Brevet FR2277920A1 — publié le 19760206

L'invention concerne la fabrication des nappes composites en fibres non-tissées comprenant au moins une couche de fibres "longues" c'est-à-dire dont la longueur est supérieure à 10 mm, de preférence à 20 mm, et au moins une couche de fibres "courtes", c'est-à-dire de longueur inférieure à S mm, les fibres du premier type étant de préférence constituées en un matériau textile artificiel ou synthétique (fibranne, polyamide, etc...) et celles du second type étant de préférence constituées en un matériau cellulosique tel que la pulpe de bois ou une autre matière végétale. L'invention vise également les nappes composites obtenues, nappes qui sont généralement destinées, comme connu en soi, à constituer des chiffons absorbants ou autres articles absorbants jetables tels que serviettes hygiéniques, couches pour bébés, etc.. Elle a pour but, surtout, de simplifier la fabrication desdites nappes tout en améliorant leur présentation, leur "main" et leur tenue à l'usage. Le procédé de fabrication desdites nappes conforme à l'in- vention est essentiellement caractérisé par la suite des opérations suivantes - transport d'un voile de carde en fibres "longues" sur un tablier perforé sans fin en mouvement continus - projection uniforme et continue de fibres "courtes" sur ledit voile transporté par ledit tablier en un emplacement fixe correspondant à chaque instant à une bande transversale étroite de ce voile, ladite projection riant assurée à la fois par soufflage de ces fibres courtes sur le dessus de ladite bande de voile et par aspiration de ces fibres au. dessous de ladite bande, laquelle forme alors filtre pour lesdites fibres, - liage des fibres courtes ainsi projetées et déposées sur le voile d'une part entre elles et d'autre part avec les fibres longues constitutives du voile. Dans des modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes - les fibres courtes -sont obtenues par défibration à sec d'une feuille cellulosique à l'aide d'un broyeur à marteaux - le dispositif de soufflage des fibres courtes comprend un manchon de raccordement dont la section transversale est constante et passe progressivement d'une forme circulaire en mont N la forme allongée et étroite de la bande de voile à recouvrir de fibres courtes, en aval, 11 extrémité aval de ce manchon étant disposée juste au-dessus de cette bande étroite de voile, - une poudre thermocollante est ajoutée aux fibres courtes avant leur dépit sur la bande de voile, - la pression d'aspiration aval des fibres courtes a une valeur plus élevée que la pression de refoulement amont de ces fibres, - un deuxième voile de fibres longues est superposé à la couche de fibres courtes avant les opérations de liage, - la nappe c*anposite fabriquée comprend deux voiles de 2 fibranne pesant chacun de 5 à 15 g/m2 entre lesquels est insérée 2 une couche de fibres papetières pesant de 2 ì 30 g/m L'invention comprend, mises à part ces dispositions principales, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question ci-après. Dans ce qui suit l'on va décrire des modes de réalisation préférés de l'invention en se référant au dessin ci-annexé d'une manière bien entendu non limitative. La figure 1, de ce dessin, montre schématiquement le procédé de fabrication de nappes composites non-tissées conforme à l'invention. La figure 2 montre à plus grande échelle un détail de ce schéma, La figure 3 montre également à plus grande échelle et en vue perspective un détail de l'installation utilisée pour mettre en oeuvre ledit procédé. La figure 4 montre partiellement en coupe une nappe composite fabriquée selon l'invention. On commence par fabriquer un voile de fibres "longues" régulièrement réparties et généralement parallèles, pesant de 2 préférence de 5 à 15 g/m , à laide notamment d'une carde. Sur le schéma de la figure 1, on a supposé que ce voile 1 a été fabriqué au cours d'une opération distincte, puis enroulé, ledit voile étant ici délivré à partir dlun rouleau 2. A partir de ce rouleau 2 le voile 1 s'étend à travers un certain nombre de postes de traitement où il est transformé en la nappe composite désirée et sur lesqu-els on reviendra ci-après, apres quoi ladite naope composite est enroulée à son extrémité aval de façon à former un nouveau rouleau 4. Dans le premier des postes de traitement, le voile 1 est déposé et transporté sur un tablier perforé sans fin 5 constitué par exemple par une toile métallique et animé d'un mouvement continu selon les flèches F. On projette des fibres courtes 6 au-dessus du voile 1 ainsi transporté sur le tablier 5 à travers une fente fixe 7 s'étendant sur toute la largeur dudit voile selon une bande transversale étroite de ce dernier. Cette projectiongt assurée selon les flèches F2 par un double effet - soufflage amont des fibres à l'aide d'un ventilateur 8 propre à engendrer un courant d'air d'entratnement dans lequel ces fibres sont suspendues, - aspiration aval par une pompe 9 aspirant lesdites fibres à travers la bande de voile 1 et la surface sous-jacente en regard du tablier perforé S. Il est à noter que, dans cette opération, le voile 1 constitue à la fois un filtre très efficace pour retenir les fibres courtes projetées, vu la relative régularité de sa contexture, et un transporteur pour conduire ces fibres ainsi déposées sur lui vers les postes de traitement subséquents. Lesdites fibres courtes 6 sont obtenues par broyage d'une pâte papetière disponible sous forme d'un rouleau 10 ou d'une plaque à l'aide d'un broyeur 11 à marteaux 12 et à grille 13. Les fibres ayant traversé ladite grille 13 sont entrat- nées par le ventilateur 8 dans une canalisation 14. Cette canalisation 14 comporte à son extrémité aval un manchon "conique" 15 (fig. 1 et 3) dont la section transversale S demeure constante sur toute sa longueur tout en passant progressivement de la forme circulaire de ladite canalisation 14 à la forme allongée étroite de la fente 7. Cette fente 7 est disposée à une très faible distance d du voile, savoir en principe la distance juste suffisante pour assurer le dkpot de fibres courtes selon l'épaisseur désirées ladite épaisseur étant pratiquement de tordre de grandeur de cette distance (voir fig.2). La pompe 9 est elle-m & e raccordée en amont à un collecteur 21 dont l'ouverture d'admission 22 a une section transversale allongée et étroite correspondant à celle de la fente 7 et est disposée sous le brin supérieur du tablier 5, à une très petite distance de ce brin : la distance verticale entre ladite fente 7 et ladite ouverture 22 est généralement comprise entre 2 et 3 cm seulement pour une laize de l'ordre du mètre, les largeurs respectives de la fente 7 et de l'ouverture 22 étant alors respectivement de l'ordre de 2 et de 4 cm. De la sorte on assure un dépôt régulier et bien localisé des fibres courtes 6, lesquelles se présentent à ce stade sous un état ténu et volatil comparable à de la farine. La pression de soufflage du ventilateur 8 est de préférence légèrement inférieure à celle d'aspiration de la pompe 9, la première étant notamment de l'ordre de 10 millibars et la seconde, de l'ordre de 18 millibars pour une laize inférieure au mètre. Le dépôt de fibres courtes 6 est ainsi assuré avec une grande régularité sur toute la largeur du voile 1 au fur et à mesure du défilement de celui-ci sous la fente 7. Après ce dépôt les différentes fibres courtes 6 ainsi que les fibres longues constitutives du voile 1 sont liées entre elles par tous traitements appropriés mécaniques, chimiques ou autres faisant intervenir par exemple des cylindrages, des additions de liant, généralement avec chauffage, puis refroidissement et/ou séchage, après quoi la nappe composite 3 obtenue en fin de ligne est enroulée de façon à constituer le rouleau 4 ci-dessus. Dans le mode de réalisation préféré qui a été schématisé sur la figure 12 on recouvre la couche de fibres courtes 6 par un deuxième voile 16 de fibres longues, lequel peut être identique au premier voile 1 ou différent de celui-ci. Ce deuxième voile peut, comme le premier, être directement fabriqué sur place à l'aide d'une carde ou au contraire fabriqué au cours d'une opération distincte et délivré à partir d'un rouleau 17 comme illustré. Il est appliqué sur l'ensemble 1-6 avant les opérations de liage proprement dites - lesqueiles sont exécutées en un poste schématisé par le rectangle 18 - mais après une opdration de calandrage, schématisée par le rectangle 19, permettant d'appliquer intimement les fibres 6 contre le voile 1. Pour préparer le liage en question, on peut incorporer un liant dans la nappe en cours de formation avant les postes 18 et 19 ci-dessus : c'est ce qui a été schématisé par la goulotte 20 permettant d'injecter un additif thermocollant (sous la forme d'une poudre ou de fibres spéciales) dans la canalisation 14, en amont du manchon 15 et même, de préférence, du ventilateur 8. Ce type d'injection pourrait etre également adopté pour toutes autres charges désirables. La nappe composite 4 obtenue, composée de trois couches superposées intimement liées les unes aux autres, est visible selon une coupe partielle très fortement agrandie sur la fig. 4. Dans un mode de réalisation ayant donné toute satisfaction et cité à titre purement illustratif, cette nappe était composée de deux voiles de fibranne (de 3 à 5 deniers) pesant chacun environ 10 g/m2 et par une couche intermédiaire de fibres papetières (provenant d'une pate connue sous la désignation de 2 "fluffn) pesant environ 20 g/m2. Bien entendu l'on pourrait également sans sortir du cadre de l'invention prévoir un nombre supérieur à 3 pour les couches fibreuses superposées, composées alternativement de fibres courtes et de fibres longues. Le pourcentage pondéral des fibres courtes dans l'ensemble peut être compris entre 10 et 90 %. En suite de quoi, et quel que soit le mode de réalisation adopté, on dispose finalement d'un procédé de fabrication de nappes composites non-tissées dont la mise en oeuvre résulte suffisamment de ce qui précède. Les nappes composites obtenues présentent non seulement les avantages connus inhérents à l'incorporation dans ces nappes de fibres courtes "papetières", avantages dus en particulier à l'excellente capatéd'absorption de l'eau manifestée par ces fibres et à leur faible prix de revient - lequel est souvent inférieur de moitié à celui des fibres longues - : lesdites nappes offrent en outre par rapport à celles connues jusqu'à ce jour une présentation améliorée, en particulier une "main" particulibrement douce du genre de celle offerte par un tissu soyeux, léger, et en même temps une résistance superficielle relativement bonne aux frottements et déchirures. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes, notamment celles où le tablier perforé sans fin en mouvement continu serait constitué non pas par une bande souple supportée par plusieurs rouleaux distincts, mais par la paroi latérale rigide d'un tambour rotatif cylindrique, l'aspiration des fibres étant alors effectuée à travers une conduite qui comprend un tronçon intérieur audit tambour, de préférence à travers successivement deux plages distinctes de ladite paroi latérale perforée reliées entre elles par ledit tronçon, la première de ces deux plages étant celle qui supporte directement la bande transversale étroite de feuille sur laquelle sont projetées les fibres courtes et la seconde plage pouvant avoir ou non la meme forme étroite et allongée que la première. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'une nappe fibreuse composite selon lequel on dépose des fibres courtes en une zone fixe d'une feuille textile elle-même supportée par un tablier perforé sans fin en mouvement continu en même temps que l'on crée un effet d'aspiration sous la zone de dépôt, la feuille ainsi revêtue étant ensuite soumise à un traitement de liaison, caractérisé en ce que ladite feuille est constituée par un voile de carde en fibres longues (de longueur supérieure à 10 mm) non-tossées et non-liées, en ce que la zone de dépôt des fibres courtes sur le voile présente la forme d'une bande transversale étroite de ce voile et en ce que les fibres courtes sont projetées sur ladite bande étroite par soufflage. 2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bande étroite présente une largeur de l'ordre de 2 cm. 3. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la pression de soufflage des fibres courtes est de l'ordre de 10 millibars. 4.Procédé de fabrication selon l'une des précédentes revendicatons, caractérisé en ce que l'on superpose un deuxième voile de fibres longues (16) à la couche de fibres courtes avant les opérations de liage. 5.Dispositif pour fabriquer une nappe fibreuse composite par le procédé selon l'une des précédentes revendications, caractérisé en ce qu'il comprend, pour le soufflage des fibres courtes, un ventilateur (8) et un manchon de raccordement (15) disposé en aval de ce ventilateur, manchon dont la section transversale ne croit pas.vers l'aval et passe progressivement dwune forme circulaire en amont à la forme allongée et étroite de la bande de voile à recouvrir de fibres courtes, en aval, l'extrémité aval (7) de ce manchon étant dosée juste au-dessus de cette bande étroite de voile. 6. Dispositif de fabrication selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend, pour assurer l'aspiration des fibres courtes, une pompe (9) et un collecteur (21) disposé en amont de cette pompe, collecteur dont ltouverture d'admission (22) présente une section transversale allongée et étroite correspondant à la bande de voile considérée et est disposée sous le brin supérieur du tablier (5), à une très petite distance de celui-ci. 7. Dispositif de fabrication selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le tablier perforé sans fin en mouvement continu est constitué par la paroi latérale rigide d'un tambour rotatif cylindrique, l'aspiration des fibres étant effectuée à travers une conduite qui comprend un tron çon intérieur audit tambour. 8. Dispositif de fabrication selon la revendication 7, caractérisé en ce que le tronçon intérieur au tambour est agencé de façon que l'aspiration des fibres courtes soit effectuée successivement à travers deux plages distinctes de la paroi latérale du tambour disposées respectivement aux deux extrémités de ce tronçon. 9. Nappe composite obtenue par le procédé selon l'une des revendications I à 4 ou à l'aide du dispositif selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un voile de fibres longues supportant une couche de fibres courtes en vrac liées d'une part entre elles et d'autre part aux fibres longues constitutives du voile. 10. Nappe composite selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comprend deux voiles de fibranne pesant chacun de 5 à 15 g/m2 entre lesquels est insérée une couche de fibres papetières pesant de 2 à 30 g/m2.