Brevet FR2358492A1 — publié le 19780210

La présente invention est relative à un matériau textile, ainsi qu 'à un procédé et a une machine permettant sa fabrication. Plus précisément, l'invention concerne les matériaux textiles comportant au moins deux épaisseurs solidaires par l'une de leurs faces, ltune de ces épaisseurs étant formée d'un support continu généralement souple et l'autre d'un matelas de poils ondulé. On entend généralement par "matelas de poils" toute nappe de fibres orientées nu non, de matière en mèches, de fils, et de façon générale toute nappe généralement souple se prêtant à une présentation de forme générale ondulée. De tels matériaux se rencontrent notamment sous forme de tapis, de moquettes, de revêtements muraux, de matériaux d'isolation thermique et phonique, etc.... Actuellement, de tels matériaux sont fabriqués par collage du support, généralement textile et par exemple formé d'une toile de jute dans le cas des moquettes, sur l'une des faces du matelas de poils après ondulation de celui-ci. Après séchage de la colle, généralement opéré par passage du matériau dans un four, on peut appliquer au matelas ondulé un traitement tel qu'un grattage ou un rasage, qui en modifie l'aspect de surface. Un tel mode de réalisation de ces matériaux présente de nombreux inconvénients. Ce mode de réalisation connu se révèle coûteux du fait de la nécessité d'utiliser une colle, et ceci en grande quantité si l'on désire obtenir un ancrage efficace, qui nécessite la pénétration de la colle entre les ondulations. En outre, le séchage de la colle, qui consiste par exemple en un passage de plusieurs minutes à la température de 180"C, impose d'une part l'adjonction d'un four aux machines de fabrication, ce qui est couteux à l'installation et à l'emploi puisqutun tel four consomme de l'énergie, et limite d'autre part la vitesse de production qui est étroiterwent liée à la longueur du parcours du matériau à l'intérieur du four. Enfin, on constate parfois une migration vers l'extérieur du plastifiant que comprend généralement la colle, ce qui donne un toucher gras au produit, particulièrement désagréable s'il s'agit d'un tapis ou d'une moquette. Le procédé selon l'invention remédie à ces inconvénients en remplaçant le collage par une soudure du matelas ondulé et du support, qui présentent selon l'invention des caractéristiques propres à permettre cette soudure. On élimine ainsi tous les inconvénients dus à l'emploi ou à la présence de la colle, en obtenant en outre une solidarisation beaucoup plus efficace. En outre, le procédé selon l'invention peut être appliqué de façon parti culièrement économique et rapide, en continu, sur la machine même assurant l'ondulation du matelas de poils, moyennant des modifications simples et peu coûteuses de cette machine en elle-même connue. Le matériau textile selon l'invention, comportant au moins deux épaisseurs solidaires par l'une de leurs faces, l'une des épaisseurs étant formée d'un support continu et 1' autre d'un matelas de poils ondulé, est caractérisé en ce que, au niveau de la dite face commune, les matériaux formant les deux épaisseurs sont en mélange intime pour assurer la solidarisation de ces deux épaisseur s. L'invention sera meux comprise si l'on se réfère à la description ci-dessous, relative à un mode de mise en oeuvre non lilnitatif, ainsi qu'aux dessins annexés qui font partie intégrante de cette description. La figure 1 montre une vue laté rale schématique d'une machine mettant en oeuvre le procédé selon l'invention. La figure 2 montre une vue d'un matériau obtenu selon I'invention, en coupe par un plan perpendiculaire à la direction générale des ondulations. La machine illustrée à lâ figure 1 comporte de façon connue en soi, pour assurer l'ondulation du matelas de poils, un tambour 1 présentant une périphérie 2 cylindrique de révolution autour d'un axe 3, autour duquel le tambour 1 est entraidé en rotation dans le sens de la flèche 4 par tout dispositif approprié et non illustre. Sur sa périphérie cylindrique 2, le tambour 1 présente des rainures juxtaposées telles que 5, situées le long de génératrices du cylindre et régulièrement réparties autour du tambour. Face à la périphérie cylindrique 2 du tambour est disposé, de façon également connueen soi, un dispositif dit "enfonceur" essentiellement formé d'une lame 6 disposée dans un plan radial 7 et présentant vers la périphérie cylindrique 2 du- tambour un bord 8 parallèle à l'axe 3 ; cette lame 6, par exemple guidée à coulissement radial dans le plan 7 dans des glissières 9, est animée par tout moyen connu d'un mouvement alternatif de rapprochement et d'éloignement par rapport à l'axe 3, schématisé par une double flèche 10, de telle sorte que le bord 8 pénètre successivement dans chacune des rainures 5 du tambour 1 lorsque ces rainures se présentent successivement devant lui du fait de la rotation du tambour 1 dans le sens de la flèche 4 ; à cet effet, le mouvement de rotation du tambour 1 dans le sens de la flèche 4 et le mouve-ment de va-et-vient de la lame dans le plan radial 7 sont synchronisés par tout moyen connu en soi et non représenté aux figures. Ce double mouvement assure l'ondulation du matelas de poils, comme il a être décrit à présent. La machine comporte en effet des moyens 1 1 pour amener un matelas de poils à onduler 12 sur la périphérie cylindrique 2 du tambour en amont de la lame 6 par rapport au sens de rotation 4 de ce dernier, ces moyens 11 pou- vant être quelconques et par exemple constitués par la sortie d'une carde 11 si le matelas 12 traité est une nappe de carde, ou par un dispositif dérouleur comme dans l'exemple illustré. Dans cet exemple, le matelas de poils 12 se présente sous la forme d'un rouleau 13 reposant d'une part sur un rouleau d'appui 14 d'axe 15 parallèle à l'axe 3 et d'autre part sur la face supérieure d'un tapis roulant 16 interposé entre le rouleau 14 et la périphérie cylindrique 2 du tambour 1 ; la face supérieur de ce tapis roulant 16 coupe la périphérie cylindrique 2 du tambour 1 ou est tangente à elle sensiblement suivant son intersection avec le plan radial fixe 7, et est animée par tout moyen d'un mouvement perpendiculaire aux axes 3 et 15 et dirigé vers le tambour afin d'entraíher le matelas 12 vers celui-ci dans le sens de la flèche 17, Ainsi, sur la périphérie cylindrique 2 du tambour 1 se déposent, au fur et à mesure de la rotation du tambour dans le sens de la flèche 4, des zones successives du matelas 12 qui sont immédiatement mises sous la forme d'ondulations épousant les rainures 5 successives du tambour, sous l'action du bord 8 de la lame alternative 6. En aval de la lame 6 par rapport au sens de rotation 4 du tambour sont disposés des moyens 18 pour amener un support continu 19 sur le fond 20 des ondulations du matelas 12 correspondant aux zones telles que 21 du tambour qui forment saillie entre deux rainures 5 voisines. Ces moyens 18 comportent par exemple un rouleau dévidoir 22 d'axe 23 parallèle à l'axe 3 du tambour, un rouleau déviateur 24 dont l'axe est également parallèle à l'axe 3 et un rouleau 25 dont l'axe de rotation 26 est également parallèle à l'axe 3, ce rouleau 25 appliquant sur la face 27 du support 19 opposée à sa face 28 destinée à s'appliquer sur le fond 20 des ondulations une pression dirigée vers la périphérie 2 du tambour 1 et tendant à appliquer fermement le support 19 sur le matelas ondulé. Ces dispositions sont connues en elles-mêmes. Selon l'invention comme dans le cas des machines de ce type actuellement connue8, en aval du rouleau 25 par rapport au sens de rotation 4 du tambour 1 se trouvent superposés sur la périphérie 2 de celui-ci premièrement le matelas 12 ondulé du fait qui épouse les rainures 5 et les zones en saillie 21 séparant deux rainures 5 voisines et deuxièmement le support 19 enveloppant extérieurement les fonds 20 des ondulations successives ; en d'autres termes, en aval du rouleau 25, le support 19 est superposé par sa face 28 à la face 29 du matelas 12 ondulé la plus éloignée de l'axe 3. Selon l'invention, la solidarisation du support 19 avec le fond 20 des ondulations est alors assurée par un mélange intime des matériaux constituant respectivement le support 19 et le matelas de poils 12, ce mélange intime étant provoqué par une fusion localisée des matériaux constituant respectivement le support 19 et/ou le matelas 12, respectivement à proximité des faces 28 et 29 cette fusion est accompagnée de l'application d'un effort tendant à presser fermement le support 19 contre le fond 20 des ondulations pour provoquer le mélange intime. Dans l'exemple illustré, ce traitement de solidarisation est appliqué directement sur la périphérie cylindrique 2 du tambour 1. A cet effet, en aval du rouleau 25 par rapport au sens de rotation 4 du tambour 1 est disposé, en regard de la périphérie cylindrique 2 de celui-ci, par exemple un plateau 30 présentant vers cette périphérie 2 une face sensiblement cylindrique 31 propre à épouser la face 27 du support 19 lorsque celuici est superposé par sa face 28 au fond 20 des ondulations du matelas 12 épousant quant à lui la périphérie cylindrique rainurée 2 du tambour 1. Le plateau 30 est conducteur de l'électricité au moins. au niveau de sa face 31, qui est par exemple métallique, et relié à unpok 32 dtune source 33 d'alimentation en courant alternatif dit "à haute fréquence". Le deuxième pôle 34 de cette source 33 est quant à lui relié, par l'intermédiaire d'un collecteur de type connu en soi non représenté ici, à des lames également conductrices de l'électricité telles que 35 dont chacune forme saillie vers l'extérieur par 3rapport à la périphérie cylindrique 2 du tambour, respectivement dans chacune des zones en saillie 21 séparant deux rainures 5 voisines : la face 31 du plateau 30 en contact avec la face 27 du support 19 et les lames 35 en contact avec le matelas 12 à proximité du fond 20 des ondulations constituent ainsi respectivement la contre-électrode et les électrodes d'un dispositif de soudure dit "à haute fréquence" qui provoque la fusion recherchée du support 19 et/ou du matelas 12 à proximité immédiate de leurs zones en contact et qui, du fait d'une pression appliquée par le plateau 30 en direction de l'axe 3 du tambour 1, assure le mélange intime des matériaux constituant le support 19 et le matelas 12 dans ces zones. Dans I'exemple illustré, où le plateau 30 constitue la contre-électrode, ce plateau peut être relié à la masse et les lames du tambour au générateur à haute fréquence, de façon connue en soi. On pourrait également, dans un autre mode de réalisation de la machine, relier inversement les lames du tambour à la masse et le plateau au générateur à haut e fréquence ; le plateau 30 pourrait alors présenter sur sa face 31 une pluralité de lames qui constitueraient les électrodes, et dont chacune serait placée en regard d'une lame du tambour, constituant quant à elle une contre-électrode. Pour asaurer un temps de contact suffisant pour provoquer la soudure, le plateau 30 n'est pas fixe mais accompagne le mouvement du support 19, du matelas 12 ondulé et du tambour 1 de façon à rester en regard d'une même zone de ces trois éléments, avec application d'une pression et échauffement local. Le plateau 30 se déplace ainsi autour de l'axe 3 d'une distance angulaire qui n'excède pas sa longueur angulaire prise en référence par rapport à cet axe, puis est éloigné de l'axe 3 pour ne plus s'appliquer contre le support 19 qui est alors soudé sur le fond 20 des ondulations, puis il est enfin ramené à sa position de départ pour s'appliquer sur la zone du support 19, du matelas ondulé 12 et du tambour 1 qui suit immédiatement la zone de soudure précédente, Les deux positions extrêmes du plateau 30, respectivement vers l'amont et vers l'aval par rapport au sens de rotation 4 du tambour, sont schématisées respectivement entrait plein et entrait mixte à la figure 1. L'entrainement du plateau 30 en rotation autour de l'axe 3 peut être assuré par friction, par l'intermédiaire du matelas ondulé 12 et du support 19 puisqu'il y a alors application par le plateau 30 d'une pression dirigée vers l'axe 3, le retour à la position amont étant assuré par tout moyen connu et par exemple par un jeu de cames dès que l'application de la pression a cessé ; ce mouvement de rotation du plateau 30 autour de l'axe 3, schématisé par une double flèche 36 à la figure 1, peut être également assuré par tOlt autre moyen connu de l'homme de l'art et non représenté ici.Le mouvement de va-et-vient radial du plateau 30, schématisé ici par une double flèche radiale 37 et qui aboutit soit à l'application d'une pression dirigée vers l'axe 3 et à l'entraine- ment du plateau en rotation, soit à l'annulation de la pression et à la désolidairisation du plateau par rapport au tambour, peut également être assuré par tout moyen connu de l'homme de l'art et non représenté ici. Lorsqu'ils sont dégagés de l'action du plateau 30, une fois refroidis, le support 19 et le matelas de poils ondulé 12 sont parfaitement solidaires, les matériaux formant l'un et l'autre étant en mélange intime dans les zones correspondant au fond 20 des ondulations. La figure 2 illustre schématiquement le produit obtenu, où l'on voit que le matelas ondulé 12 et le support 19 présentent, dans une zone voisine du fond 20 de chaque ondulation, une zone 38 où ils se confondent. Le matériau ainsi obtenu est dégagé de la périphérie 2 du tambour 1 par le jeu de tout dispositif placé en aval de la position aval extrême du plateau 30 par rapport au sens de rotation 4 du tambour, par exemple par passage sur un rouleau déviateur 39 d'axe parallèle à l'axe 3 et placé en regard de la périphérie 2 du tambour. Le produit peut alors être amené à des moyens de stockage consistant par exemple en un dispositif d'enroulement ou à des postes où il subit d'autres traitements, tés que par exemple un grattage ou un rasage pratiqué sur sa face 40 opposée à la face 27 du support 19. Ces différents traitements étant connus en eux-mêmes, on a simplement schématisé à la figure 1, par une flèche 41, le transfert du produit vers les postes correspondant. Naturellement, l'invention peut être mise en oeuvre sur des machines autres que celle qui vient d'être décrite, le plissage du matelas de poils préalablement à la soudure pouvant être obtenu par tout autre procédé ; en particulier, les ondulations aménagées dans le matelas de poils pourraient être orientées longitudinalement par rapport à la direction générale de celui-ci. La face 31 du plateau 30,formant par exemple contre-électrode,et la contre-partie de ce plateau prenant appui au fond des ondulations, par exemple constituée par les électrodes 15, présentent une forme appropriée et comportent des moyens de manoeuvre tels qu'ils appliquent une pression et amènent une élévation de température propre à provoquer la fusion des matériaux et leur soudure sur des zones successives juxtaposées du support 19 et du matelas ondulé superpo sé.Le traitement eetpn effet généralement réalisé en continu, sur des zones transversales successives d'un matelas de poils et d'un support amenés en grande longueur, l'invention pourrait toutefois s'appliquer également sur des matériaux présentant des dimensions plus faibles, les électrodes et la contreélectrode pouvant alors présenter des dimensions telles que la soudure s'effectue en une seule application sur toute la surface de matériau traité. L'invention peut s'appliquer à de nombreuses natures et à de nombreuses présentations de matériaux, gënéralement mais non exclusivement souples, pourvu que l'un au moins de ces matériaux soi t thermo-fusible . Naturellement, le temps de soudure, la puissance électrique appliquée et la fréquence sont choisis en fonction du matériau traité. De préférence, on adoptera pour le matelas 12 et pour le support 19 des matériaux thermo-fusibles présentant un point de fusion voisin et des coefficients de perte diélectrique proches afin d'obtenir une fusion simultanée de ces matériaux dans la zone de contact du support 19 avec le fond 20 des ondulations, c'est-à-dire afin d'obtenir un mélange intime de ces matériaux. On choisira par exemple des matières thermo-plastiques telles que le PVC, le nylon, etc Eventuellement, l'un des matériaux pourra ne pas être thermofusible ; la fusion localisée du matériau thermo-fusible et l'application de la pression assureront alors son ancrage dans le matériau non thermo-fusible on pourra par exemple utiliser un support coton. La présentation de ces matériaux pourra par ailleurs être quelconque. Comme il est connu, ce matelas de poils 12 pourra être formé d'une nappe de carde, d'une nappe de fils, d'une nappe de matières en mèche, et plus généralement de toute nappe de fibres tissées ou non tissées donnant-lieu à l'apparition de boucles ou de poils après finition du matériau. La présentation du support 19 pourra également être quelconque et, notamment, on pourra adopter selon l'invention un support 19 sous la forme d'une pellicule dtun matériau étanche à l'air et à l'eau pour réaliser par exemple des moquettes présentant cette caractéristique sans enduction ou autre traitement complémentaire. On pourra ainsi réaliser par exemple des moquettes thermo-formables sous vide, du type utilisé en automobile. REVENDICATIONS 1) Matériau textile comportant au moins deux épaisseurs solidaires par l'une de leurs faces, l'une des épaisseurs étant formée d'un support continu et l'autre d'un matelas de poils ondulé, caractérisé en ce que, au niveau de la dite 'face commune, les matériaux formant les deux épaisseurs sont en mélange intime pour assurer la solidarisation de ces deux épaisseurs. 2) Matériau selon la revendication I, caractérisé en ce que le support est une pellicule d'un matériau étanche. 3) Matériau selon l'une quelconque des revendicationsprécédentes, caractérisé en ce que le matelas de poils est une nappe de carde. 4) Matériau selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le matelas de poils est une nappe de fils. 5) Matériau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support et/ou le matelas de poils sont en des matériaux thermo-fus ibles. 6) Matériau selon la revendication 5, caractérisé en ce que les matériaux thermo-fusibles formant respectivement le support et le matelas présentent un point de fusion proche. 7) Matériau selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que les matériaux formant respectivement le support et le matelas présentent des coefficients de perte diélectrique proches. 8) Matériau selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le support et/le matelas sont en des matériaux choisis parmi le PVC, le nylon. 9) Procédé de fabrication d'un matériau textile selon l'une quelconque des revendications précédentes, consistant à onduler un matelas de poils, à appliquer contre une face du matelas ondulé un support continu et à solidariser face contre face le matelas ondulé et le support, caractérisé en ce que l'on assure la solidarisation par soudure, en provoquant la fusion localisés de la nappe et/ou du support à proximité immédiate de leurs faces en contact et en les pressant l'un contre l'autre de façon à mêler intimement les matériaux qui les constituent, dont l'un au moins est en fusion. 10) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'on pratique la soudure par le procédé dit "soudure haute fréquence". 11) Machine pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 9 et 10, comportant des moyens d'ondulation pour un matelas de poils et des moyens pour appliquer une face d'un support contre une face du matelas ondulé, caractérisée en ce quelle comporte, en aval des moyens d'application du support: - un organe presseur et une contre-partie susceptibles de s'appliquer respectivement contre la deuxième face du support et au fond des ondulations en contact avec le support pour appliquer ces derniers l'un contre l'autre sous pression, - et, à proximité immêdite de l'organe presseur, des moyens d'échauffement local d'une zone du support et du matelas ondulé située à proximité immédiate de leurs faces en contact, pour provoquer une fusion et un mélange intime sous l'action de la pression dans la dite zone. 12) Machine selon la revendication 11, caractérisée en ce que, en vue du dit échauffement local, l'organe presseur comporte un plateau présentant une face pour venir en contact avec le support, conductrice de l'électricité et reliée à un pôle d'une source d'alimentation en courant alternatif à haute fréquence, et en ce que la contre-partie comporte au moins une lame conductrice de l'électricité, en saillie pour prendre appui au fonddau moins une ondulation en contact avec le support, la dite lame étant reliée au deuxième pôle de la source d'alimentation en électricité. 13) Machine selon la revendication 12, caractérisée en ce que la dite face conductrice du plateau est définie par au moins une lame conductrice placée en regard de la lame de la contrepartie. 14) Machine selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, compor- tant un tambour rotatif cylindrique présentant des rainures régulièrement réparties à sa périphérie et situées le long de génératrices, un enfoncer animé d'un mouvement de va-et-vient radial face aux rainures du tambour, des moyens pour amener un matelas de poils sur la périphérie cylindrique rainurée du tambour en amont de l'enfonceur par rapport au sens de rotation du tambour, des moyens pour amener un support continu sur la périphérie cylindrique rainurée du tambour et sur le matelas de poils en aval de l'enfon- ceur par rapport au sens de rotation du tambour, polr superposer une face du support à une face du matelas ondulé par engagement dans les rainures du tambour sous l'action de ltenfonceur, caractérisée en ce que l'organe presseur est disposé en aval des moyens d'application du support et en regard de la périphérie cylindrique rainurée du tambour formant contre-partie, pour appui quer sur la deuxième face du support un effort dirigé vers la première face du matelas ondulé, dont la deuxième face est en contact avec la périphérie cylindrique rainurée du tambour, et en ce qu'elle comporte > à proximité immédiate de l'organe presseur, des moyens d'échauffement local d'une zone du support et du matelas ondulé située à proximité immédiate de leurs faces en contact pour provoquer une fusion et un mélange intime sous l'action de la pression dans la dite zone. 15) Machine selon la revendication 14, caractérisée en ce que l'organe presseur comporte un plateau présentant vers le tambour une face cylindrique coaxiale à celui-ci. 16) Machine selon la revendication 15, caractérisée en ce que ladite face du plateau est conductrice de l'électricité et reliée à un pôle d'une source d'alimentation en courant alternatif haute fréquence, et en ce que le tambour comporte à sa périphérie, formant saillie par rapport à celle-ci rels pectivement entre deux rainures voisines, une lame conductrice de l'électricité reliée au deuxième pôle de la sourc e d'alimentation en électricité. 17) Machine selon la revendication 16, caractérisée en ce que la dite face conductrice du plateau est définie par au moins une lame conductrice placée en regard de la lame du tambour. 18) Machine selon l'une quelconque des revendications 14 à 17, caractérisee en ce qu'elle comporte des moyens pour, alternativement, rendre le plateau solidaire du tambour pour autoriser son entraînement en rotation conjoint en appliquant la dite pression pendant le temps nécessaire à la soudure du support et du matelas ondulé sur une surface déterminée de ceux-ci, et libérer la pression, débrayer le plateau par rapport au tambour, provoquer le déplacement du plateau en rotation en sens inverse du sens de rotation du tambour pour le placer en regard d'une surface déterminée immédiatement voisine de la première et recommencer l'opération