Brevet FR2132340A1 — publié le 19721117

L'invention concerne un procédé de fabrication d'articles plats, notamment textiles, renforcés, de préférence des nappes permettant d'obtenir en même temps d'autres propriétés avantageuses, en particulier des effets d'échantillonnage de la couleur. il est connu de renforcer des nappes de fibres mécaniquement, par exemple par aiguilletage, par tricotage ou par un procédé analogue. Ts t inconvénient de ces procédés réside dans le fait que l'effet de renforcement est, en général insuffisant. Il est en outre connu de renforcer des nappes par poly mérisation ou condensation de monombres pour les polymériser, mais cela présente l'inconvénient qu'il se produit un raidissement de la nappe, ce qui entraîne la disparition de propriétés textiles intéressantes, notamment la souplesse et des propriétés analogues. On a également proposé de fabriquer directement des nappes à partir de feuilles. Dans ce cas, on irradie les feuille par un rayonnement puissant, notamment un rayonnement électronique, avant le traitement mécanique, pour améliorer les propriétés de fendillement, puis on constitue une nappe à partir des feuF- les, par exemple par tricotage. L'inconvénient de ce procécé consiste en ce que l'on ne peut guère utiliser ces matières tetiles comme textiles d'habillement, et qu'on les utilise surtout comme textiles industriels. On a enfin proposé de modifier des subtes fibreuses, notamment des substances à base de fibres de poly-acrylonitrile, filées à l'état humide, en les gélifiant par des processus d'échange, ce qui favorise les opérations de valorisation subséquen- tes, en particulier les opérations de valorisation radiochimiquese Les nappes constituées par des substances fibreuses ainsi traitées sont cependant peu renforcées. L'invention vise à supprimer les inconvénients des nappes actuelles, notamment leur faible solidité. L'invention a pour objet de mettre au point un procédé de renforcement d'article plats, notamment d'articles plats texti- les, de préférence de nappes, en mettant à profit ce que llor. sait sur la fabrication des nappes directement à partir de feuil les ainsi que sur la fabrication de substances à base de fibres de pSy-acrylonitrile modifiées par échange, en obtenant en méme temps d'autres propriétés avantageuses, en particulier un toucher doux, la souplesse et l'effet d'échantillonnage des couleurs. On atteint cet objectif selon l'invention, en chauffant localement des articles plats comprenant un ou plusieurs constituants fibreux et au moins un constituant thermoplastique et, de préférence, en le comprimant mécaniquement avant et/ou pendant et/ou après le chauffage local. Il est avantageux d'incorporer dans l'article plat le constituant fibreux pendant la fabrication des articles plats, sous forme de feuilles, de préférence étirées suivant un seul axe et irradiées par un rayonne ment puissant, notamment par un rayonnement électronique, en particulier des feuilles de polypropylène étirées suivant un seul axe. Il est en outre avantageux d'irradier par un rayonnement puissant, de préférence par rayonnement électronique, les différents constituants, notamment les constituants fibreux nonthermoplastiques et une ou plusieurs feuilles en matière thermoplastique étirées suivant un seul axe, avant les opérations de fabrication de l'article plat. Il convient de mettre les articles plats, avant et/ou après le chauffage local etjou après l'irradiation par un rayonnement puissant, en contact avec des agents chimiques, notamment des monomères, par exemple une solution aqueuse d'acide acrylique et/ou des polymères, par exemple des résines polyesters non saturées. On peut utiliser, dans ce cas, comme constituant nonthermoplastique, une substance à base de fibres de poly-acrylonituile filée à l'état humide, modifiée par des processus d'échange et de migration. On peut effectuer le chauffage local au moyen de fontures chauffées ou par rayonnement laser. Il est avantageux de chauffer localement les articles plats par rayonnement laser ponctuellement et/ou linéairement, et/ou suivant un quadrillage, et ou par une combinaison de ces procédés, le balayage du faisceau laser ayant lieu par des procédés connus en soi. La description détaillée qui va suivre, et les dessins annexés donnés uniqement à titre d'exemples non limitatifs, feront mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée. Dur les dessins annexés - la figure 1 représente schématiquement la fabrication d'une nappe tricotée renforcée à partir d'un mélange de viscose et de fibres de polypropylène - la figure 2 représente schématiquement la fabrication d'une nappe aiguilletée renforcée à partir de deux nappes aiguilletées et d'une feuille de polypropylène pouvant être fendue - la figure 3 représente schématiquement la fabrication d'une nappe renforcée à partir de deux nappes cardées et de trois feuilles pouvant être fendues - la figure 4 représente schématiquement la fabrication d'une nappe renforcée à partir de fibres de poly-acrylonitrile ayant subi des processus d'échange et d'une feuille, l'amorçage d'une réaction radiochimique des fibres échangées et les propriétés de fendillement de la feuille étant obtenus par un processus d'irradiation simultané - la figure 5 représente schématiquement la fabrication d'une nappe poly-acrylonitrile-polypropylène - la figure 6 représente le balayage linéaire du faisceau laser ; et - la figure 7 représente le balayage du faisceau laser suivant un quadrillage. La description détaillée va être donnée à l'aide des exemples non limitatifs qui suivent. EXEMPLE 1 On irradie une nappe tricotée 1 d'un poids de 150g/m2 comprenant 60% de fibres de viscose (longueur de fibre coupée 100 mm) et 40% de fibres de polypropylène (longueur de fibre coupée : 30 mm), par un faisceau laser 2 de longueur d'onde et d'intensité appropriées ponctuellement, avec un intervalle de quadrillage de 10 mm. Cela fait fondre le constituant à fibres de polypropylène et aboutit à une soudure locale de la nappe. On obtient ainsi une nappe tricotée renforcée 3 (figure 1). EXEMPLE 2 On irradie par un faisceau électronique, avec une dose maximale de 7.106 rad, deux nappes aiguilletées 4 de fibres de 2 viscose pesant chacune 7Og/m comportant une feuille de polypro- pylène 5 étirée suivant un seul axe, d'une épaisseur de 40 mi crons, qui a pour rôle d'améliorer le fendillement, on les amène à la fonture 6 et on les réunit par aiguilletage. La feuille se scinde par suite, en fibres séparées. L'irradiation ponctuelle par un faisceau laser 2 de longueur et d'intensité appropriées qui suit aboutit à une soudure locale de la nappe, ce qui permet d'obtenir une nappe fortement renforcée (figure 2). EXEMPLE 3 On irradie par un faisceau électronique, avec une dose 7.106 maximale de 7.106 rad, deux nappes cardées en coton 7 pesant 2 60g/m2 comportant deux feuilles 8 étirées transversalement et une feuille 9 étirée longitudinalement en polypropylène, d'une épaisseur de 30 microns, ayant pour rôle d'améliorer l'aptitude au fendillement, -on les amène à la fonture 6 et on les réunit par aiguilletage. Les feuilles se scindent, par suite, en fibres séparées. L'irradiation ponctuelle par un faisceau laser 2 de longueur d'onde et d'intensité appropriées qui suit aboutit à une soudure locale des nappes, ce qui permet d'obtenir une nappe renforcée (figure 3). EXEMPtE 4 On garnit une feuille de propylène étirée suivant un seul axe 10 ( de 50 microns d'épaisseur) d'une nappe de fibres de poly-acrylonitrile i1 et on l'irradie par un faisceau électronique 14 (dose 107 rad) sous le canon de balayage 12 d'un accélérateur d'électrons 13. Entre les deux rouleaux 15 a lieu le renforcement par la fonture 6, la feuille de polypropylène se scindant. te faisceau laser 2 produit des soudures ponctuelles dans la naateiaeuS aboutissent à un renforcement. En même temps, les espèces/enendrées dans la nappe de fibres de poly-acrylonitrile il par le faisceau électronique 14 sont détruites par l'action thermique aux points de fusion. La nappe ainsi traitée préalablement est greffée à 700C dans une solution aqueuse d'acrylamide à vis%, dans le récipient de greffage 16. Le colorant acide ajouté au bain de greffage ne monte qu'aux emplacements de greffage de la nappe, ce qui permet d'obtenir un échantillonnage de cou leurs Après l'appareil de séchage 17 et les deux rouleaux détacheurs 15, la nappe renforcée s'enroule (figure 4). EXEMPLE 5 On amène à une machine Malipol un tissu de coton pesant 2 15og/m2 , en meme temps que deux feuilles de polypropylène rendues aisées à fendre par irradiation. Il se forme alors un article plat iialipol, les feuilles se fendant sous l'influence des aiguilles et étant incorporées dans le tissu de coton. Un traitement thermique subséquent aboutit à une fusion des fibres de polypropylène et, par suite, à une soudure des nappes, ce qui permet d'obtenir.une fixation des nappes suffisante sans amoindrir les propriétés textiles. EXEIPtE 6 On rassemble une nappe (figure 5) en fibres de polyacrylonitrile ayant subi un processus d'échange de façon connue 2 en soi, pesant 180g/m , avec deux feuilles 2 en polypropylène étirées suivant un seul axe, d'une épaisseur de 30 microns, et on les irradie sous le canon de balayage 3 de l'accélérateur d'électrons 4 par un faisceau électronique 5 à une dose maximale de 5.106 rad. il apparaît alors, dans la nappe, des centres reac- tifs pour une copolymérisation par greffage subséquent, tandis lue les feuilles 2 étirées suivant un seul axe présentent de bonnes aptitudes à être fendues. On fend les feuilles 2 au moyen d'un dispositif d'aiguilletage 6 et on les incorpore dans la nappe 1.On comprime la nappe ayant subi ce traitement ultérieur dans un appareil de compression à rouleaux 7 et on l'irradie ensuite par le faisceau laser 8. On engendre le faisceau laser ponctuel au moyen d'un dispositif à laser à impulsions de structure connue comportant une installation optique correspondante de répartition du rayonnement ou au moyen de plusieurs lasers à impulsions. Après l'irradiation par faisceau laser on anone la nappe auprès d'une solution aqueuse d'acide acrylique à 10% 9, à des fins de greffage, la durée de contact étant de 30 seconder On lave ensuite la nappe dans la machine à laver 10, on la sèche dans l'appareil de séchage 11 et on l'enroule sur le rouleau 12. On obtient ainsi une nappe structurée renforcée présentant des propriétés favorables supplémentaires, notamment des propriétés de physiologie des vêtements et des propriétés de présentation BAXMPLS 7 On irradie la nappe obtenue selon l'exemple 6 par rayon- nement laser. On obtient une irradiation linéaire en utilisant des lentilles cylindriques 15 de structure connue en soi (figure 6). On poursuit le traitement de la nappe, comme on l'a indlaué à propos de l'exemple 1. EXEMPLE 8 On irradie la nappe obtenue selon l'exemple 6 par rayonnement laser. On obtient une irradiation suivant un quadrillage, qui aboutit par exemple à un effet de structure à dessin piqué, en irradiant la nappe au moyen de deux lasers à impulsions 8 dont les faisceaux donnent une image linéaire grâce à des systèmes optiques de lentilles cylindriques respectifs (figure 7). On poursuit le traitement de la nappe, comme on l'a indiqué à propos de l'exemple 1. - REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'articles plats renforcés, notamment textiles, de préférence de nappes, caractérisé en ce que l'on chauffe localement des articles plats comprenant un ou plusieurs constituants fibreux et au moins un constituant thermoplastique et, de préférence on le comprime mécaniquement avant et/ou pendant et/ou après le chauffage local. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on incorpore dans l'article plat le constituant fibreux non-thermoplastique pendant la fabrication des articles plats sous forme d'une ou plusieurs feuilles, de préférence étirées suivant un seul axe et irradiées par un rayonnement puissant, notamment par un rayonnement électronique, en particulier des feuilles de polypropylène étirées suivant un seul axe. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on irradie par un rayonnement puissant, de préférence électronique, les différents constituants, notamment le constituant fibreux non-thermoplastique et une ou plusieurs feuilles en matière thermoplastique étirées suivant un seul axe, avant la fabrication de l'article plat. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on met les articles plats avant et/ou après le chauffage local et/ou après l'irradiation par un rayonnement puissant, en contact avec des agents chimiques, notamment des monomères, par exemple une solution aqueuse d'acide acrylique, et/ ou des polymères, par exemple des résines polyesters non saturées. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on utilise, comme constituant non-thermoplastique, une substance à base de fibres de poly-acrylonitrile étirée à l'état humide, modifiée par des processus d'échange et de migration. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on chauffe localement les articles plats au moyen de fontures chauffées. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on chauffe localement les articles plats par rayonnement laser. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'on chauffe les articles plats par rayonnement laser,ponctuellement, ou linéairement ou suivant un quadrillage, et/ou par une combinaison de ces trois procédés, le balayage du faisceau laser ayant lieu par un procédé connu en soi,