécessaire pour obtenir une combustion complète. w EXEMELE 7 On plonge un morceau de papier-filtre dans un mélange de latex préparé en mélangeant 100,0 g.de latex de bromure de polyvinyle, 100,0 g de latex d'acétate de polyvinyle et 100,0 mi d'eau. Après séchage comme précédemment, l'échantillon manifeste une augmentation de poids de 38,0 %. L'échantillon s'enflamme mais ne brûle pas entièrement. Cinq inflammations sont nécessaires pour une combustion complète. EXEMPLE 8 On plonge un morceau de papier-filtre dans un mélange de latex préparé en mélangeant 125,0 g de latex de bromure de polyvinyle, 100,0 g de latex d'acétate de polyvinyle et 100,0 ml d'eau. Après séchage comme ci-dessus, l'échantillon manifeste une augmentation de poids de 41,0 %. L'échantillon s'enflamme mais ne brûle pas entièrement. Seize inflammations sont nécessaires pour obtenir une combustion complète. EXEMPtE 9 On plonge un morceau de papier-filtre dans le latex de bromure de polyvinyle plastifiépuis on le sèche comme précédemment. L'échantillon sec manifeste une augmentation de poids de 69,2 %. On suspend verticalement l'échantillon et l'expose à la flamme bleue verticale d'un brûleur Bunsen pendant 15 secondes. L'échantillon ne s'enflamme pas. EXEMPLE 10 On plonge un morceau de papier-filtre dans un latex de bromure de polyvinyle plastifié préparé en mélangeant 200,0 g de latex de bromure de polyvinyle plastifié avec 200,0 ml d'eau. Après séchage comme ci-dessus, l'échantillon manifeste une augmentation de poids de 25,6 %. L'échantillon s'enflamme mais ne brûle pas entièrement. Six inflammations sont nécessaires pour obtenir une combustion complète. Dans tous les exemples ci-dessus, le latex en excès est enlevé après immersion en serrant doucement l'échantillon humide entre des serviettes en papier. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées aux substrats et au pTocédxé décrits sans sortir du cadre et de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Elément comprenant une matière généralement fibreuse relativement inflammable, caractérisé en ce que son ininflammabilité est améliorée par ia présence de bromure de polyvinyle appliqué à un substrat formé par ladite matière fibreuse ou imprégné dans ce dernier. 2. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière généralement fibreuse est une étoffe non tissée. 3. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière généralement fibreuse est une étoffe tissée. 4. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière généralement fibreuse est du papier. 5. Procédé de production d'un élément selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le bromure de polyvinyle est appliqué à une matière fibreuse préformée 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le bromure de polyvinyle est appliqué en plongeant la matière fibreuse préformée dans un latex de bromure de polyvinyle,puis en séchant la matière enduite par immersion. 7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le bromure de polyvinyle est appliqué en pulvérisant sur la matière fibreuse préformée un latex de bromure de polyvinyle, puis en séchant la matière enduite par pulvérisation. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le bromure de polyvinyle est appliqué sous la forme d'une émulsion aqueuse. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 4, caractérisé en ce qu'il consiste à préparer une suspension aqueuse comprenant la matière fibreuse relativement inflammable et des particules de latex de bromure de polyvinyle, à déposer la matière à partir de la suspension et à sécher ladite matière.