Brevet FR2360417A1 — publié le 19780303

L'invention concerne de nouveaux complexes de fibres de cellulose et d'une grille polymère non tissée et leur fabrication. Le renforcement de feuilles d'ouate de cellulose par une grille non tissée est bien connu Hoir par exemple le li Tre "Les textiles non tissésU par J. Kovacs, Editions Eyrolles, Casson & Cie Editeurs, (1972), pages 191-19J2. De tels com plexes sont employés pour la confection de robes en papier, de draps pour hôpitaux, de blouses, de lingerie pour les interventions chirurgicales, d'essuyeurs à usage unique, etc... En général, la combinaison des feuilles d'ouate de cellulose et de la grille de renfort s'opère par le moyen d'un liant ou colle approprié. Dans la demande de brevet français publiée n 2 195 555, la demanderesse décrit une nouvelle grille ou filet non tissé présentant des caractéristiques de résistance mécanique remarquables même pour des grammages très faibles (de l'ordre de 5 à 10 g/m2) et un toucher agréable, ainsi qu'un procédé pour sa fabrication* Des grilles de ce genre sont com mercialisées par la demanderesse sous la marque "Scrinyl". Dans la description et les revendications qui suivent, le terse "grille" se réfère aux grilles ou filets fai- sant l'objet de la demande de brevet français précitée ou d'éventuels brevets concernant des perfectionnements ou modifications de ce type de grilles ou filets. La présente invention a pour objet de nouveaux complexes de fibres de cellulose et d'une grille non tissée du type précité, ainsi que des procédés pour leur fabrication. L'invention concerne des complexes de fibres de cellulose et d'au moins une grille non tissée du type précité, caractérisés en ce que les fibres de cellulose adhérent directement à la grille sans l'aide d'un liant ou colle auxiliaire. Selon un mode de réalisation particulier, les fibres de cellulose sont sous la forme d'ouate de cellulose et ne recouvrent qu'un des cotés de la grille de renfort. Ce mode de réalisation est particulièrement utile lorsqu'on désire produire des complexes de faible grammage total (10 à 20 g./m2) comprenant de 5 à 10 g/m2 de fibres de cellulose sous forme d'ouate de cellulose. Selon un autre mode de réalisation particulier, les fibres de cellulose sont sous la forme d'ouate de cellulose et recouvrent les deux côtés de la grille de renfort. Ce mode de réalisation est avantageux lorsqu'on désire produire des complexes de grammage total relativement élevé (20 à 60 g/m2 par exemple) comprenant de 15 à 50 g/m2 de fibres de cellulose sous forme d'ouate de cellulose. Selon d'autres modes de réalisation, les fibres de cellulose sont sous la forme de papier ou de carton et recouvrent les deux cotés de la grille de renfort, une ou plusieurs grilles de renfort étant incorporées dans le complexe final. Les complexes de l'invention peuvent être facilement produits par un procédé consistant à déposer en continu sur une surface très poreuse en mouvement continu, au moins une grille du type précité et au moins une suspension de fibres de cellulose, à soumettre la surface très poreuse à une dépression sur sa face inférieure de manière qu'une grande partie de l'eau de la suspension déposée sur la surface très poreuse soit aspirée et que les fibres de cellulose forment une couche continue remplissant les trous de la grille et adhérant à celle-ci, et à sécher le produit complexe résultant. Selon un mode de mise en oeuvre, on dépose d'abord la grille puis une suspension très diluée de fibres de cellulose sur cette grille, afin de produire un conplexe dans lequel les fibres de cellulose, sous forme d'ouate de cellulose, ne recouvrent qu'un des côtés de la grille. Selon un autre mode de mise en oeuvre, on dépose sur la surface très poreuse d'abord une première suspension très diluée de fibres de cellulose, puis la grille et enfin une deuxième suspension très diluée de fibres de cellulose, afin de produire un complexe dans lequel la grille est recouverte sur ses deux côtés de fibres de cellulose sous forme d'ouate de cellulose. Le procédé de l'invention présente l'avantage de pouvoir être mis en oeuvre sur des machines à ouate de cellulose, sur des machines à papier ou sur des machines à fabriquer des non tissés par voie humide existantes avec un minimum de modifications de celles-ci, ce qui peut permettre de réduire consi dérablement les investissements nécessaires pxr la fabrication. Les complexes de l'invention permettent, en outre, de pouvoir se dispenser de l'étape de collage ou de liage qui était nécessaire pour les produits de l'art antérieur. La description qui va suivre, en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment ltinvention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du text;e que du dessin faisant, bien entendu, partie de ladite invention. La figure 1 est une vue schématique en coupe, très agrandie, d'un complexe selon l'invention la figure 2 est une vue schématique en coupe, très agrandie, d'un autre complexe selon l'invention la figure 3 est une vue schématique illustrant la fabrication du complexe de la. figure 1 ; et la figure 4 est une vue schématique partielle illustrant la fabrication du complexe de la figure 2. La figure 5 est une vue schématique partielle illustrant une variante de fabrication du complexe de la figure 2. Bur r les figures 1 et 2, on a représenté schémati- quement, de façon très agrandie, des complexes selon l'invention. La figure 1 montre un complexe I formez d'une grille 2 du type précité et d'une couche d'ouate de cellulose 3 dont les fibres constituantes recouvrent un des cotés de la grille avec remplissage des ouvertures de la grille. La grille 2 est constituée de filaments en forme de rubans longitudinaux et de tiges transversales, les filaments passait à travers les tiges à leurs points d'intersection. Seuls les filaments longitudinaux sont visibles sur la figure I qui est une vue en coupe faite transversalement aux filaments. Pour plus de détails concernant la grille, on se reportera à la demande de brevet précitée. La figure 2 montre un autre complexe 4 selon l'invention, qui est formé d'une grille 5 du type précité recouverte de ses deux c8tés d'ouate de cellulose 6 avec remplissage des ouvertures de la grille par les fibres de cellulose constituantes. Dans les deux complexes des figures 1 et 2 l'ouate de cellulose adhère à la grille sans l'aide d'aucun liant ou colle augiliaire. La figure 3 est une vue schématique d'une machine permettant de fabriquer un complexe du genre de celui de la figure 1. Cette machine est en fait une machine à ouate de cellulose modifiée par l'adjonction dune bobine d'alimenta- tion en grille. Plus précisément, cette machine comprend, de façon classique, en allant de l'amont vers l'aval de la machine, un cylindre épurateur 10 de la suspension de fibres de cellulose, une caisse de tête 11 à Sente réglable 12 délivrant la suspension de fibres sur la surface supérieure 13 de formation de feuille d'une toile métallique 14 entrafrée en un mouvement continu sur un parcours sans fin, une caisse aspirante 15 prévue en dessous de la surface 13 et destinée à aspirer la majeure partie de l'eau de la suspension déposée de façon qu'une feuille d'ouate de cellulose soit formée, un feutre 16 entrafré en un mouvement continu sur un parcourus sans fin, recevant la feuille d'ouate de cellulose humide à sa sortie de la toile et la conduisant à travers des rouleaux presseurs tels que 17 afin d ' éliminer une partie de l'eau résiduelle contenue dans la feuille d'ouate de cellulose, un cylindre-sécheur 18 entraîné en rotation recevant la Seuille d'ouate de cellulose à sa sortie du feutre et achevant le séchage de la feuille de cellulose, et une racle 19 assurant l'enlèvement de la feuille d'ouate de cellulose sèche à partir du cylindre, en coopération avec des cylindres 20.Cette machine de fabrication d'ouate de cellulose est modifiée en vue de la production du complexe de la figure 1 par l'adjonction d'une bobine 21 d'alimentation en grille 22 prévue en amont de la surface 13. La machine ainsi modifiée fonctionne comme suit la toile 14, le feutre 16 et le cylindre-sécheur 18 étant entrafrés en mouvement à des vitesses correctes, on amène en continu, à partir de la bobine 21, sur la sur- face supérieure 13 de la toile 14, la grille 22 et on fait arriver, par dessus la grille déposée sur la surface 13, de la suspension de fibres de cellulose à partir de la fente 12. La majeure partie de l'eau de la suspension est aspirée par la caisse 15 à travers la toile 14 et les ouvertures de la grille 22, avec formation d'une structure complexe grillefibres de cellulose humide dont le séchage est ensuite parfait, d'abord par l'ensemble feutre 16 - rouleaux presseurs 17, puis par le cylindre-sécheur 18. La figure 4 est une vue schématique partielle d'une machine permettant de fabriquer un complexe du genre de celui de la figure 2. Seule la partie amont de cette machine diffère de la machine de la figure 3 et, par conséquent, seule cette partie amont a été représentée sur la figure 4, le reste de la machine et son fonctionnement étant identiques à ce qui a été décrit précédemment à propos de la figure 3. Plus particulièrement, pour fabriquer un complexe du genre de celui de la figure 2, il faut déposer sur la surface supérieure 13 de la toile 14, en allant de cette surface 13 vers le haut, de la suspension de fibres de cellulose, la grille, et de la suspension de fibres de cellulose, afin que la grille soit recouverte sur ses deux côtés d'ouate de cellulose. Â cette fin, on peut prévoir, comme illustré par la figure 4, (a) de faire arriver la grille 22, dévidée à partir d'une bobine 21 prévue au-dessus de la caisse de texte 11, sur la toile 14 en la faisant passer à travers la fente 12, de manière qu'au moins la majeure partie de la suspension de fibres de cellulose provenant normalement du cylindre-épurateur 10, passe à travers la fente 12 en dessous de la grille 22 et soit ainsi déposée sur la toile 14 dans une position inférieure par rapport à la grille, et (b) d'asenager une deuxième source 23 de suspension de fibres de cellulose déposant cette suspension au-dessus de la grille.Comme représenté sur la figure 4, cette deuxième source 23 peut tre prévue au-dessus de la caisse de tête 11, mais ce n'est pas une obligation et on pourrait, en variante, comme représenté sur la figure 5, utiliser comme deuxième source, une deuxième caisse de texte 31 positionnée au-dessus de la toile 14 et entre la fente 12 de la première caisse de texte ll et la caisse aspi Pante 15. également, dans le cas de cette variante, et comme représenté sur la figure 5, on pourrait se dispenser de faire passer la grille à travers la fente de la première caisse de tete l1 et la faire arriver sur la toile 14 en une position située en aval de la fente 12, mais en amont de la deuxième caisse de t8te. Daxis le cas de la production des complexes doe figu- res 1 et 2, la ou les sunptnsion(s) de fibres de cellulose doivent 8tre très diluées comme cela est bien connu des spé cialistes de l'ouate de cellulose et il est possible de régler le grammage d'ouate de cellulose déposée sur la grille en réglant la concentration de la ou des suspension(s) et le débit de suspension sortant de la ou les caisse(s) de tête. Dans le cas de la fabrication de complexes du type de la figure 2, les poids d'ouate de cellulose appliqués des deux cotés de la grille peuvent entre égaux ou différents. Il est à noter que, dans le cas de complexes à grille revêtue d'un seul coté par de l'ouate de cellulose, il est possible de déposer un très faible grammage (5 à 10 g/m2, par exemple) d'ouate de cellulose sur la grille et d'obtenir ain si des complexes de faible grammage qu'il ne serait pas possible d'obtenir par un procédé de contre-collage selon la technique antérieure. En effet, on ne sait pas, à ltheure actuelle, fabriquer intustriellement des feuilles d'ouate de cellulose d'un grammage/ 5 à 10 g/m2 en raison de la trop faible résistance mécanique de telles feuilles. L'adhérence de l'ouate de cellulose à la grille est bonne dans tous les cas, mais est, évidemment, meilleure dans le cas des complexes à grille revêtue sur ses deux c8tés du fait des liaisons entre fibres de cellulose qui s'établissent à travers les ouvertures de la grille. Comme cela est bien connu dans le domaine de la fa il fabrication de l'ouate de cellulose,/est possible de conférer aux complexes de l'invention un certain degré de crépage au cours de leur fabrication, en jouant sur les vitesses relatives de déplacement ou de rotation de la toile, du feutre et du cylindre-sécheur. Les complexes ouate de cellulose-grille de l'inven- tion sont particulièrement doux au toucher et présentent, m8me sans crêpage, un aspect légèrement cloqué. Les complexes papier-grille ou carton-grille pourraient être fabriqués de façon analogue aux complexes ouate de cellulose-grille sur des machines à papier ou à carton appropriées. Les exemples non limitatifs présentés ------- ci-après sont donnés en vue d'illustrer supplémentairement l'invention. EXEMPLES 1 à 3 Ces exemples concernent des complexes ouate de cellulose-grille dutype de ceux de la figure 1. Trois complexes A, B et C ont été préparés à partir de diverses grilles "Scrinyl" de faible grammage formées de filaments en polyamide (ULTRAMID B 4 vendu par B.A.S.F.) et de tiges en polypropylène (NOVOIEN 1320 L vendu par B.A.S.F.) La concentration de la suspension de fibres de cellulose était de 0,5 % en poids. La vitesse de production de la machi ne était de 80, 120 et 350 m/mn, respectivement, pour les complexes A, B et C. Les caractéristiques des complexes et des grilles de départ sont indiquées dans le tableau suivant. Un taux de crépage de l'ordre de 15 % a été appliqué dans la fabrication du complexe A. On n'a appliqué aucun crépage dans la fabrication des complexes B et C. Gramma- Epais- Résistance Allongement % de ge seur à la fibres (g/m2) (mi- rupture de cel crons) (gf) lulose SM* ST* SM* ST* dans le complexe grille de départ 7,5 95 1800 1600 25 12 complexe Â 14,7 102 1855 1670 22,1 11,1 49,' grille de départ 5,9 75 1370 1320 23,5 13 complexe B 14,3 144 1440 1410 23 12,2 59 % grille de départ 6,5 85 1450 1250 22 13,5 complexe O 14,7 148 1514 1335 20,7 13 56 % * SM = sans machine, ST = sens travers EXEMPLES 4 à 6 Ces exemples concernent des complexes ouate de cellulose-grille du type de ceux de la figure 2. Les complexes D à F ont été préparés à partir d'une grille "Scrinyl" d'un grammage de 6,8 g/m2 formée de filaments en Ultramid B 4 et de tiges en Novolen 1320 L. La concentration des suspensions de fibres de cel lulose était de 2,5 % en poids. La vitesse de production de la machine était de 95 m/mn. On a appliqué différents taux de crêpage aux complexes comme indiqué dans le tableau suivant qui mentionne également les caractéristiques des complexes. Gram- Epais- Résistance Allonge- % de Taux mage seur à la rup- ment fibres de (g/ (mi- ture (gf) de cel-cré m2) crons) SM* ST* SM* ST* lulose page dans le comple xe grille de départ 6,8 80 1050 1100 26 ll complexe D 30 220 1280 2090 4I 4 77 40 E 50 270 2700 2700 20 3,5 86 20 F 58 430 2750 2850 59 3 88 60 * SM - sans machine, ST = sens travers Les complexes de l'invention du type ouate de cellulose-grille sont utiles dans les mêmes applications que celles des complexes ouate de cellulose-grille contre collées de était antérieur et en outre, ils sont particu lièrement avantageux comme enveloppe extérieure de couches pour bébés, de serviettes périodiques, etc... Les complexes papier-grille ou carton-grille sont utiles dans des applications d'emballage en général. Il va de soi que les modes de réalisation décrits ne sont que des exemples et qu'il serait possible de les modifier, notamment par substitution d'équivalents techni ques, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. a particulier, il est passible de remplacer une partie, voire la totalité, des fibres de cellulose par des fibres synthétiques dans la fabrication des complexes sus décrits. REVENDICATIONS 1.- Complexes de papier et d'au moins une grille non tissée, le papier adhérant directement à la grille, sans laide d'un liant ou colle auxiliaire, caractérisés en ce que le papier est de 11ouate de cellulose et la grille présente un grammage de l'ordre de 5 à 10 g/m2 2.- Complexes selon la revendication i, dans lesquels l'ouate de cellulose ne recouvre qu'un des côtés de la grille, caractérisé en ce qu'ils présentent un grammage de 10 à 20 g/m2.