Brevet FR2343595A1 — publié le 19771007

La présente invention concerne un procédé pour fabriquer une structure composite (appelée aussi complexe ci-après) constituée d'une grille renforçante centrale en matière polymère et de deux feuilles d'ouate de cellulose disposées de part et d'autre de la grille et liées à celleci au moyen d'un adhésif, chaque feuille d'ouate de cellulose pouvant être constituée d'un ou plusieurs plis d'ouate de cellulose assemblés entre eux. A cette fin, on pourrait utiliser une opération de contrecollage classique, c'est-à-dire enduire les deux faces de la grille renforçante d'une composition d'adhésif liquide (solution, latex), appliquer une feuille d'ouate de cellulose sur chacune des faces de la grille enduite, et sécher l'adhésif. Une telle opération présente toutefois des inconvénients - il est difficile de régler l'enduction de la grille avec la composition d'adhésif de façon que celle-ci ne transperce pas les feuilles d'ouate de cellulose. Lorsque la composition d'adhésif transperce les feuilles d'ouate, le complexe final obtenu est taché et a un mauvais as peet. - Ea plus du phénomène de transpercement ci-dessus, il se produit un raidissement du complexe final (l'ouate de cellulose, une fois mouillée par la cooposition d'adhésif, devient plus raide qu'elle n'était initialement après séchage de la composition d'adhésif) qui le rend Soins agréable au toucher. La présente invention a pour but de fournir un procédé de fabrication d'une structure composite ou complexe du genre décrit qui est exempt des inconvénients ci-dessus. L'invention concerne un procédé selon lequel on enduit les deux faces d'une grille renforçante en matière po polymère d'une composition d'adhésif thermoplastique liquide, on sèche la composition d'adhésif appliquée, puis on applique une feuille d'ouate de cellulose sur chacune des faces de la grille revêtue d'adhésif thermoplastique sec et on chauffe la structure sandwich ainsi obtenue à une température suffisante pour amener 1 'adhésif thermoplastique à un état ramolli collant tout en appliquant une pression à ladite structure sandwich de marnière à assurer le collage des feuil les d'ouate à la grille. Il est à noter que le procédé peut être mis en oeuvre d'une façon continue, c'est-à-dire que les diverses opérations sus-décrites peuvent entre effectuées de façon successive sans solution de continuité ; ou en deux temps, c'est-à-dire qu'on peut, dans un premier temps, réaliser l'enduction de la grille avec l'adhésif et le séchage de l'adhésif, puis bobiner la grille enduite sècheottenue, et, dans un deuxième temps, réaliser l'assemblage de la grille enduite et des feuilles de cellulose, puis le collage par chauffage de l'ensemble obtenu, les opérations de ce deuxième temps pouvant être effectuées bien après les opérations du premier temps ou dans un lieu différent. Comme grille renforçante, on peut utiliser toutes grilles ou filets en matière polymère de grammage (poids/m2) léger, en particulier les grilles non-tissées obtenues par fibrillation de pellicules polymères. Une grille ou filet convenant particulièrement bien est celle décrite par la demanderesse dans la demande de brevet français publiée nO 2 195 555. Cette grille présente des caractéristiques de résistance mécanique remarquables, meme pour des grammages très faibles (de l'ordre de 5 à 10 g/m2), une grande souplesse et un toucher agréable, qui la rende très attrayante pour le renforcement d'articles en ouate de cellulose.Des grilles de ce genre sont commercialisées par la demanderesse sous la marque "Scrinyl". L'emploi d'une telle grille constitue un mode de réalisation préféré de l'invention. Comme composition d'adhésif thermoplastique liquide, on peut utiliser des compositions de nature très diverse, par exemple des compositions d'adhésif de types acrylique, vinylique, vinylique-acrylique, éthylène-acétate de vinyle, styrène-butadiène, poly(chEorure de vinylidène), etc.... De nombreuses compositions d'adhésif adéquates des types cidessus sont disponibles dans le commerce, généralement sous la forme de latex. On préfère à l'heure actuelle utiliser des compositions d'adhésif acrylique. Des exemples non limitatifs de compositions d'adhésif appropriées disponibles dans le commerce ou pouvant entre préparées à partir de produits du commerce sont les suivants un mélange de 3 parties en poids de "LC40" et d'une partie en poids de "N580" (les ICtO et N580 sont des compositions d'adhésif acrylique vendues par Rohm & Rayas), ltAcronal 8lD (composition d'adhésif acrylique vendue par B.A.s.F.), le Vinacryl 4300( et le Vinamul 3240 (compositions d'adhésif acrylique et vinylique, respectivement, vendues par Sheby), l'Airflex 400 (composition d'adhésif éthylène-acétate de vinyle, vendue par Safic-Alcan), le Breon 2681 (composition d'adhésif à base de copolymère acrylique vendue par Graham BP), llIxan PA522 (composition d'adhésif à base de poly(chlo- rure de vinylidène, vendue par Solvay), et le Synresyl IM20 (composition d'adhésif à base d'acétage de polyvinyle,vendue par Synres). Le poids d'adhésif sec déposé sur chaque face de la grille peut varier, par exemple, de 2 à 10 grammes/m2. Un poids appliqué d'environ 2 à 4 g/m2 est généralement satisfaisant dans' le cas de l'utilisation d'un seul pli d'ouate de cellulose pour constituer chaque couche d'ouate de cellulose (complexes légers), tandis qu'un poids appliqué d'environ 6 à 8 g/m2 est généralement satisfaisant dans le cas de l'emploi de deux plis d'ouate de cellulose pour constituer chaque couche d'ouate de cellulose (complexes lourds). Chaque pli d'ouate de cellulose aura généralement un grammage 2 de 17 à 30 g/m , mais cette gamme de grammages ne doit pas être considérée comme limitative. La composition d'adhésif liquide peut être appliquée sur la grille par tous moyens convenables, par exemple par une encolleuse à rouleaux et la composition d'adhésif appliquée peut être séchée également par tous moyens convenables, par exemple par passage de la grille revêtue de composition d'adhésif à travers un four ou sous des rampes à infrarouge ou en utilisant des combinaisons de ces moyens L'assemblage des couches d'ouate de cellulose et de la grille et le chauffage du revêtement d'adhésif thermoplastique 3usqu'à un état ramolli collant peut être effectué, par exemple, dans une calandre comprenant un rouleau chauffé en métal, par exemple en acier, et un rouleau caoutchouté. le rouleau métallique est chauffé à une température dépendant du type d'adhésif utilisé, mais cette température sera en général de 1300 C au maximum dans le cas de l'emploi de grilles selon la demande de brevet français publiée no 2 195 555, afin de ne pas risquer d'endommager ces grilles. La figure unique illustre schématiquement, à titre d'exemple non limitatif, une installation permettant de mettre en oeuvre le procédé de l'invention d'une façon continue. Cette installation comprend une bobine d'alimentation 1 en grille 2, un cylindre de renvoi 3, un cylindre 4 régulant la tension de la grille monté sur un bras articulé depllsseur 5, des cylindres de renvoi 6, 7 et 8, et un cylindre/9-ame- nant la grille 2 à une encolleuse à six rouleaux désignée par la référence générale 10. Cette encolleuse est constituée de deux rouleaux encolleurs caoutchoutés 11 entre lesquels passe la grille 2 et qui sont chacun en contact avec un rouleau caoutchouté 12 de transfert qui est lui-meme en contact avec un rouleau 13 en acier tramé. Les rouleaux 11, 12 et 13 sont disposés à des niveaux allant en s'abaissant du rouleau 11 au rouleau 13. Entre les rouleaux 12 et 13 et au-dessus des rouleaux 13 sont disposées des rampes 14 d'alimentation en composition d'adhésif thermoplastique 15.A sa sortie de l'encolleuse, la grille 2 revêtue sur ses deux faces de composition d'adhésif liquide entre dans un four 16 à air chaud pulsé dont la température peut être, par exemple, de l'ordre de 90 à 1100 C. A sa sortie du four 16 la grille revêtue d'adhésif thermoplastique sec (désignée par la référence 2') arrive sur un cylindre 17 sur lequel arrivent également deux feuilles 18 et 19 d'ouate de cellulose à partir de sources 20 et 21 disposées de façon telle que la grille revêtue 2' et les feuilles 18 et 19 forment une structure sandwich 21 dans laquelle la grille revêtue 2' est disposée en position centrale. La structure 21 passe ensuite sur un rouleau chauffant 22 en acier coopérant avec des rouleaux 23 et 24 appliquant une pression de part et d'autre du rouleau 22 et formant avec celui-ci un ensemble de calandrage.La disposition du cylindre 17 sur lequel se fait l'assemblage de la grille revêtue 2' et les feuilles d'ouate de cellulose est telle que le contact de la structure 21 sur le cylindre chauffant 22 soit d'une longueur maximale, afin que l'adhésif thermoplastique porté par la grille ait le temps de se ramollir JUSqU'à un état collant et de pénétrer dans les feuilles d'ouate sous l'effet des pressions appliquées par les rouleaux 23 et 24-. A cette fin, comme représenté, le cylindre 17 est disposé entre et juste au-dessus des rouleaux 22 et 24. A sa sortie du rouleau 24, la structure composite finale 2 Sur l'encolleuse 10, la quantité de composition d'adhésif appliquée peut être ajustée à la valeur désirée soit par réglage de l'écartement des rouleaux 11, 12 et 13, soit par réglage de la viscosité de la composition d'adhésif, soit par une combinaison de ces deux moyens. Pour une bonne application, on a trouvé que la viscosité de la composition d'adhésif pouvait généralement être réglée dans la gamme de viscosité de 500 à 2 000 centipoises environ. Les compositions d'adhésif thermoplastique disponibles dans le- comnerce sont, en général, trop fluides pour pouvoir être utilisées telles quelles et ont besoin d'être épaissies par addition d'un épaississant approprié (par exemple de la carboxyméttyl cellulose ou analogue). Avec une installation telle que celle de la figure, on peut obtenir des vitesses de production de l'ordre de 150 mètres/mn. Les structures composites obtenues par le procédé de l'invention possèdent les caractéristiques avantageuses de l'ouate de cellulose tout en ayant une résistance mécanique très améliorée, en particulier à l'état humide. Les structures composites ou complexes de l'invention peuvent être employées dans une grande diversité d'applications, par exemple comme nappes de tables, draps de lits, vêtements à usage court, champs opératoires chirurgicaux, articles pour l'essuyage en général, etc... I1 va de soi que le mode de réalisation décrit n'est qu'un exemple et qu'il serait possible de le modifier, notamment par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. R E V E N D I C A 2 I 0 N S 1. Procédé de fabrication d'une structure composite ouate de cellulose/grille renforçante/ouate de cellulose, caractérisé en ce qu'on enduit les deux faces d'une grille renforçante en matière polymère d'une composition d'adhésif thermoplastique liquide, on sèche la composition d'adhésif appliguée, puis on applique une feuille d'ouate de cellulose sur chacune des faces de la grille revêtue d'adhésif thermoplastique sec et on chauffe la structure sandwich ainsi obtenue à une température suffisante pour amener l'adhésif ther mopl asti que à un état ramolli collant tout en appliquant une pression à ladite structure sandwich de manière à assurer le collage des feuilles d'ouate à la grille. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre de manière continue. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre en deux temps, les opérations d'enduction de la grille renforçante et de séchage de la composition d'adhésif appliquée sur la grille étant effectuées dans un premier temps, et les opérations suivantes restantes étant effectuées dans un deuxième temps. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la grille renforçante employée est une grille non tissée en matière polymère. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la grille présente un grammage compris entre 5 et 2 10 g/m2. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la composition d'adhésif thermoplastique est une composition d'adhésif acrylique sous forme de latex. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'enduction de la grille avec la composition d'adhésif est effectuée sur une encolleuse à rouleaux. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le chauffage de l'adhésif et l'application d'une pression à la structure sandwich sont effectués dans une calandre comprenant un rouleau chauffant. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la température du rouleau chauffant est de 1300 o au maximum. 10. Structures composites fabriquées par-un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.