Brevet FR2348040A1 — publié le 19771110

La présente invention concerne de la mousse gaufrée et, en particulier, un procédé et un appareil pour gaufrer de la mousse de polyuréthanne. La mousse flexible est bien connue dans le domaine des couvre-sols, en particulier de la mousse en poly(chlorure de vinyle) et, par exemple, du latex de caoutchouc. Cette mousse est utilisée comme fond et est souvent gaufrée. Des mousses en poly(chlorure de vinyle) peuvent dextre gaufrées à chaud, parce que, étant donné que le polymère est thermoplastique, on peut chauffer la mousse de manière à la rendre déformable puis amener ensuite la mousse ramollie à chaud en contact avec une surface de gaufrage, par exemple la surface d'un rouleau. En variante, on peut chauffer le rouleau. Dans le cas d'une mousse en latex de caoutchouc, on effectue en général le gaufrage en amenant la mousse en contact avec un rouleau gaufreur froid ou non chauffé après gélification du latex mais avant vulcanisation du caoutchouc. Plus récemment, des mousses de polyuréthanne flexibles ont été utilisées dans l'industrie de fabrication de couvresols, en particulier comme fonds pour tapis. Cependant, il est difficile de gaufrer la mousse de polyuréthanne. On procède, en général, au gaufrage de la mousse de polyuréthanne avant réticulation parce que le gaufrage après réticulation au moyen de rouleaux froids n'est pas possible; cependant des difficultés surgissent souvent parce que la mousse ne peut être gaufrée que pendant une période de temps relativement courte pendant la réaction de formation de la mousse de polyuréthanne.Ceci est dû au fait qu'avant cette période et au début de la réaction, la surface de la mousse est poisseuse et la mousse adhère, par conséquent, au rouleau gaufreur et est ainsi abîmée; après cette période, la réaction a progressé par réticulation au point que la matière ne peut plus être déformée à l'aide d'un rouleau gaufreur froid. En tout cas, ces techniques ne permettent de produire que des gaufrures légères. Si on veut obtenir une mousse de polyuréthanne gaufrée, on peut utiliser une certaine thermoplasticité de la mousse après réticulation pourvu qu'on puisse tolérer des températures relativement élevées de 170 à 2200C. Cependant, ces températures élevées abîment souvent le poil ou le fond du tapis compte tenu des matières couramment utilisées dans l'industrie de fabrication des tapis. Suivant l'invention, pour gaufrer de la mousse de polyuréthanne flexible, on amène la mousse en contact avec la surface d'un rouleau gaufreur chauffé tournant et on maintient le contact en substance sur toute la circonférence du rouleau. La mousse est de préférence collée au fond d'un couvre-sol, par exemple un tapis. Le rouleau est fait de n'importe quelle matière classique, habituellement de l'acier doux ou de l'acier inoxydable et a un diamètre compris de préférence entre 200 et 5000 mm ou mieux encore entre 200 et 2000 mm, un diamètre d'environ 1000 mm étant le diamètre préféré. lia vitesse de rotation est d'autant plus faible que le diamètre est petit tandis suraux grands diamètres sont associés des vitesses de rotation très élevées et des frais d'appareillage éievés. Le rouleau présente la surface de gaufrage requise et a une largeur allant jusqu'à 5,5 m. Le rouleau est de préférence entraîné en vue de diminuer les détériorations de la mousse.Le rouleau peut être chauffé, avantageusement par de la vapeur, et dans le procédé conforme à l'invention, une température superficielle de 100 à 1800C est souhaitable, on mieux de 120 à 150 OC bien que la limite de température supérieure dépende de la sensibilité des matières du tapis à la chaleur et la limite inférieure des caractéristiques de déformation à.chaud de la mousse de polyuréthanne. La surface du rouleau peut, si on le souhaite, etre enrobée d'une matière propre à diminuer la tendance de la mousse à adhérer à la surface.Ces matières comprennent des silicones et des polymères de tétrafluoroéthylène (par exemple "Fluon", marque de fabrique de---Imperial Chemical Industries Limited de Londres) Suivant l'invention, on maintient la mousse tout autour de la majeure partie de la circonférence du rouleau gaufreur; par conséquent, le temps de contact et la production sont maximalisés pour une vitesse de rotation donnée. Avec un rouleau donné, la distance de contact circonférentielle nécessaire pour produire un temps de contact requis est d'autant plus grande que la vitesse de rotation est plus élevée. Cela étant, Si un certain temps de contact est requis pour produire un gaufrage, le procédé conforme à l'invention permet d'augmenter la production linéaire de mousse gaufrée.Ceci compense l'effet de détérioration du tapis du à la température élevée utilisée pour produire un gaufrage. Une gamme adéquate pour le temps de contact est comprise entre 15 secondes et 2 minutes, par exemple pour un diamètre du rouleau de 500 mm. On peut maintenir la mousse contre la surface du rouleau gaufreur, par exemple en tendant la mousse ou le tapis mais, comme cette tension peut être difficile à régler dans de la mousse non soutenue et-peut déformer la mousse par étirage, on peut en variante maintenir la mousse contre la surface de gaufrage au moyen d'une bande, de préférence une bande sans fin, qui passe en fait pratiquement autour de la circonférence complète du rouleau gaufreur.Par l'expression pratiquement complète, on entend un arc allant d'au moins une moitié continue de la circonférence presque jusqu'à la circonférence complète en laissant un espace sur la circonférence pour-permettre à la mousse de venir en contact avec la surface de gaufrage et de s'en séparer; la mousse et la bande éventuelle couvrent de 75 à 90% de la circonférence du rouleau. Cependant pour des largeurs plus importantes, on peut éprouver des difficultés à mettre en oeuvre une bande de qualité uniforme et, par conséquent, on préfère alors utiliser un système sans bande. La mousse ou la bande éventuellement utilisée pour la soutenir, peut être guidée autour du rouleau gaufreur par des rouleaux de guidage, de préférence au nombre de quatre, dont deux déterminent l'ouverture et la profondeur de l'emprise initiale et finale que la mousse peut traverser; ces deux rouleaux sont avantageusement situés au-dessus de la surface de la moitié supérieure d'un rouleau gaufreur monté horizontalement et la distance qui les sépare du rouleau gaufreur peut être modifiée. D'autres rouleaux de guidage, de préférence au nombre de deux, sont prévus pour maintenir l'emprise et régler la tension de la mousse ou de la courroie et ainsi la pression exercée par la mousse sur le rouleau gaufreur. La profondeur des gaufrures de la mousse peut ainsi être réglée et maltrisée, ce qui est particulièrement important lorsqu'il s'agit de gaufrer le fond de tapis comportant un poil sensible à la pression, par exemple un tapis velours. L'emprise est de préférence égale ou légèrement inférieure à l'épaisseur combinée du tapis et de la mousse. Une emprise de 12 à 16 mm est, en général, adéquate. La mousse ou la bande et le rouleau gaufreur sont de préférence tous deux entraînés à la même vitesse de rotation, une vitesse appropriée étant une vitesse linéaire de 5 m par minute, mais la vitesse dépend, par exemple, du type-de mousse, de la température du rouleau gaufreur et de la longueur de la circonférence couverte par la mousse ou la bande. Cela étant, suivant un autre aspect de l'invention, un appareil comprend un rouleau gaufreur pouvant être chauffé et un dispositif pour maintenir la matière à gaufrer autour d'au moins une moitié continue de la circonférence du rouleau, ce dispositif étant de préférence une bande continue maintenue contre le rouleau gaufreur par au moins trois éléments de guidage, de préférence des rouleaux, dont deux forment une emprise par laquelle la matière à gaufrer est amenée au rouleau gaufreur et est évacuée de celui-ci. Un mélange liquide des matières propres à former la mousse est avantageusement utilisé et peut réagir pour former une couche de mousse. Cette fabrication de mousses dé polyuréthanne flexibles est bien connue et a déjà été décrite. Les substances principales de ces mélanges sont un polyisocyanate organique, un polyéther ou un-polyester polyol ayant un indice d'hydroxyle de 30 à 100 et de préférence de 30 à 70 et de l'eau comme porophore.Le mélange de réaction contient, en outre, un ou plusieurs catalyseurs et des agents tensio-actifs et éventuellement d'autres adjuvants comme des charges, des agents d'ignifugation et d'autres porophores, comme le-triehlorofluorométhane. Des -polyisocyanates adéquats comprennent le diisocyanate de tolylène et le diisocyanate de diphénylméthane dont l'un ou l'autre peuvent être présents sous une forme sensiblement pure ou brute,ain#i que des mélanges de ces diisocyanates. Des polyols adéquats sont les polyéthers et surtout ceux issus de l'oxyde d'éthylène. Les catalyseurs utilisables sont des composés organiques de l'étain et des amines tertiaires. L'invention sera décrite ci-après,à titre d'exemple, avec référence au dessin annexé qui est une vue en perspective schématique d'un appareil conforme à l'invention. Au dessin, un rouleau gaufreur horizontal 1 comporte une surface de gaufrage 2 et une bande sans fin 3 couvrant environ 9OVo de la circonférence continue du rouleau 1. La bande 3 passe sur quatre rouleaux de guidage , 5, 6 et 7 dont les rouleaux 4 et 5 forment une emprise d'alimentation 8 et une emprise d'évacuation 9 pour la matière à gaufrer. Les rouleaux 6 et 7 sont montés de manière à permettre un déplacement libre de la bande. Les rouleaux peuvent être déplacés de manière à régler les emprises (rouleaux 4, 5) ainsi que la tension de la bande et les rouleaux 6 et/ou 7 peuvent être montés à pivot à l'extrémité de bras munis de contrepoids. Les moyens utilisés pour monter le rouleau gaufreur et les rouleaux de guidage ainsi que leurs paliers, leurs mécanismes d'entre nement et les éléments chauffants ont été supprimés du dessin pour plus de clarté. En fonctionnement, la matière à gaufrer 10, par exemple un fond de tapis en mousse de polyuréthanne, est introduite dans l'emprise d'alimentation 8, dans le sens des flèches. REVENDICATIONS i.- Procédé pour gaufrer une mousse de polyuréthanne flexible, caractérisé en ce qu'on amène la mousse en contact avec la surface d'un rouleau gaufreur chauffé tournant et on maintient un contact en substance sur toute la circonférence du rouleau. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on maintient la mousse en contact avec le rouleau par une tension exercée sur cette mousse. 3.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on maintient la mousse en contact avec le rouleau par une bande sale-fin qui se déplace pratiquement autour de la-circonférence complète du rouleau. 4.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on chauffe la surface du rouleau à une température de 100 à 1800C. 5.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le temps de contact est compris entre 15 secondes et 2 minutes. 6.- 6.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la mousse est en contact avec 75 à 90% de la circonférence du rouleau. 7.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on colle la mousse au dos d'un couvre-sol avant de la gaufrer, la mousse étant en contact avec le rouleau gaufreur. 8.- Appareil servant à gaufrer une mousse de polyuréthanne flexible, caractérisé en ce qu'il comprend un rouleau gaufreur tournant pouvant être chauffé, une bande sans fin placée de manière à maintenir la mousse autour d'au moins une moitié continue de la circonférence du rouleau et des moyens pour positionner la bande. 9.- Appareil suivant la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens servant à positionner la bande comprennent au moins trois rouleaux, l'un d'eux formant avec la bande une emprise dans laquelle la mousse à gaufrer est introduite et un autre formant avec la bande une emprise de laquelle la mousse gaufrée est évacuée à partir du rouleau gaufreur. 10.- Appareil suivant l'une ou l'autre des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que le rouleau gaufreur a un diamètre compris entre 200 et 2000 mm. 11.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que la bande couvre de 75 à 90% de la circonférence du rouleau gaufreur. 12.- Appareil suivant ltune quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que le rouleau gaufreur pouvant être chauffé comprend des éléments chauffants. 13.- Appareil suivant la revendication 8 en substance comme décrit avec référence au dessin annexe. 14.- Mousse gaufrée obtenue au moyen d'un procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7 ou à l'aide d'un appareil suivant l'une quelconque des revendications 8 à 13. 15.- Mousse gaufrée suivant la revendication 14, collée sur un couvre-sol 16.- Mousse gaufrée suivant la revendication 15, ca ractériséeen ce qu'il s'agit de la mousse d'un tapis à fond en mousse.