Brevet FR2171172A1 — publié le 19730921

la présente invention concerne des étoles non tissées améliorées qui sont renforcées et stabilisées par es plaisons formées entre les fibres ou filaments contigus, la matière cons- tituant les liaisons provenant de certains au moins des filaments ou fibres dont se compose ltétoffe non tissée. Il a été proposé de réaliser des étoffes non tissées à partir d'un mélange de fibres homogènes de deux types dont celles de l'un d'eux (les fibres liables) peuvent être rendues adhésives dans des conditions qui laissent les fibres de autre type (les fibres non liables) inchangées0 Ainsi, des étoffes non tissées ont été produites à partir de mélanges de fibres naturelles, par exemple de laine ou de coton,avec des fibres synthétiques, par exemple des fibres de poly(e-caprolactame) ou à partir de mélanges de deux fibres synthétiques différentes, par exemple des fibres de poly(hexaméthylène-adipamide) avec des fibres de poly(e-caprolactame)O Dans les deux cas, les fibres de poly(E-caprolactame) sont rendues adhésives à une température d'environ 21000 qui n'affecte pas sensiblement les autres types de fibres,de sorte qu'elles adhèrent les unes aux autres et aux autres fibres non liables et forment des liaisons après refroidissement. Plus récemment, le brevet britannique NO 1 073 182 a pro posé de fabriquer un type d t étoffes non tissées li.ées connues sous la désignation d'étoffes liées par fusion. Ces étoffes sont renforcées et stabilisées par des liaisons formées entre les fibres ou filaments contigus, dont une proportion au moins est conjuguée et présente au moins un composant formant une partie de sa surface qui peut etre rendu collant dans des conditions qui n'affectent pas sensiblement les autres composants, ctest-à-dire que le composant est potentiellement adhésif Ces fibres conjuguées (qui sont les fibres liables) peuvent être utilisées soit seules, soit en mélange avec d'autres fibres non liables qui ne sont pas affectées par le traitement de liaison. Selon l'une de ses caractéristiques, la présente invention concerne les étoffes ou structures liées par fusion comprenant un mélange de fibres conjuguées et de fibres non liables0 Pour plus de commodité et pour faciliter la compréhension, on va se référer dans le présent mémoire à des fibres à deux composants (en ce qui concerne les étoffes liées par fusion). Toutefois, il est bien entendu que les fibres hétérogènes et les fibres conjuguées contenant plus de deux composants ne sont pas exclues du cadre de l'inventionO Dans le contexte du présent mémoire, le mot "fibre" doit être considéré comme englobant les filaments continus aussi bien que les fibres discontinues. les propriétés physiques des étoffes non tissées liées dépendent dans une certaine mesure du nombre des liaisons entre les filaments et par suite de la proportion des fibres liables dans le mélange. Pour certaines applications nécessitant une propriété physique spécifique minimale, par exemple une grande résistance à la déchirure, les propriétés de l'étoffe telle que la résistance à l'abrasion de la surface et ltaspect peuvent être inappropriées, étant donné que la proportion des fibres liables donnant cette pr-opriété spécifique peut être trop faible pour fixer et lier efficacement toutes les fibres de la surface à la masse principale de l'étoffe. En conséquence, la présente invention concerne une étoffe non tissée obtenue à partir d'un mélange de fibres liables et non liables et comprenant un corps principal et des couches superficielles de part et d'autre de ce dernier, une couche superficielle au moins contenant une plus forte proportion de fibres liables que le corps principal0 D'une manière surprenante, les propriétés physiques ne sont tout au plus que légèrement affectées par ces surfaces ri ches en fibres liables , et la résistance à ltabrasion et ltaspect sont très améliorés. La présente invention s'applique à tout type d'étoffes ou structures non tissées liées, que ce soit par fusion ou d'une autre manière, comprenant des étoffes fabriquées partir de fibres discontinues, de filaments continus, des étoffes aiguilletées et tuftées, des étoffes à couches multiples et des étoffes piquées. les produits de ltinvention peuvent être réalisés par un certain nombre de procédés dont la nature dépend du type de fibres et de la nature du produit que l'on désire obtenir. Par exemple, un produit se composant de fibres discontinues peut être réalisé en produisant une première bande présentant un mélange contenant une forte proportion de fibres liables et une seconde bande comprenant une plus faible proportion de fibres liables que la première bande et en stratifiant les première et seconde bandes. les bandes peuvent être produites par ntim- porte quel procédé classique, par exemple par traitement sur la machine Garnett,par introduction des nappes en travers de la carde ou par dépit à l'air des fibres. Des bandes à filaments continus peuvent être préparées d'une façon classique en utilisant plusieurs dispositifs pour déposer les filaments sur une surface collectrice, les dispositifs déposant les filaments formant une surface recevant une plus forte proportion de fibres liables que les autres dispositifs de dépôt. Des bandes à fibres discontinues peuvent être également réalisées en posant en travers une seule nappe non tissée dans laquelle une forte proportion des fibres liables sont concentrées vers les bords de la nappeO.Lorsque cette nappe est posée en travers, les surfaces de la bande non tissée résultante sont riches en fibres liablesv La proportion des fibres liables des couches superficielles du produit dépend dans une large mesure de ltéquilibre entre des facteurs économiques et la nécessité d'obtenir une surface ayant une grande résistance à ltabrasion et un bon aspect. Il est préférable que la proportion des fibres liables de la couche superficielle soit d'au moins 20 % supérieure à la proportion des fibres liables du corps principale le corps principal doit contenir au moins 5 % et de préférence 25 % de fibres liables (voir brevet britannique NO 1 073 182 précité) les exemples suivants sont donnés à titre illustratif, mais non limitatif de 11 invention. Exemple On fait fondre un polypropylène ayant un indice d'écoulement à l'état fondu de 6, lorsquton le détermine suivant la méthode ASTM - D1238 à 1900C sous une charge de 2,14 kg, et un copolyamide 6.6/6 (75:25 poids/poids), la viscosité relative dune solution à 8,4 % dans l'acide formique à 90 % étant de 40, dans une extrudeuse à vis d'un diamètre de 7,5 cm et un appareil à vis classique de fusion du "Nylon" sous pression, respec vivement, les polymères fondus sont introduits dans chacun des huit ensembles de filtres dans les proportions de 75 parties de polypropylène et de 25 parties de copolyamide en poids. le débit total des polymères de chaque ensemble de filtres est de 118 glminuteO Si des huit ensembles produisent chacun 40 filaments homogènes de polypropylène et 42 filaments à deux composants, à savoir une ame de polypropylène et une gaine de copolyamide 6o6/6 (75:25) à un rapport volumique de l'amie à la gaine de 60:400 Chacun des deux autres ensembles de filtres produit 80 filaments à deux composants, à savoir une âme de polypropylène et une gaine de copolyamide 6.6/6 à un rapport volumique de l'aAme à la gaine de oye::20. Tous les trous de la filière sont de même dimension. les filaments extrudés de chaque ensemble de filtres sont refroidis à l'air et étirés à un rapport de 2,67, la surface des rouleaux dtétirage étant moletée. les 8 faisceaux de filaments sont chargés électrostatiquement et ont fait passer chaque faisceau immédiatement dans un pistolet de pulvérisation qui est animé continuellement d'un mouvement alternatif audessus dtune courroie mobile constituée par une toile de fils d'acier inoxydable0 les deux ensembles de-filtres ne produisant que des filaments à deux composants alimentent les deux derniers des huit pistolets de pulvérisation0 A la sortie du pistolet, les filaments se séparent.La vitesse de déplacement des pistolets est de 1 ,38 mlsecondeO 2 la largeur de la bande est de 4,3 m et elle pèse 70 g/m2. On traite la bande par la vapeur à la pression atmosphérique pour favoriser sa séparation du transporteur-et on la lie ensuite en la faisant passer dans une chambre à vapeur d'une lon gueur de 0,3 m pendant qutelle est intercalée entre deux courroies transporteuses en tissu La chambre à vapeur comporte à ltentrée et à la sortie des éléments étanches à la vapeur constitués par des sacs à air gonflables, comme décrit dans le brevet britannique N0 1 001 508,qui ont pour effet de comprimer la bande.Une pression d'air de 3,30 kg/cm2 est maintenue dans les éléments d'étanchéité et la vapeur d'veau saturée est maintenue à une pression de 1,54 kg/cm2 dans la chambre, ces conditions ayant pour effet de ramollir les gaines de copolyamide des filaments à deux composants de ltétoffe et de former des liaisons entre lesdits filaments contigus.Finalement, on enroule le produit0 La bande présente des résistances à la déchirure de 25 kg à la fois dans le sens machine et dans le sens transversal0 On recouvre le c8té de la bande présentant la plus faible proportion des filaments à deux composants avec une solution visqueuse d'un caoutchouc naturel non vulcanisé qu'on étale régulièrement sur la bande à l'aide d'une raclette le caoutchouc est ultérieurement vulcanisé. le produit constitue une assise élastique de tapis et est caractérisé par une bonne stabilité dimensionnelle et une bonne résistance à la déchirure, grace à la bande non tissée liée, lorsqu'on pose le produit en plaçant la bande au-dessus, la surface supérieure présente une grande résistance à l'abrasion. A titre de comparaison, on a préparé une assise de tapis analogue renforcée par une bande liée par fusion ayant les mêmes proportions des filaments à deux composants que la bande décrite ci-dessus, mais sans présenter de couche superficielle riche en de tels filaments0 Cette assise présente une bonne stabilité dimensionnelle et une bonne résistance à la déchirure, mais la surface supérieure est rapidement usée par abrasion, les filaments se détachant du corps principal0 Une troisième assise, renforcée par une matière liée par fusion se composant entièrement de filaments à deux composants, présente une bonne stabilité dimensionnelle et une bonne résistance à l'abrasion, mais une très faible résistance à la déchi rure. Exemple 2 On prépare une bonne cardée en travers pesant 68 g/m à partir d'un mélange de fibres-discontinues comprenant 40 % de fibres de "lTylon 62? de 6 deniers d'une longueur de 63,5 mm ét 60 % de fibres hétérogènes à âme et gaine de 6 deniers d'une longueur de 6D,5 mm, L'ami étant en "Nylon 66" et la gaine en "Nylon 6" en proportions égales, et on l'aiguillette légèrement pour former une structure cohérente. On prépare également une seconde bande cardée en travers pesant 176 g/m à partir d'un mélange de fibres comprenant 70 % de fibres de "Nylon 66" de 3 deniers d'une longueur de 50 mm et 30 % de fibres hétérogènes de 3 deniers d'une longueur de 50 mm, les composants et leur disposition étant identiques à ceux du premier mélange, On aiguillette aussi légèrement cette bande pour former une structure cohérente. On dépose la seconde bande sur un transporteur mobile et on dépose la première bande sur la surface supérieure de la seconde. On fait passer tout sabord la bande combinée sur un métier à aiguilles dans lequel elle est consolidée (stratifiée) en utilisant des aiguilles minces (36,norme britannique. ), puis on la lie dans une étuve à vapeur d'eau et à air chauds Dans cette étuve, la bande est exposée à une température de 2250C dans une atmosphère comprenant 20 % d'air et 80 % de vapeur d'eau pendant 20 secondes. Après le passage dans l'étuve de liaison, la bande est refroidie à la température ambiante et est bobinée. le produit présente une surface lisse résistant à l'abrasion, son autre surface étant relativement molle, La matière est considérée comme étant appropriée pour réaliser des tiges de pantoufles. Exemple 3 On prépare l'étoffe à double bande de l'exemple 2, mais en interposant entre les première et seconde bandes une toile de fibres discontinues de "Nylon 66" filé, à 7,2 brins par cm à la fois dans le sens de la channe et de la trame. On lie la structure comme dans exemple 2. le produit est analogue à celui de 12 exemple 2, mais présente une plus grande stabilité dimensionnelle. Exemple 4 On prépare une bande liée comme dans exemple 2, mais, immédiatement à sa sortie de l'étuve de liaison, on la fait passer dans une presse de calandrage non traitée, dont un rouleau présente une configuration de gaufrage sur sa surface. La bande est ainsi comprimée sous forme d'une configuration correspondant à celle du rouleau, Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'étoffe décrite sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Etoffe non tissée produite à partir d'un mélange de fibres liables et non liables et comprenant un corps principal et des couches superficielles de part et d'autre de ce dernier, étoffe caractérisée en ce qu'unie couche superficielle au moins contient une plus forte proportion de fibres liables que le corps principal. 2. Etoffe selon la revendication 1, caractérisée en ce que les couches superficielles contenant la plus forte proportion des fibres liables constituent au total jusqu'à 50 % en poids de l'étoffe non liée. 3. Etoffe selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la proportion des fibres liables de la couche superficielle présente une proportion de fibres liables d'au moins 20 % supérieure à celle du corps principal0 4. Etoffe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les fibres liables sont des fibres conjuguées comportant un composant potentiellement adhésif qui constitue au moins une partie de leur surface,