Brevet FR2173859A1 — publié le 19731012

Dans la fabrication des non-tissés, on a souvent besoin de renforcer la structure des voiles pour en améliorer la solidité. Pour cela, on peut appliquer un film thermoplastique perforé ou non, une grille ou une nappe de fils parallèles ou disposés au hasard sur un voile déjà formé. Le ou les voiles à renforcer sont rendus solidaires de l'armature par divers procédés tels que contrecollage, aiguilletage ou soudage par pression et/ou chaleur. Dans d'autres cas, on souhaite obtenir un effet de rétraction, de crépage ou de cloquage sur l'article fabriqué. Pour cela, on applique par aiguilletage ou contrecollage un film ou une grille rétractable ou une nappe de fils surétirés, disposés parallèlement ou au hasard, sur un voile déjà formé. Puis on applique au complexe obtenu l'agent de rétraction, généralement la chaleur et on obtient ainsi une feuille crépée. Enfin, on peut souhaiter obtenir un article ayant un "effet barrière": c'est-à-dire imperméable à l'eau, à la vapeur, aux graisses, etc ... Pour cela on peut contrecoller ou souder un film en matériau convenable sur un voile déjà formé. Toutes ces méthodes que nous venons de décrire nécessitent de scinder la réalisation de l'article composite en au moins deux étapes successives : formation du voile, puis mariage avec un film, une grille ou une nappe de fils. D'autre part, dans tous ces procédés, une des faces de l'article composite obtenu présente un aspect plastique, ce qui peut être un inconvénient pour l'usage envisagé. Pour pallier ces défauts, d'aspect et de toucher principa lement, il est connu de placer le film, la grille ou la nappe de fils en "sandwich" entre deux voiles non tissés. Les différents procédés indiqués ci-dessus s'appliquent au mariage de voiles, films, grilles, feuilles complètement structurées et le plus souvent déjà à l'état sec et formées séparément au cours d'opérations antérieures. Dans le cas de la fabrication du papier multi-jets ou. d'articles similaires, on pratique le mariage de plusieurs couches humides que l'on forme indi viduellement mais simultanément à l'aide de diversés tables ou formes. Dans ce cas il a été proposé de remplacer une au moins des couches par une nappe de fils ou une grille ; mais à ce moment-Pa les autres feuilles sont déjà complètement formées et il devient difficile de réaliser une bonne im brication des éléments du complexe.De la même façon et toujours dans le cas de la fabrication de multi-jets, on peut remplacer un des jets par un -film mais cet assemblage est difficile à réaliser en partie humide en raison des inclusions d'air entre des couches trop peu perméables et il se pratique d'une façon courante avec des feuilles déjà séchées comme cela est dit plus haut. Le procédé selon l'invention se caractérise par ltintroduction de structures intermédiaires continues dans le milieu liquide de dispersion des fibres ou particules dans une caisse comportant deux plages opposées de formation par filtration équipées de deux tamis sans fin qui convergent vers la zone d'extraction du complexe. Lesdites structures intermédiaires pourront être de natures très diverses par exemple des films perforés ou non, grilles tissées ou non tissées, des voiles divers déjà structurés ou de simples nappes de fils longitudinaux. Dans la suite de cet exposé on les désignera plus simplement par le terme "structure Dans le cas où une seule structure est utilisée, elle partage la caisse en deux compartiments symétriques ou non. On peut alors alimenter les compartiments soit par la même suspension, soit chacun par une suspension différente. Dans le cas où on utilise comme structure du complexe un matériau ouvert, comme un film perforé, une grille ou une nappe de fils continus, on a une imbrication des voiles fibreux et de l'armature nettement meilleure que ce que l'on peut avoir par contre collage, avec des voiles déjà formés, car les éléments fibreux encore en suspens ion peuvent plus facilement pénétrer dans les mailles de la grille ou les perforations du fils ou interstices entre les fils.Cette pénétration peut, dans le cadre de l'invention, être renforcée en créant un déséquilibre de pression de part et d'autre de la structure de ma nière à forcer un transfert partiel de la suspension d'un compartiment dans l'autre, en même temps qu'un dépôt d'éléments fibreux sur le matériau ouver D'autre part les deux plages de filtration équipées des tamis sans fin de la caisse pourront avoir des surfaces et des capacités de débit différentes. D'une façon plus générale, on peut introduire suivant le procédé, plusieurs structures qui délimitent des compartiments intermédiaires qui peuvent être eux-mêmes alimentés soit par la même suspension, soit par des suspensions différentes. Dans ce cas général, le liquide des suspens ions entrant dans les compartiments intermédiaires doit pouvoir s' évacuer vers au moins l'un des deux tamis sans fin de la caisse par migration à travers les structures qutil rencontre, ce qui exclut l'emploi de plus d'une structure imperméableQ, une partie au moins des fibres ou particules en suspension dans ce liquide sera le plus souvent retenue par les structures traversées, formant ainsi des voiles intermédiaires. L'essorage d'un tel matériau composite, c'est-à-dire l'évacuation de l'eau retenue dans les pores à la sortie de la caisse, est particulier lorsque l'on utilise un film continu comme armature : il est obligatoire dans ce cas de travailler par élimination d'eau sur chacune des deux faces du complexe, ce qui peut se faire par exemple à l'aide d'une presse à double transfert. En ce qui concerne l'élimination finale de l'eau, un séchoir à air chaud travaillant par percussion sur chacune des deux faces ou un tunnel à infrarouge conviennent parlaitement et peuvent permettre éventuellement de réaliser les traitements thermiques nécessaires. Parmi les avantages d'un tel procédé de fabrication l'immersion préalable de la structure intermédiaire dans le bain de suspension pendant toute la formation des couches externes ou internes et jusqu'à la formation du complexe permet d'éviter l'inclusion de poches d'air entre les couches. On peut évidemment aussi introduire un liant complémentaire dans l'un et/ou l'autre des compartiments de la caisse. La structure peut également être convenablement traitée pour favoriser une attraction et/ou un accrochage des fibres pendant la formation ou encore adhérisée pour favoriser la cohésion finale entre la structure et les deux voiles situés de part et d'autre. On parvient ainsi dès la sortie de la caisse de formation à une structure composite qui comporte au moins deux voiles de fibres et/ou de particules séparées par au moins une structure intermédiaire. On pourra, en particulier, dans le cas de structures présentant une certaine élasticité, tendre et par conséquent étirer l'une au moins des structures intermédiaires en amont de la zone de formation du complexe en vue de provoquer une rétraction à la sortie. Il est bien évident quiun tel procédé est applicable dans son ensemble aussi bien dans le cas de la fabrication des papiers ou cartons que dans le cas de la fabrication des non-tissés. Ci-après, à titre d'exemple une forme de réalisation de l'invention, en référence aux figures annexées - la figure 1 est une vue en coupe verticale d'une caisse de formation selon l'invention d'un complexe comportant une structure intégrée entre deux voiles non tissés, - la figure 2 est une vue de détail, à échelle agrandie, d'un joint à lèvres sur les flancs de la caisse, - la figure 3 est une vue en coupe verticale d'une variante de l'invention. On voit, sur la figure 1, une caisse pour la formation d'un complexe composée d'une grille perméable 1, intégré entre deux feuilles 2 et 3. La grille 1, qui se déroule à partir d'une bobine 4 sépare la caisse en deux compartiments 5 et 6 comportant chacun un tamis sans fin 7 et 8 se dépla çant à vitesse constante dans le sens des flèches. Ces tamis se déplacent respectivement sur des chambres d'égouttage 9 et 10 et des dispositifs d'aspiration 11. On amène des matières en suspension 12 et 13 dans les compartiments 5 et 6 respectivement par des conduites 14 et 15, ces suspensions pouvant être identiques ou différentes. Chaque suspension est filtrée séparément sur les tamis 7 et 8 en même temps que se produit le déplacement vers le bas de la grille 1, lequel se fait à la même vitesse que les tamis de filtration 7 et 8 des suspensions. Du fait que la grille constitue un écran perméable entre les deux compartiments 5 et 6 de la caisse, les matières des suspensions peuvent facilement pénétrer dans les mailles de la grille, permettant une excellente imbrication de celle-ci dans les deux feuilles 2 et 3. Cette pénétration peut être renforcée en créant un déséquilibre de pression entre les deux parties de la caisse de manière à forcer un transfert partiel de la suspension d'un compartiment dans l'autre, en même temps qu'un dépôt d'éléments fibreux sur le matériau ouvert. D'autre part, les deux plages de filtration 7 et 8 de la caisse pourront avoir des surfaces et des capacités de débit différentes. L'intégration de la grille 1 entre les deux couches constituées par la filtration sur les plages 7 et 8 commence en un point 16 qui est fonction de 1' épaisseur de chaque couche et se poursuit dans la zone de pincement 17 le long de laquelle on peut parfaire l'essorage par des moyens tels que les caisses aspirantes 23, le complexe ainsi formé étant repris sur un feutre 18 pour être amené à la section presse de l'installation, au moyen des cylindres aspirants 19 et 20, du cylindre soufflant 21 de la caisse soufflante 22. Une deuxième bobine 4' en attente, contiens un rouleau de grille que l'en pourra mettre en oeuvre lors de la fin du rouleau contenu sur la bobine 4. On voit sur la figure 2 le système d' étanchéité entre la grille 1 et les flancs 24 de la caisse, de façon à bien diviser celle-ci en deux compartiments, cette étanchéité étant assurée au moyen d'un joint à lèvres 25. On voit sur la figure 3 une variante de l'invention pour la fabrication d'un complexe comportant plusieurs structures intermédiaires à savoir deux structures perméables et une structure imperméable. On voit sur cette figure une caisse pour la formation d'un tel complexe, lequel est constitué par un voile imperméable 26, et deux grilles perméables 27 et 28 supportées par des barrettes fixes de guidage 35, se déroulant à la vitesse des tamis 7 et 8 de la caisse et séparant celle-ci en quatre compartiments 29, 30, 31 et 32, ceux-ci étant alimentés en suspensions respectivement par des conduites 14, 15, 36 et 37. On règle les débits d'alimentation des suspensions de façon à avoir un niveau N1 dans le compartiment 30 plus haut que le niveau N2 dans le compartiment 31, lequel est plus haut que celui N3 du compartiment 32. Les niveaux N1 dans les compartiments 29 et 30 sont identiques. Seule la suspens ion contenue dans le compartiment 29 est filtrée sur le tamis 8, le voile 26 étant imperméable. Du fait que ce voile 26 est imperméable, et que les grilles 27 et 28 sont perméables, le liquide de la suspension dans le compartiment 30 traverse la grille 27, une partie au moins des fibres étant retenue par la grille 27 en formant un voile sur celle-ci. Le liquide du compartiment 30 et la partie des fibres de la suspens ion qui traversent la grille 27 pénètrent dans le compartiment 31 à pression moins élevée où ils se mélangent avec la suspension de ce compartiment dont le liquide traverse la grille 28 qui retient au moins une partie des fibres en formant un voile sur celle-ci, pour pénétrer dans le compartiment 32 à pression moins élevée pour etre filtrés avec la suspension de ce compartiment à travers le tamis 7. On voit que ce transfert entre les compartiments 30, 31 et 32 s'effectue en créant un déséquilibre de pression entre ceux-ci, dû aux différences de niveaux N1, N2 et N3 de leurs suspensions. On trouve au début de la zone de pincement 17, deux cylindres aspirants 33 pour parfaire ltessorage suivis de rouleaux 34 qui maintiennent les tamis en contact avec le complexe. Le complexe est repris sur un feutre 18 pour être amené à la section presse de l'installation, au moyen de cylindres aspirants 19 et 20. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la réalisation de complexes de plusieurs voiles avec des structures intermédiaires continucs lors de la formation des voiles par un procédé de voie humide caractérisé par l'introduction de structures intermédiaires dans le milieu liquide de dispersion des fibres ou particules dans une caisse comportant deux plages opposées de formatio par filtration qui convergent vers la zone d'extraction du complexe. 2. Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte une caisse ayant deux plages latérales opposées de formation par filtration constituées par deux tamis sans fin se déplaçant vers le bas et qui convergent dans cette direction vers la zone d' extraction du complexe, des moyens étant prévus pour introduire de façon continue dans le milieu liquide une structure intermédiaire se déplaçant vers le bas et séparant la caisse en au moins deux compartiments, chaque compartiment étant alimenté par le haut en suspension constituant le milieu liquide de dispersion. 3. Disposition selon la revendication 2 caractérisée en ce que lton utilise une structure intermédiaire partageant la caisse en deux compartiments. 4. Disposition selon la revendication 2 caractérisée en ce que l'on utilise plusieurs structures intermédiaires partageant la caisse en plusieurs compartiments, une structure au plus pouvant être imperméable. 5. Disposition selon l'une des revendications 2 à 4 caractérisée en ce que chaque compartiment de la caisse est alimenté par la même suspens ion. 6. Disposition selon l'une des revendications 2 à 4 caractérisée en ce que chaque compartiment de la caisse est alimenté par des suspensions différentes. 7. Disposition selon l'une des revendications 2 à 6 caractérisée en ce que les suspensions dans tous les compartiments de la caisse sont à la même pression. 8. Disposition selon l'une des revendications 2 à 6 caractérisée en ce que la suspension dans au moins un compartiment est à une pression différente de celle des autres compartiments. 9. Disposition selon l'une des revendications 2 à 8 caractérisée en ce qu'au moins une structure intermédiaire présente une certaine élasti cité et en ce que l'on exerce sur celle-ci une tension. 10. Disposition selon l'une des revendications 2 à 9 caractérisée en ce que les deux plages de formation de la caisse ont des longueurs diffé rentes. 11. Disposition selon l'une des revendications 2 à 9 caractérisée en ce que les deux plages de formation de la caisse ont des capacités de débit différentes.