Brevet FR2406687A1 — publié le 19790518

La présente invention concerne, de façon générale, les étoffes non tissées et plus particulièrement une étoffe non-tissée renfermant de la pâte de bois. Une matière du type étoffe non tissée selon l'invention comprend une matrice formée dans l'air de microfibres polymères thermoplastiques présentant un diamètre de fibre moyen inférieur à environ 10 microns1 et une multiplicité de fibres de pâte de bois disposées dans toute la matrice de microfibres et retenant au moins certaines des microfibres pour les séparer les unes des autres1 les fibres de pâte de bois étant reliées entre elles et retenues prisonnières dans la matrice de microfibres par enchevêtrement mécanique des microfibres et des fibres de pâte de bois, l'enchevêtrement mécanique et l'interconnexion des microfibres et des fibres de pâte de bois suffisant à former une structure fibreuse cohérente intégrée. On peut fabriquer économiquement une telle étoffe non tissée en un seul stade opératoire, à des vitesses éle vées, sans ajouter d'adhésifs, et sans qu'il faille recourir à un gaufrage ou un autre traitement après la formation de l'étoffe. On peut répartir les fibres de pâte de bois et les fibres polymères de façon calculée pour obtenir une combinaison de propriétés désirée dans le produit final. En outre, l'étoffe non tissée présente une combinaison très particulière de solidité, de capacité d'absorption et de toucher. Elle pet avoir une forte capacité d'absorption par exemple de l'huile et de l'eau à la fois, tout en présentant unesolidité au mouillé comparable à sa solidité à sec. L'étoffe peut combiner une forte voluminosité et une faible densité avec un fort degré d'élasticité, c'est-à-dire d'aptitude à reprendre sa forme après déformation, et on peut la fabriquer à un prix de revient relativement faible. De préférence, les fibres de pâte de bois présentent peu ou pas du tout d'adhérence entre fibres après avoir été mouillées et séchées, ce qui leur permet de garder les propriétés initiales de la matière dans une mesure importante. A ce propos, l'étoffe peut conserver sa structure physique initiale avec peu de changement après avoir été mouillée et séchée. L'étoffe non tissée a également un volume relativement élevé par unité de poids. Un procédé de fabrication d'une matière du type étoffe non tissée selon l'invention comprend les opérations consistant à produire un courant d'air primaire contenant des microfibres formées par insufflation dans une masse fondue comprenant des microfibres polymères thermoplastiques en général discontinues, ledit courant d'air primaire ayant une température comprise entre environ 316 et 3710 c, à former un courant d'air secondaire contenant des fibres de pâte de bois individualisées, à fusionner les courants d'air dans des conditions de turbulences pour former un courant d'air intégré contenant un mélange poussé de microfibres et de fibres de pâte de bois et à envoyer le courant d'air intégré sur une surface de formation pour former dans l'air une matrice de microfibres dans laquelle certaines au moins de celles-ci sont retenues par des fibres de pate de bois individuelles pour séparer les microfibres entre elles, les fibres de pâte de bois individualisées étant disposées dans toute la matrice de microfibres et reliées entre elles et retenues prisonnières dans la matrice par enchevêtrement mécanique des microfibres et des fibres de pâte de bois, l'enchevêtrement mécanique et l'interconnexion de ces micro fibres et des fibres de pâte de bois séparément formant une structure fibreuse intégrée cohérente. Le procédé selon l'invention n'utilise que de l'air pour former I1 étoffe, sans mouiller ses composants. L'un des avantages principaux de l'invention consiste en ce qu'elle permet de mettre à profit tous les avantages d'un procédé d'insufflation dans une masse fondue pour former un feutre ou mat de fibres, tout en permettant en même temps l'intégration des microfibres formées par insufflation avec différentes quantités et différents types de fibres de pâte de bois que l'on peut choisir pour donner au produit final toute une variété de combinaisons différentes de propriétés désirées que l'on ne peut obtenir en utilisant seulement un procédé d'insufflation dans une masse fondue. Par conséquent, on peut utiliser ce procédé pour produire différentes matières qui sont ajustées spécialement pour une grande variété d'applications différentes.Par exemple, on peut produire efficacement a de fortes cadences de production des mats de microfibres polymères par une opération d'insufflation dans une masse fondue1 mais ces feutres ne conviennent pas en général pour être utilisés comme torchons, à cause de leur capacité de retenue de liquides limitée et de leurs caractéristiques d'absorption limites. Cependant, en appliquant le procédé selon l'invention pour intégrer des fibres de pâte de bois avec les microfibres produites par l'opération d'insufflation dans une masse fondue, on peut améliorer les caractéristiques de retenue de liquides et d'absorption du feutre dans une mesure le rendant parfaitement apte à être utilisé comme torchon.En outre, les fibres de pâte de bois sont souvent plus facilement disponibles et moins chères que la matière polymère utilisée pour former les microfibres par insufflation dans une masse fondue, de sorte que l'intégration des deux types différents de fibres réduit le coût du feutre composite obtenu Bien que les étoffes non tissées selon l'invention présentent certaines propriétés pouvant être attribuées aux fibres de pâte de bois, les étoffes renferment toujours une proportion notable de microfibres thermoplastiques. En conséquence, on peut modifier l'étoffe composite selon l'invention par des traitements thermiques secondaires tels que le calandrage à chaud, le gaufrage ou le soudage par points. Un avantage supplémentaire de l'intégration de deux matières fibreuses différentes par mélange en turbulence des deux courants gazeux consiste en ce que l'on obtient une répartition homogène des deux matières fibreuses dans toute la nappe composite finale. On obtient ce résultat en maintenant une différence importante de vitesse des deux courants, des différences de vitesses supérieures aboutissant à une intégration plus homogène et des différences de vitesse inférieures produisant des gradients de concentration de la matière secondaire dans la matière primaire. Si on le désire, on peut obtenir un produit de propriétés uniformes dans toute direction du plan de la nappe, sans variations notables de l'épaisseur dues au gaufrage ou analogue. Une grande variété de polymères thermoplastiques est utilisable pour former les microfibres par insufflation de gaz dans des courants de matière fondue, de sorte que l'on peut donner aux matières différentes propriétés physiques en choisissant judicieusement les polymères ou leurs combinaisons. Parmi les nombreux polymères thermoplastiques utilisables, il y a lieu de citer les polyoléfines comme le polypropylène et le polyéthylène, des polyamides, des polyesters comme le téréphtalate de polyéthylène et des élastomères thermoplastiques comme des polyuréthanes, dont on peut attendre l'utilisation la plus répandue pour la préparation des matières décrites ici. On préfère un rouleau d'effilochage pour produire le courant d'air secondaire contenant les fibres de pâte de bois. Cependant, on peut utiliser d'autres dispositifs pour produire les courants d'air secondaires contenant des matieres fibreuses et/ou des particules supplémentaires, y compris des fibres synthétiques comme des fibres de nylon coupées et des fibres naturelles comme le coton, le lin, le jute et la soie. Si on le désire, des fibres de pâte de bois et une matière supplémentaire peuvent être transportées dans un seul courant d'air secondaire. Pour obtenir une combinaison particulière de propriç- tés dans la nappe fibreuse finale, il y a plusieurs variables à la fois dans le courant d'air primaire et dans le courant d'air secondaire que l'on peut règler, en même temps que la composition et le grammage (poids de base)de la nappe.Les parametres de traitement susceptible d'être règlés dans le courant gazeux primaire sont la température du gaz qui est, de préférence, comprise entre 316 et 3710 C, la vitesse du gaz qui est, de préférence, dans la gamme de la vitesse du son à l'intérieur de la filière, le débit d'extrusion du polymère qui est, de préférence, de tordre de 0,25 gramme par trou par minute, la température du polymère, et la proportion air/polymère (débits massiques) qui est, de préférence, comprise entre 10/1 et 100/1.Parmi les variables pouvant être règlées dans le courant gazeux secondaire, il y a lieu de citer le débit du gaz et la vitesse du rouleau de ramassage, la vitesse du gaz qui est, de préférence, dans la gamme inférieure à la vitesse du son, par exemple 15 à 75 m/s, et la dimension des fibres qui est, typiquement, de 3,0 mm de long. Le rapport entre les courants gazeux primaire et secondaire peut aussi être règlé, et l'on préfère que le rapport des vitesses gazeuses des courants primaire et secondaire soit compris entre 5/1 et 10/1. Les pourcentages relatifs des matières introduites par les courants gazeux primaire et secondaire peuvent varier sur une gamme étendue, mais il est typique que la microfibre polymère comprenne entre environ 1% et 80% en poids du feutre final. L'angle entre les courants gazeux primaire et secondaire à leur point de mélange peut aussi varier1 mais l'on préfère en général que les deux courants gazeux soient perpendiculaires entre eux. De même, le point particulier auquel les deux courants fusionnent, par rapport à la filière d'extrusion avec insufflation de gaz dans la direction amont et la surface foraminée dans la direction aval, est variable. On va décrire à présent un exemple non limitatif de réalisation de l'invention, en se référant aux dessins anne xés dans lesquels La Figure 1 est une vue en élévation latérale schématique partielle, en coupe partielle, d'un appareil de fabrication d'étoffes non tissées selon l'invention; La Figure 2 est une vue en perspective d'un fragment d'un exemple d'étoffe non tissée fabriquée par l'appareil de la figure 1; La Figure 3 est une vue en perspective du fragment d'étoffe non tissée représenté sur la figure 2, après qu'on lui ait fait subir une opération de gaufrage; La Figure 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la figure 3; La Figure 5 est une vue en perspective d'un fragment de l'étoffe non tissée fabriquée par l'appareil de la figure l, en utilisant un dessin de gaufrage différent;; Les Figures 6 à sont des photographies au microscope électronique à balayage, à différents degrés d'agrandissement, d'un exemple de matière selon l'invention; Les Figures 9 à Il sont des photographies au microscope électronique à balayage d'un second exemple de matière selon l'invention, les figures 9 à 10 représentant des zones non gaufrées de la matière et la figure Il représentant une zone gaufrée; Les Figures 12 à 15 sont des graphes illustrant les données correspondant à certains des exemples décrits dans le présent mémoire. Suivant la Figure 1, on forme un courant gazeux primaire 10 contenant des microfibres polymères discontinues par une technique d'insufflation dans une matière fondue connue, comme celle décrite dans un article intitulé "Superfine Thermoplastic Fibers", paru dans Industrial and Eniuee- ring Chemistry, Vol. 48, nO 8, pages 1342-1346, qui décrit le travail effectué aux Naval Research Laboratories à Washing ton.Il y a lieu de se reporter aussi au Naval Research Laboratory Report 111437, en date du 15 Avril 1954 et au brevet américain nO 3.676.242. Fondamentalement, le procédé de formation consiste à extruder une matière polymère fondue à travers une tête de filière Il en courants fins, et à atténuer les courants par des écoulements convergents de gaz chauffé à haute vitesse (en général de l'air) provenant d'ajutages 12 et 13 pour décomposer les courants polymères en microfibres discontinues de petit diamètre. La tête de filière comprend, de préférence, au moins une rangée rectiligne d'ouvertures d'extrusion. En général, les microfibres obtenues ont un diamètre de fibre moyen d'environ 10 microns au plus avec très peu ou pas du tout de fibres dépassant les 10 microns de diamètre. Le diamètre moyen des microfibres est en général supérieur à environ 1 micron, et il est préférable qutil soit compris entre 2 et 6 microns, avec une valeur moyenne d'environ 5 microns. Bien que les microfibres soient discontinues d'une manière prédominante, elles ont en général une longueur dépassant celle normalement associée aux fibres coupées. Selon un aspect important d'un mode de réalisation particulier de la présente invention, le courant gazeux primaire 10 fusionne avec un courant gazeux secondaire contenant des fibres de pâte de bois individualisées de façon à intégrer les deux matières fibreuses différentes en un seul stade. Les fibres de pâte de bois individualisées ont typiquement une longueur d'environ 0,5 à 10 millimètres et un rapport longueur/ largeur maximale d'environ 10/1 à 400/1. Une section droite typique a une largeur irrégulière de 30 microns et une épaisseur de 5 microns.Ainsi, dans l'exemple d'agencement représenté, un courant gazeux secondaire 14 est formé par un appareil d'effilochage du type décrit dans le brevet américain nO 3.793.678, intitulé "Pulp Picking Apparatus with Improved Fiber Forming Duct". Cet appareil comprend un rouleau effilocheur classique 20 comportant des dents d'effilochage pour défibrer des feuilles de pâte de bois 21 en fibres individuelles. Les feuilles de pâte 21 sont amenées radialement, c'est-à dire le long d'un rayon du rouleau d'effilochage, au rouleau effilocheur 20 au moyen de galets 22. Tandis que les dents du rouleau effilocheur 20 défibrent les fibres de pâte 21 en fibres individuelles, les fibres séparées obtenues descendent vers le courant d'air primaire à travers un ajutage ou conduit de formation 23.Un boîtier 24 contient le rouleau effilocheur 20 et constitue un passage 25 entre le boîtier 24 et la surface du rouleau effilocheur. De l'air de traitement est envoyé au rouleau effilocheur dans le passage 25 par le conduit 26 en quantité suffisante pour constituer un moyen de transport des fibres à travers le conduit de formation 23 à une vitesse proche de celle des dents du rouleau effilocheur. L'air peut être fourni par n'importe quel moyen classique, par exemple une soufflerie. On a constaté que, pour éviter le rassemblement des fibres, il faut transporter les fibres séparées a travers le conduit 23 sensiblement à la même vitesse que celle à laquelle elles quittent les dents du rouleau effilocheur après séparation des feuilles de pâte 21, ce qui veut dire que les fibres doivent conserver leur vitesse à la fois en amplitude et en sens à partir du moment où elles quittent les dents du rouleau effilocheur. plus particulièrement, la vitesse des fibres sE- parées des feuilles de pâte 21 ne doit pas, de préférence, varier de plus denviron 20% dans le conduit 23. Cela est en contradiction avec d'autres appareils de formation dans lesquels, en raison de la séparation des courants, les fibres ne se déplacent pas de façon ordonnée à partir du rouleau effilocheur et où, par conséquent, les vitesses des fibres varient d'un pourcentage pouvant atteindre 100% ou plus au cours du transport. Pour maintenir la vitesse désirée des fibres, le conduit 23 est placé de façon que son axe longitudinal soit sensiblement parallèle au plan qui est tangent au rouleau effilocheur 20 au point où les fibres quittent la zone d'in fluence des dents du rouleau effilocheur. Avec cette orientation du conduit 23, la vitesse des fibres ne change pas lorsqu'elles heurtent les parois du conduit. Ainsi, lorsque les feuilles de pâte 21 sont amenées radialement au rouleau effilocheur dans un plan sensiblement parallèle au courant d'air primaire, le plan qui est tangent au rouleau effilocheur 20 au point de contact avec les feuilles de pâte est perpendiculaire. au courant d'air primaire. En conséquence, du fait que, pour le mode d'exécution schématique représenté à la figure i, le point de contact du rouleau effilocheur avec les feuilles est également le point auquel les fibres séparées quittent la zone d'influence des dents du rouleau effilocheur, l'axe longitudinal du conduit 23 est perpendiculaire au courant d'air primaire 10. Cependant, si, après séparation oès feuilles de pâte 21, les fibres sont contraintes à rester soumises à l'influence des dents du rouleau effilocheur, l'axe du conduit 23 est ajusté, de façon appropriée, pour être dans la direction de la vitesse des fibres au point où la contrainte n'est plus présente. Comme le montre la figure 1, la largeur de la canalisation est sensiblement égale à la hauteur des dents du rouleau effilocheur du rouleau 20, le passage entre les dents du rouleau effilocheur et le boîtier 24 du rouleau effilocheur étant tres réduit. Avec une telle largeur du conduit, la vitesse de l'air de traitement envoyé à travers le conduit à air de trai tament 26 reste sensiblement constate au cours de son déplacement avec le rouleau effilocheur et, par suite, à travers le conduit 23. En outre, du fait que la vitesse de lt-air de traitement se rapproche de celle des dents du rouleau effilocheur qui est, quant à elle, sensiblement égale à la vitesse des fibres séparées, l'air de traitement ne produit pratiquement pas de variations de la vitesse des fibres dans le conduit 23.Avec des largeurs de conduit sensiblement égales à la hauteur des dents du rouleau effilocheur, par exemple non supérieures à environ 1,5 fois la hauteur des dents, des vitesses de l'air dans le conduit de formation 23 d'au moins 70% de la vitesse des dents du rouleau effilocheur sont utiles dans l'appareil représenté. La longueur du conduit et sa largeur transversale, c'est-à-dire sa largeur dans une direction parallèle à l'axe du rouleau effilocheur, sont également importantes pour obtenir une nappe optimale. De préférence, la longueur du conduit doit être aussi courte que le permet la conception globale de l'appareillage. Pour l'appareil représenté schématiquement sur la figure 1, la plus courte longueur de conduit est limitée par le rayon du rouleau effilocheur. Pour obtenir un fort degré d'uniformité de largeur transversale dans la nappe résultante, la largeur transversale du conduit ne doit pas, de préférence, dépasser la largeur des feuilles de pâte amenées au rouleau effilocheur.En se référant de nouveau à l'appareil représenté à la figure 1, il est préférable d'utiliser des dents de rouleau effilocheur de hauteurs relativement importantes, par exemple de plus de 6,35 mm. Ces hauteurs permettent d'utiliser des conduits plus larges qui, à leur tour, minimisent l'interaction des fibres avec les parois du conduit. Comme le montre la figure 1, les courants gazeux primaire et secondaire 10 et 14 se déplacent, de préférence, perpendiculairement l'un à l'autre à leur point de fusion, bien que-l'on puisse utiliser d'autres angles de mélange, Si on le désire. La vitesse du courant secondaire 14 est nettement: inférieure à celle du courant primaire 10, de sorte que le courant intégré 15 provenant du mélange continue à circuler dans la même direction que le courant primaire 10. En fait, le mélange des deux courants est un peu analogue à un effet d'aspiration, de sorte que les fibres du courant secondaire 14 sont aspirées dans le courant primaire 10 lorsqu'il franchit la sortie du conduit 23. Dans tous les cas, il est important que la différence de vitesse entre les deux courants gazeux soit telle que le courant secondaire soi intégré avec le courant primaire en turbulence, de façon que les fibres du courant secondaire se mélangent à fond avec les microfibres formées par insufflation dans la masse fondue du courant primaire. De façon générale, l'augmentation des différences de vitesse entre les courants primaire et secondaire produit une intégration plus homogène des deux matières, tandis que des vitesses inférieures ou des différences de vitesse plus faible doivent produire des gradients de concentration des constit w ts dans la matière composite.Pour obtenir des taux de production maximaux, on préfère en général que le courant d'air primaire ait une vitesse initiale de l'ordre de celle du son (dans les ajutages 12 et 13) et que le courant d'air secondaire ait une vitesse inférieure à celle du son. Bien entendu, lorsque le courant d'air primaire quitte les ajutages 12 et 13, il se dilate immédiatement, ce qui produit une diminution de vitesse. La capacité du courant d'air qui amincit les microfibres polymères et entraîne l'air environnant est toujours supérieure au volume d'air utilisé pour introduire les fibres de pâte. Le jet d'air primaire subit typiquement une augmentation de débit volumique de plus du quintuple avant que la vitesse maximale du jet ait diminué à 20% de sa valeur initiale. Cependant, il faut introduire les fibres de pâte tôt dans la zone de diffusion du jet de microfibres pour faire subir au mélange de fibres l'effet de la turbulence intense à faible échelle présente dans cette région de la zone de diffusion, et pour mélanger les fibres alors que les microfibres polymères sont à l'état naissant mou à une température élevée.Au cours des stades ultérieurs de diffusion du jet de microfibres, le degré de turbulence devient important par rapport aux enchevêtrements de fibres et l'énergie de turbulence diminue continuellement. La combinaison d'une zone de turbulence de forte intensité et d'échelle réduite donne une retenue maximale des petites fibres de pâte dans la matrice de microfibres. La décélération du courant gazeux rapide transpor libère lesdites microfibres tant les microfibres/des forces d'aspiration qui les forment initialement à partir de la masse polymère. Lorsque les microfibres se relâchent, elles sont plus aptes à suivre les tourbillons minuscules et à s'enchevêtrer et "capturer" les fibres de pâte de bois relativement courtes, tandis que les deux types de fibres sont dispersées et suspendues dans un milieu gazeux. La combinaison résultante est un mélange intime de fibres de pâte de bois et de micro fibres polymères intégrées par emprisonnement physique et enchevêtrement mécanique, alors qu'elles sont en suspension dans l'espace. On préfère déclencher l'ac- tion de combinaison alors que les microfibres sont encore dans un état ramolli à une température élevée. L'amincissement des microfibres a lieu à la fois avant et après l'enchevêtrement de ces fibres avec les fibres de pâte de bois. L'amincissement total correspond à un passage d'environ 0,38 mm (qui est un diamètre typique pour les ouvertures de filière) à environ 5 microns ou moins. La plus grande partie de l'amincissement a lieu dans une limite d'environ 7,6 cm de la face de la filière, avant que la vitesse de l'air dans le courant de fibres descende au-dessous d'environ 76 m/s. Du fait que les fibres de pâte de bois sont typiquement introduites dans le courant de microfibres à environ 2,54 cm de la face de filière, l t amincissement des microfibres peut se poursuivre après le mélange avec les fibres de pâte. En raison de la réduction extrême de leur section, les microfibres polymà- res sont au moins 50 à 100 fois plus flexibles que les fibres textiles classiques constituées par la même matière polymère, et elles sont même plus flexibles et faciles à conformer lorsqu'elles sont fraichement formées et chaudes. Du fait que les microfibres sont beaucoup plus longues, plus minces, plus flasques et plus flexibles que les fibres de pâte de bois, les microfibres se tordent, en les entremêlant, autour des fibres de pâte de bois relativement courtes, épaisses et rigides, dès que les deux courants de fibres fusionnent. Cet enchevêtrement relie les deux types de fibres différents par des fixations inter-fibres solides, persistantes, sans liaisons moléculaires, par adhésif ou hydrogène notables. Dans la matrice obtenue, les microfibres gardent un fort degré de flexibilité, un grand nombre des microfibres étant séparées par contact avec les fibres de pâte relativement rigides.Les fibres de pâte enchevêtrées sont libres de changer d'orientation lorsque la matrice subit l'action de différents types de forces de distorsion, mais l'élasticité et la résilience du réseau de microfibres tend à ramener les fibres de pâte dans leurs positions initiales, lorsque les forces de distorsion sont supprimées. Une structure fibreuse intégrée cohérente est formée uniquement par l'enchevêtrement mécanique et l'interconnexion des deux fibres différentes. Les microfibres et la nature de leur fixation aux fibres de pâte de bois produisent des "articulations" flexibles entre les fibres dans la structure finale. Les fibres ne sont pas reliées rigidement entre elles, et leurs points de connecnn permettent la rotation, la torsion et la flexion des fibres. Pour des teneurs en microfibres même moyennes, la structure peut donner des propriétés de "toucher" et de "tombant" analogues à celles du textile, et elle peut être conformée tout en gardant un certain degré d'élasticité et de résilience. Même lorsqu'elle est mouillée à l'eau chaude, qui ramollit les fibres de pâte de bois, la matière présente une élasticité de flexion et une solidité au mouillé comparable à sa solidité à sec - Nême pour des teneurs en microfibres aussi faibles que 1X en poids, la retenue des fibres de pâte de bois est suffisante pour produire une matière absorbante nettement améliorée; par exemple, une telle matière présente une meilleure cohésion et un peluchage réduit par rapport à la matière préparée antérieurement avec des teneurs en fibres de pâte de bois analogues.D'autre part, cette retenue des fibres de pâte de bois et les autres caractéristiques précitées sont obtenues dans l'étoffe formée à l'air sans ajouter d'adhésif, et sans autre opération ou traitement. Cette matière améliorée se différencie nettement des matières dans lesquelles on utilise un adhésif pour retenir les fibres de pâte de bois, avec une rigidité et une réduction de capacité et de vitesse d'absorption corrélatives. L'effet spatial des fibres de pâte de bois persiste jusqu'a une teneur en microfibres relativement élevée. Du fait que les fibres de pâte gardent leur forme et ne fondent pas, ni ne subissent de modification morphologique importante sous l'effet des températures et des forces du courant de microfibres, elles agissent physiquement sur les interactions polymère-polymère. Cela est indiqué par une augmentation inattendue de la longueur de rupture ou de la résistance à la traction pour de très faibles teneurs en microfibres, qui diminue ensuite audessous drune droite du graphe niveau de force-teneur en microfibres, montrant une modification inattendue de la solidité de la nappe de microfibres. Les fibres de pâte de bois sont, de préférence, réparties uniformément dans la matrice de microfibres pour produire une matière homogène. Les fibres de pâte de bois se sont aussi révélées réduire les effets fâcheux des agrégats de polymères ou "charge" produit s forcément par la plupart des procédés de préparation de microfibres. Ces agrégats de polymères se soudent facilement entre eux et à des microfibres adjacentes, et contribuent à la rudesse au toucher, à la raideur et à l'aspect contestable d'une nappe à 100% de microfibres. Les fibres de pâte empêchent apparemment la liaison de particules "de charge" entre elles et avec les microfibres, et dissimulent également ces particules à la vue et au toucher. Pour faire du mélange de fibres du courant 15 un feutre ou une nappe de fibres d'un seul tenant, on envoie le courant 15 dans l'intervalle de pincement de deux rouleaux d'aspiration à vide 30 et 31 comportant des surfaces foraminées qui tournent continuellement au-dessus d'une paire d'ajutages d'aspiration fixes 32 et 33. Comme le courant intégré 15 pénètre entre les rouleaux 30 et 31, le gaz porteur est aspiré dans les deux tuyères aspirantes 32 et 33, tandis que le mélange de fibres est supporté et légèrement comprimé par les surfaces opposées des deux rouleaux 30 et 31. Cela forme une nappe fibreuse intégrée 34 autocohérente d'une cohésion suffisante pour qu'elle puisse être retirée de l'intervalle des deux rouleaux aspirants et amenée à un rouleau d'enroulement 35. La nappe 34 enroulée sur le rouleau 35 est représentée à la figure 2. La retenue des fibres de pâte de bois dans la matrice fibreuse intégrée1 et les autres caractéristiques précitées, sont obtenues sans autre opération ni traitement de la nappe déposée à l'air. Cependant, si l'on désire améliorer la solidité de la nappe composite 34, on peut la gaufrer par ultrasons ou à une température élevée, de façon que les fibres thermoplastiques s'aplatissent en une structure pelliculaire dans les zones gaufrées. Cette structure pelliculaire que l'on décrira avec davantage de détails plus loin en regard de la photographie de la figure 11, a pour râle de maintenir les fibres de pâte plus rigidement en place dans les zones gaufrées.Ainsi, dans le procédé représen+é à titre d'exemple à la figure l, on fait passer la nappe composite 34 par une station de gaufrage à ultrasons comprenant une tête de calandrage à ultrasons 40 vibrant contre un rouleau à dessin 41 constituant une enclume. Les conditions de gaufrage (par exemple, pression, vitesse, puissance d'entrée), ainsi que le dessin de gaufrage, peuvent être choisis de façon appropriée pour obtenir les caractéristiques du produit final désirées. On préfère un dessin intermittent, la zone de la nappe occupée par les régions gaufrées après passage par l'intervalle de gaufrage représentant environ 5 à 50% de la surface de la matière, et les zones gaufrées discrètes étant présentes avec une densité d'environ 7,75/cm. Les conditions de gaufrage convenant le mieux pour une matière donnée dépendent des constituants particuliers. Pour des matières utilisant du polypropylène comme polymère thermoplastique pour les microfibres, on a constaté que l'on peut obtenir des améliorations de solidité de l'étoffe nontissée considérables en utilisant un système ultrasonique "Branson", "Model 460", à module acoustique continu, fonctionnant contre un rouleau-enclume à dessin 41 à une pression de 3,5 kg/cm sur le cornet acoustique, une puissance d'entrée de 700 watts, et un cornet de 25,4 cm x 1,27 cm en contact avec la matière en cours de gaufrage. Comme dessins appropriés pour le rouleau-enclume, on peut indiquer ceux représentés aux figures 3 à 5, et comme vitesses appropriées de passage de la nappe par la station de gaufrage 7,5 à 45 m/mn. Les exemples qui suivent illustrent la préparation de matières non-tissées selon l'invention. Les résultats de mesures de certaines propriétés physiques des matières ainsi préparées et de leurs constituants individuels sont également indiqués. Les mesures sot effectuées, en gros, suivant les modes opératoires ci-après. Epaisseur à l'état non comprimé Un appareil de contrôle d'épaisseur de Custon Scien 2 tific Instruments est utilisé avec un pied de 6,45 cm- appli- quant une pression de 2,20 g/cm à la matière dans les exemples I-X, et avec un pied de 45,60 cm appliquant une pression 2 de 0,00028 kg/cm à la matière dans les autres exemples. Masse volumique apparente 3 On CalCule la masse volumique apparente en gfom' en utilisant l'épaisseur non-comprimée mesurée et le grammage d'échantillons connus (masse volumique apparente = grammage/ épaisseur). Capacité d'absorption de l'huile 2 On pèse une matière de 2.580,8 mm , on la place dans un bain d'huile minérale à la température ambiante pendant 30 secondes, puis on la retire et on l'égoutte en la suspendant sur une tige de verre pendant 45 secondes. On repèse alors l'échantillon et l'augmentation de poids éventuelle représente la quantité d'huile absorbée par l'échantillon. On divise alors ce poids par la masse volumique de l'huile (0,831 g/ml) pour obtenir l'équivalent volumétrique que lton divise par le poids à sec de l'échantillon, ce qui donne la capacité "d'absorption d'huile". Capacité d'absorption de l'eau On utilise le même essai de capacité d'absorption que pour l'huile, en utilisant de l'eau au lieu d'huile. Les essais de capacité d'absorption des tableaux II et III sont effectués en utilisant une solution aqueuse à 0,5% d'agent tensio-actif "Aerosol OT", pour garantir un mouillage uniforme de tous les échantillons. Longueur de rupture On effectue un essai de résistance à la traction avec un appareil de contrôle "Instron" ("mode nO A70") en utilisant un échantillon de matière de 2,54 cm de large et de 7,62 cm de long (on utilise un échantillon plus long, mais une longueur de 7,62 cm se présente entre les mâchoires de l'appareil de con trdle). On charge l'échantillon & une vitesse de 25,4 cm/mn a 3750 C et à une humidité relative de 40 à 50%. On divise alors la résistance à la traction mesurée par le grammage de l'échantillon, ce qui donne la longueur de rupture. Pour mesurer la longueur de rupture au mouillé, on immerge l'échantillon dans de l'eau pendant 30 secondes, puis on le place sur un buvard pour éliminer l'eau en excès avant l'essai. Pour mesurer la longueur de rupture après reséchage1 on mouille l'échantillon comme on vient de le décrire, puis on le sèche à l'air avant d'effectuer les essais. Allongement On mesure l'augmentation de longueur de l'échantillon pendant l'essai de résistance à la traction qui vient d'être décrit, et le pourcentage d'augmentation de longueur de l'échantillon juste avant sa rupture est son allongement. Compte de peluchage 2 On fixe un échantillon de matière de 3.871,2 cm aux périphéries de deux plaques circulaires parallèles séparées l'une de l'autre par 10,16 cm sur un axe vertical commun. On plie alors l'échantillon, on le tord et on l'écrase en amenant de façon répétée l'une des plaques au contact de l'autre, tout en faisant tourner la plaque mobile de 180 par rapport à l'autre plaque pendant chaque course d'avancement. On poursuit ce mouvement répétitif de la plaque 50 cycles avec un filtre "Hillipore" "n HAWP-047-00", de 47 mm de diamètre, de 0,45 microns de dimensions de pores placé au-dessous de l'échantillon, le centre du filtre étant placé juste légèrement à l'extérieur des périphéries des deux plaques.On observe alors les particules recueillies sur le filtre au moyen d'un microscope, par l'intermédiaire d'un appareil de prise de vue de télévision et on les contrôle à un agrandissement de 40X, et l'on compte toutes les particules de dimension supérieure à 13 microns dans neuf zones différentes de 1,64 x 2,43mm sur le filtre. Huit de ces neuf zones sont réparties régulièrement sur la circonférence du filtre, et la neuvième zone est située au centre du filtre. On fait alors la moyenne des neuf comptes de particules obtenus, et la moyenne des comptes est notée en tant que "compte de peluchage". Volume massique On détermine le "volume massique initial" en divisant l'épaisseur non comprimés (mesurés par le procédé ci-dessus en utilisant un pied de 45,60 cm appliquant une pression de 2 0,00028 kg/cm2 à la matière), en centimètres, par le grammage de l'échantillon, en grammes par centimètre carré. On charge alors l'échantillon uniformément sur sa surface à une pression de 0,03 kg/cm; au bout d'une minute, on mesure l'épaisseur comprimée sous cette charge avec le même appareil de contrôle d'épaisseur que celui décrit plus haut, et l'on divise l'é- paisseur comprimée obtenue par le grammage pour obtenir le "volume massique en charge".On supprime alors la charge de l'échantillon; au bout d'une minute1 on mesure l'épaisseur de l'échantillon revenu à son état initial de la même façon que ci-dessus pour l'épaisseur à l'état non comprimé (en utilisant un pied de 45,60cm2 appliquant une pression de O,OOO28kg/cm2 à la matière),et l'on divise l'épaisseur rétablie obtenue par le grammage pour obtenir "le volume massique de récupération" apres retour à l'état non chargé. EXEMPLE I On prépare une étoffe composite renfermant 53,5 % de fibres de pâte blanchie au bisulfite et 56,5 % de microfibres de propylène obtenues par insufflation dans une masse fondue selon le procédé général décrit plus haut et illustré à la figure 1. On extrude le polypropylène ("Exxon Resin, CD-523") à un débit de 0,52 g/mn par orifice de filière (équivalent à 10 kg/h) à une température finale de 3160C, et on l'amincit dans les courants d'air primaires circulant à une vitesse de l'ordre de celle du son et à un débit combiné de 680 kg/h à une température de 3710C. On produit un courant d'air secondaire contenant de la peluche de pâte à papier en suspension en défibrant de la pâte en rouleau ("Rayfluff XW", qui est de la pâte de sapin du Canada d'une longueur de fibres moyenne de 2,1 mm), dans un groupe d'effilochage en utilisant un débit gazeux de 680 kg/h, et l'on envoie ce courant secondaire perpendiculairement sur le courant d'air primaire et de microfibres de polypropylène à environ 2,54 cm du bout de filière. On estime-la vitesse du courant primaire à 5 à îo fois la vitesse du courant secondaire au point d'entraînement. On recueille la nappe composite entre des rouleaux aspirants dans un intervalle entre rouleaux de fil métallique de 0,4 mm et à 56 cm du bout de la filière d'extrusion. On mesure les propriétés suivantes de l'étoffe composite Grammage : 99 g/m2 Epaisseur sans compression : 1,55 n Masse volumique apparente : 0,064 g/cm3 Capacité d'absorption d'huile : 18,8 ml/g Longueur de rupture dans le sens machine : 196 m Allongement dans le sens machine : 20 % Longueur de rupture dans le sens transversal : 358 m Allongement dans le sens transversal : 34 %. La nappe peut encore être caractérisée comme semblable à du feutre ou de la toile, compressible et amortissante, conformable et non semblable au papier. Ces propriétés suggèrent des utilisations possibles comme de la matière de serviette hygiénique, des chiffons à cirer, des petits bandages, des supports de viande et de volaille, des tampons de démaquillage, des produits auxiliaires de coiffure et de beauté. En outre, cette matière s'est avérée très efficace pour recueillir et retenir de la matière en petites particules comme la poussière, et l'on pourrait l'utiliser efficacement comme chiffon à poussière. Bien que cette matière renferme une portion prépondérante en poids de fibres de pâte de bois hydrophiles, l'eau ne la mouille pas facilement.Cette propriété est avantageuse pour des tampons applicateurs, pour des produits cosmétiques, et d'autres applications où il est désirable d'isoler la matière appliquée à la surface du tampon. EXEMPLE II On gaufre une partie de étoffe composite de l'exem- ple I par calandrage ultrasonique contre un rouleau servant d'enclume pour former le dessin de gaufrage représenté à la figure 5. On mesure les propriétés suivantes Grammage : 91 g/m2 Epaisseur : 0,81 mm Masse volumique apparente : 0,112 g/cm3 Capacité d'absorption de l'huile : 8,8 ml/g Longueur de rupture dans le sens machine : 822 m Allongement dans le sens machine : 36 % Longueur de rupture dans le sens transversal : 444 mm Allongement dans le sens transversal : 26 % L'étoffe peut encore être caractérisée comme étant plus solide et plus rigide que la matière non gaufrée de l'exemple I bien qu'elle soit encore semblable à de la toile.Le gaufrage entraîne également une diminution du peluchage superficiel en fixant plus fermement des segments de fibres individuelles de pâte dans les zones gaufrées. Parmi les applications il y a lieu de citer une serpillière à jeter après usage, des chiffons industriels ou ménagers durables, des serviettes et des applications aux chiffons humides s'ils sont saturés de produits de nettoyage, d'astringents, etc. EXEMPLE III On prépare une étoffe composite renfermant 52 ,' de pâte en fibres Grammage : 92,3 g/m2 Epaisseur : 0,74 mm Masse volumique apparente : 0,125 g/cm Capacité d'absorption d'huile : 9,7 ml/g Longueur de rupture dans le sens machine : 693 m Allongement dans le sens machine : 10 % Longueur de rupture dans le sens transversal : 590 n Allongement dans le sens transversal : 18 X Par rapport à la matière de l'exemple I, cette matière est plus rigide, plus dense, et moins facile à conformer, ses propriétés tactiles lui donnant davantage l'aspect de papier que de toile, avec une texture superficielle quelque peu abrasive, en raison du gaufrage superficiel sur la surface du rouleau de formation grillagé. Elle ne se mouille pas facilement.On peut utiliser cette matière pour la doublure de va- tements, des paillassons d'utilisation limitée et des nappes. EXEMPLE IV On gaufre une partie de l'étoffe composite de l'exemple III par calandrage ultrasonique contre un rouleauenclume formant le dessin de gaufrage représenté à la figure 5. On mesure les propriétés suivantes Grammage : 92,5 g/m2 Epaisseur : 0,71 n Masse volumique apparente : 0,130 g/cm3 Longueur de rupture dans le sens machine : 694 m Allongement dans le sens machine : 22 X Longueur de rupture dans le sens transversal : 644 m Allongement dans le sens. transversal : 27 % Cette matière est suffisamment solide et durable pour être utilisée pour frotter et récurer. Cette matière ne se mouille pas facilement. En outre, cette matière peut être utilisée dans des paillassons et des nappes d'utilisation limitée. EXEMPLE V On prépare une étoffe composite renfermant 47,6 % de pâte fibrée (llRayfluff xW) et 52,3 91 de fibres formées par insufflation dans une masse fondue de polypropylène ("Exxon Resin, CD-523") selon le mode opératoire général décrit cidessus. On modifie la résine de propylène en ajoutant une ma tière tensio-active dans le procédé d'extrusion dans une proportion de 6,5 % en poids des fibres formées par insufflation dans une masse fondue.On extrude les fibres modifiées à un débit de 10,43 kg/h à une température finale de 302 C, et on les amincit dans les courants d'air primaires circulant à une vitesse de l'ordre de celle du son et un débit combiné de 680 kg/h à une température de 371C. On effectue l'addition et l'intégration des fibres de pâte de bois comme dans l'exemple I.La matière obtenue est facilement mouillée par l'eau et l'on mesure les propriétés composites suivantes Grammage : 94,5g/m2 Epaisseur : 1,42 mm Masse volumique apparente : o,o66 g/cm Capacité d'absorption d'huile : 17,9 ml/g Capacité d'absorption d'eau : 14,2 ml/g Longueur de rupture dans le sens machine : 159 n Allongement dans le sens machine : 39 % Longueur de rupture dans le sens transversal : 168 m Allongement dans le sens transversal : 63 % En dehors du fait que cette nappe est facilement mouillée par des milieux aqueux, elle est qualitativement très semblable à celle décrite dans l'exemple I et elle présente des possibilités d'utilisation analogues. EXEMPLE VI On gaufre une partie de l'étoffe composite de l'exemple V par calandrage ultrasonique contre un rouleau-enclume formant le dessin de gaufrage représenté à la figure 5. On mesure les propriétés suivantes Grammage : 94 g/m2 Epaisseur : 0,71 mm Masse volumique apparente : 0,132 g/cs3 Capacité d'absorption d'huile : 8,0 ml/g Capacité d'absorption d'eau 6,2 ml/g longueur de rupture dans le sens machine à sec : 801 m Allongement dans le sens machine à sec : 39 % Longueur de rupture dans le sens transversal à sec:680m Allongement dans le sens transversal à sec : 45 % Longueur de rupture dans le sens machine au mouillé 754 m Allongement dans le sens machine au mouillé : 43 % Longueur de rupture dans le sens transversal au mouillé: 572 m Allongement dans le sens transversal au mouillé : 48 % Longueur de rupture dans le sens machine après resécha ge 778 m Allongement dans le sens machine après reséchage : 50 X Longueur de rupture dans le sens transversal après reséchage : 649 m Allongement dans le sens transversal après reséchage 61 % La matière présente comme possibilité d'utilisation un chiffon dtessuyage polyvalent d'utilisation limitée ou du rable à utiliser à la fois sec et mouillé, grâce à la bonne conservation des propriétés physiques et mécaniques à l'état mouillé, ou après reséchage à partir d'un état mouillé. EXEMPLE VII On prépare une étoffe composite renfermant 74 X de pâte mise eh fibres ('tRayfluff XQ") et 26 % de fibres formées par insufflation dans la masse fondue de propylène ("Exxon Resin, CD-523") comme dans l'exemple I, sauf que la distance entre la surface du grillage de formation et le bout de la filière d'extrusion est de 82,55 cm et que l'intervalle entre les rouleaux de formation est de 2,67 mm. On mesure les propriétés suivantes : Grammage : 181 g/m Epaisseur sans compression : 4,06 mm Masse volumique apparente : 0,045 g/cm Capacité d'absorption d'huile : 26,8 ml/g Longueur de rupture dans le sens machine : 59 m Allongement dans le sens machine : 24 % Longueur de rupture dans le sens transversal : 139 m Allongement dans le sens transversal : 40 % Cette matière présente en outre des caractéristiques molles, volumineuses, compressibles et amortissantes, la faisant ressembler quelque peu à une batte de coton. Sa forte capacité d'absorption suggère des applications comme serviettes périodiques, couches et pansements. Parmi d'autres applications, il y a lieu de citer des tampons de démaquillage, des tampons applicateurs, de la matière d'emballage, des garnitures cosmétiques, des soutiens-gorge, des accessoires pour coiffeurs et soins de beauté, des produits de soins pour bébés et des applications décoratives. EXEMPLE VIII On prépare un produit composite renfermant 36,5 % de fibres de nylon coupées fortement ondulées de 2,5 deniers par fibre et de 3,49 cm de long avec 64,6 % de fibres de polypropylène formées par insufflation dans la masse fondue en envoyant un courant d'air secondaire transportant les fibres coupées en suspension perpendiculairement au courant primaire d'alr chaud et de fibres de polypropylène formées par insufflation dans une masse fondue à environ 5 cm du bout de la filière.On forme les fibres par insufflation dans une masse fondue, en extrudant de la résine de propylène à un débit de 0,25 g/mR par orifice de filière à une température finale de 3320 C, et en amincissant le polymère extrudé dans le courant d t air primaire circulant à un débit massique 81 fois plus élevé que le débit total de polymère et à une température de 3660C. On forme le courant secondaire en faisant passer une nappe cardée de fibres de nylon coupées entre deux rouleaux dtalimentation dans un canon à fibres formé par deux buses situées sur des côtés opposés de la nappe. Des jets d'air rapides sortant de la buse décomposent la nappe cardée en fibres individuelles et paquets de fibres dans un courant de fluide rapide. Des buses, le courant de fluide rapide obtenu pénètre dans un conduit qui amène le courant de fibres au courant primaire de fibres formées par insufflation de masse fondue. On recueille la nappe composite sur une surface de rouleau aspirant recouverte de fil métallique (grillage) à 13197 cm du bout de la filière d'extrusion. On mesure les propriétés composites suivantes Grammage : 56 g/m2 Longueur de rupture dans le sens machine à sec : 518 m Allongement dans le sens machine à sec : 77 % Longueur de rupture dans le sens machine au mouillé 573 m Allongement dans le sens machine an mouillé : 87 % Longueur de rupture dans le sens transversal à sec 330 m Allongement dans le sens trasnversal à sec : 92 % Longueur de rupture dans le sens transversal au mouillé: 323 m Allongement dans le sens transversal au mouillé : 78 X Cette nappe se caractérise par un degré de ténacité de résistance à la traction et d'allongement accru, ce qui suggère que les fibres coupées pourraient être utilisées comme troisième composant pour donner ces propriétés aux matières composites pâte-microfibres décrites dans les exemples précédents.Comme utilisations possibles des étoffes à deux composants ou trois composants renfermant des adjonctions de fibres coupées, il y a lieu de citer les domaines des doublures d'étoffes, les chiffons industriels ou ménagers durables, les applications aux chiffons mouillés s'ils sont saturés de produits de nettoyage, etc... les paillassons et les nappes d'utilisation limitée et des applications analogues des étoffes non tissées. EXEMPLE IX On prépare une étoffe composite renfermant 50 X de fibres de pâte de bois non-résineux et 50 % de microfibres de polypropylène formées par insufflation dans une masse fondue, selon le mode opératoire général décrit et représenté à la figure 1. On extrude le propylène ("Exxon Resin, CD-523" préalablement composée pour renfermer 10 % en poids d'agent tensio-actif) à un débit de 0,33 g/mn/orifice de filière, à une température finale de 3350C et on l'amincit dans les courants d'air primaire circulant à un débit massique 58 fois plus élevé que le débit total de polymère et à une température de 3660C.Le courant d'air secondaire renfermant des fibres de pâte en suspension est produit par défibrage de pâte en rouleau (bois non résineux ayant une longueur de fibre moyenne de 1,5 mm) dans un groupe d'effilochage sans courant de détachage d'air d'effilocheur et dirigé perpendiculairement au courant d'air primaire et de microfibres de propylène à environ 5,08cm du bout de la filière. On recueille la nappe composite sur une surface de rouleau aspirant recouverte de grillage à 13,97 cm du bout de la filière d'extrusion.On mesure les propriétés composites suivantes Grammage : 85 g/m2 Epaisseur : 1,57 mn Masse volumique apparente : 0,054 g/cm3 Capacité d'absorption de l'eau : 15,8 ml/g Longueur de rupture dans le sens machine à sec : 137 m Allongement dans le sens machine à sec : 33 % Longueur de rupture dans le sens transversal à sec :83m Allongement dans le sens transversal à sec : 59 % Cette nappe est facilement mouillée par l'eau et elle a un toucher extrêmement doux. Elle a le même tombant que les nappes décrites ci-dessus, mais une texture superficielle plus molle. EXEMPLE X On prépare une étoffe composite renfermant 50 % de fibres de pâte de cèdre et 50 % de microfibres de propylène préparées par insufflation dans une masse fondue comme dans l'exemple IX. On produit le courant secondaire de fibres de pâte en défibrant de la pâte de cèdre en roule au ayant une longueur de fibre moyenne de 3,9 mn. On mesure les propriétés composites suivantes Grammage : 83 g/m2 Epaisseur : 1,77 mm Masse volumique apparente : 0,047 g/cm3 Capacité d'absorption d'eau : 18,9 ml/g Longueur de rupture dans le sens machine à sec : 119 m Allongement dans le sens machine à sec : 26 % Longueur de rupture dans le sens transversal à sec 60 m Allongement dans le sens transversal à sec : 46 % La nappe obtenue est facilement mouillée par l'eau. Dans chacun des exemples ci-dessus où l'on utilise un calandrage ultrasonique, l'appareillage utilisé est le système "Branson" décrit précédemment, avec un réglage de 3,5 kg/cm sur le cornet et une vitesse de défilement de la nappe de 8,23 m/mn. Les figures 6 à 8 sont des photographies au microscope électronique effectuant un balayage d'une étoffe préparée de façon analogue à celle décrite dans l'exemple VIII, mais renfermant 50,4 % de fibres de pâte de bois résineux ("Longlac- 18"), qui est de la pâte d'épinette et de jaquier, avec une longueur de fibres moyenne de 3,2 mm) et 49,6 % de fibres de polypropylène obtenues par insufflation dans une masse fondue ("Exxon Resin, CD-392") avec un débit d'extrusion de polypropylène de 0,31 g/mn par orifice de filière et un rapport des débits massiques air/polymère de 66,6/1. La figure 6 igrandis8e- ment 80X) montre l'homogénéité du système de fibres intégré1 le caractère aléatoire de la disposition des fibres, l'enchevêtrement global des fibres de pâte et des fibres formées par insufflation dans la masse fondue, et les diamètres relatifs des fibres de la pâte et des microfibres formées par insufflation dans une masse fondue. La figure 7 (agrandissement 300X) illustre encore ltencherêtrement global des microfibres obtenues par insufflation avec les fibres de pâte, les dimensions relatives des fibres et le fort volume de vide de la nappe. La figure 8 (agrandissement 1000X) représente une portion d'une fibre de pâte retenue par des enchevêtrements multiples de microfibres. I1 est évident qu'il y a des variations de diamètre des fibres obtenues par insufflation,3 à 5 microns étant typique.L'adhérence entre les fibres de polypropylène dans la nappe ntest pas poussée, mais cette liaison est effectivement présente comme on l'a représenté avec les fibres de plus grand diamètre et d'autres de dimension variable (dans ce cas, entre une fibre d'environ 14 microns de diamètre et une fibre d'environ 5 microns). Ce type de liaison est rare dans des nappes volumineuses de faible densité et la base fondamentale de l'intégrité de la nappe s'avère être l'enchevêtrement physique poussé des fibres de pâte et des microfibres formées par insufflation. I1 n'apparaît pas de liaison entre les fibres de polypropylène et les fibres de pâte de cellulose. Cette absence de liaison des fibres contribue à une forte mollesse, une forte flexibilité et un fort tombant des nappes de faible densité. A cause de la composition homogène à la fois de la surface et des parties intérieures de l'étoffe, les propriétés des microfibres synthétiques comme celles des fibres de pâte entraidées ressortent. Par exemple, même dans des produits composites contenant une proportion prépondérante de fibres de pâte, la présence de microfibres de faible énergie de surface à la surface limite la mouillabilité de l'étoffe composite. La distribution des fibres thermoplastiques dans la nappe entraine également une propension à la modification thermique de la structure de la nappe par des opérations comme le calandrage, le soudage par points et la stratification avec d'autres nappes ou pellicules thermoplastiques. Les figures 9 à 11 sont des photographies au microscope électronique à balayage d'une étoffe préparée de la façon décrite dans l'exemple VIII, mais renfermant 48,5 % de fibres de pâte de bois résineux ("Longlac-18't, qui est une pâte d'épinette et de JaqUier, avec une longueur de fibres moyenne de 3,2 mm) et 51,5 % de fibres de polypropylène obtenues par insufflation ("Exxon Resin, CD-392") à une température de l'air de 3710C, une température du polymère de 3520C et un débit d'extrusion de 0,28 g/mn par orifice de filière, et un rapport des débits massiques air primaire/polymère de 85/1.On augmente encore la densité de cette étoffe par calandrage ultrasonique contre un rouleau-enclume formant le dessin de gaufrage repré senté sur les figures 3 et 4. Les figures 9 et 10 représentent de nouveau les microfibres obtenues par insufflation et les fibre s de pâte fortement enchevêtrées dans les portions tassées mais non liées de la nappe. La figure 11 représente une zone liée qui a été formée par l'effet de calandrage de la nappe plus intense dans une zone telle que la zone 43 sur la figure 4. La structure fibreuse des fibres thermoplastiques a été perdue dans cette zone gaufrée, et la pellicule obtenue a pour rôle de maintenir les fibres de pâte dans cette zone en place plus rigidement. Les étoffes calandrées de cette façon présentent typiquement une résistance à la traction et une densité accrues, avec une diminution de capacité d'absorption du liquide, mais des propriétés de transfert de fluide ou des propriétés de formation de mèches plus marquées. La présence de fibres hydrophobes non sensibles a l'eau donne de la stabilité dans 11 eau et les milieux aqueux à l'étof- fe composite. Les fibres polyoléfiniques donnent en outre une forte capacité d'absorption d'huile et de solvants L'incorporation de fibres de pâte dans la matrice de microfibres formées par insufflation entraîne une augmentation de la voluminosité et de la structure ouverte. La structure composite totale présente une bonne intégrité et une bonne résistance à I'abrasion, grâce au fort enchevêtrement des fibres de pâte avec les microfibres, et elle n'exige pas d'ajonction supplémentaire d'adhésif pour stabiliser la structure de la nappe, bien qutil soit facile de réaliser une telle adjonction d'adhésif, si on le désire. EXEMPLE XI Les cinq séries de sept échantillons identifiées sur le tableau I annexé comprennent une gamme étendue de proportions wicrofibres-fibres de pâte de bois, comme indiqué. Les microfibres sont obtenues à partir de résine polypropylène ("Hercules PC973") qui est extrudée à des débits et des températures indiqués pour chaque série.La vitesse de l'air primaire est subsonique, dans chaque cas, et elle est comprise entre 910 et 1525 km/h, mais l'air est à une température constante de 352-C. Le courant d'air secondaire contenant de la peluche de pâte en suspension est produit par défibrage de la pâte en rouleau (Rayfloc XJ", qui est une pâte de pin occiden- tal d'une longueur de fibre moyenne d'environ 3,0 mn) dans un groupe effilocheur en utilisant un débit de gaz d'environ 652 Kg/ h , et une vitesse initiale de 85 km/h. Les nappes composites sont recueillies sur un seul rouleau aspirant foraminé à 19,05 cm du bout de la filière d'extrusion.Les proprié- tés de l'étoffe composite, mesurées pour les séries A à E ainsi que pour une batte formée à l'air à lOoXde pâte "Rayfloc XJ" sont résumées dans les tableaux II et III. Les chiffres indiqués démontrent l'effet à large spectre des microfibres dans la gamme 7 à 31 % (et même moins) sur la longueur de rupture, la capacité d'absorption d'eau et la récupération de volume spécifique. Par exemple, des fibres de pâte de bois à 100 % présentent moins de 50 % de récupération après avoir été chargées à 0,0343 kg/cm2. Même la matière la plus médiocre contenant les deux types de fibres présente plus de 60 X de récupération et la plupart des échantillons présentent 80 % ou plus de récupération. Les chiffres relatifs à la capacité d'absorption d'eau montrent également effet notable de teneurs en microfibres de 7 % (ou moins) sur la matière composite. Cela représente un avantage important sur la fibre de pâte de bois à 100 % dans des utilisations où la capacité d'absorption de liquide est nécessaire (comme dans des serviettes périodiques et des TABLEAU I EXTRUDEUSE ET AIR PRIMAIRE EFFILOCHEUR NUMERO SERIS POLI- AIR TEMP. TEMP. VITESSE VITESSE AIR ECHAN- MERE PRIMAIRE FILIERE AIR AIR AIR SECON- 1 2 3 4 5 6 7 TILLONS C C M./SEC. M./SEC.DAIREC. %, MICROFIBRES EN MELANGE Kg/h Kg/h Kg/h A(1-7) 6,17 141,34 336 351 253,15 23,49 652 7 9 12 19 41 70 100 B(1-7) 6,17 197,51 336 351 343,13 23,49 652 7 9 12 19 41 70 100 C(1-7) 13,23 197,51 340 351 343,13 23,49 652 14 17 22 33 59 83 100 D(1-7) 20,39 197,51 336 351 343,13 23,49 652 19 24 31 42 69 88 100 E(1-7) 20,39 277,30 336 351 423,95 23,49 652 19 24 31 42 69 88 100 F(1,2) 1,31 197,51 288 290 343,13 23,49 652 1,5 3,0 TABLEAU II Pourcentage de microfibres polymères : 0 7 9 12 14 17 19 20 22 Volume massique (cm /g) SERICS A Initial 47 41 34 43 36 En charge à 0,0343 kg/cm 12 11 13 14 13 Après suppression de la charge 23 37 34 38 34 Capacité d'absorption (g/g) (1) 14 21.51 20.46 21,80 21.70 Compte de peluche (2) - 272 305 216 306 Longueur de rupture (mètres) sens machine 0 15.9 15.2 25.8 53.3 Longueur de rupture (mètres) sens travers 0 12.9 14.7 25.1 47.6 Volume massique (cm /g) SCRICS B Initial 47 38 34 35 33 Sous charge à 0,0343 kg/cm 12 16 14 15 13 Après suppression de la charge 23 36 34 35 32 Capacité d'absorption (g/g) (1) 14 21.57 22.09 21.30 21.13 Compte de peluche (2) 179 119 152 147 Longueur de rupture (mètres) sens machine 0 19.5 23.4 26.7 37.5 Longueur de rupture (mètres) sens travers 0 16.0 37.4 52.3 69.2 Volume massique (cm /g) SERICS C Initial 47 45 36 44 Sous charge à 0,0343 kg/cm 12 16 16 15 Après suppression de la charge 23 37 33 40 Capacité d'absorption (g/g) (1) 14 20.20 25.27 Compte de peluche (2) - 224 338 233 Longueur de rupture (mètres) sens machine 0 26.6 29.7 39.2 Longueur de rupture (mètres) sens travers 0 44.5 32.5 56.1 (1) Capacité d'absorption d'une batte à 100 % de fibres de pâte, mesurée en supportant la batte sur un grillage, à cause de leur absence extrême d'intégrité. (2) On ne peut mesurer le compte de peluche sur des battes à 100 % de fibres de pâte du fait que leur absence extrême d'inté fait obstacle aux essais. TABLEAU II (suite) Pourcentage de microfibres polymères : 0 7 9 12 14 17 19 20 22 Volume massique (cm /g) SERICS D Initial 47 34 Sous charge à 0,0343 kg/cm 12 18 Après suppression de la charge 23 32 Capacité d'absorption (g/g) (1) 14 21.85 Compte de peluche (2) - 245 Longueur de rupture (mètres) sens machine 0 57.06 Longueur de rupture (mètres) sens travers 0 43.34 Volume massique (cm /g) SERICS E Initial 47 29 Sous charge à 0,0343 kg/cm 12 16 Après suppression de la charge 23 31 Capacite d'absorption (g/g) (1) 14 20.99 Compte de peluche (2) - 228 Longueur de rupture (mètres) sens machine 0 73.33 Longueur de rupture (mètres) sens travers 0 65.56 (1) Capacité d'absorption d'une batte à 100 % de fibres de pâte, mesurée en supportant la batte sur un grillage, à cause de leur abscence extrême d'intégrité. (2) On ne peut mesurer le compte de peluche sur des battes à 100 % de fibres de pâte du fait que leur absence extrême d'intégrité fait obstacle aux essais. TABLEAU III Pourcentage de microfibres polymères : 0 24 31 33 41 42 59 69 70 83 83 100 Volume massique (cm /g) Séries A Initial 47 30 24 16 En charge à 0,0343 kg/cm 12 13 11 9 Après suppression de la charge 23 29 21 15 Capacité d'absorption (g/g) (1) 14 19.00 15.76 6.29 Compte de peluche (2) - 149 182 24 Longueur de rupture (mètres) sens machine 0 143.4 250.5 573.4 Longueur de rupture (mètres) sens travers 0 81.6 202.5 277.2 Volume massique (cm /g) Séries B Initial 47 32 25 16 Sous charge à 0,0343 kg/cm 12 14 12 8 Après suppression de la charge 23 32 25 14 Capacité d'absorption (g/g) (1) 14 15.21 14.13 3.94 Compte de peluche (2) - 75 52 17 Longueur de rupture (mètres) sens machine 0 99.9 266.3 602.1 Longueur de rupture (mètres) sens travers 0 157.8 173.6 482,8 Volume massique (cm /g) Séries C Initial 47 39 26 15 8 Sous charge à 0,0343 kg/cm 12 15 13 9 5 Après suppression de la charge 23 36 25 14 8 Capacité d'absorption (g/g) (1) 14 19.16 4.60 Compte de peluche (2) - 155. 110 29 23 Longueur de rupture (mètres) sens machine 0 51.9 185.2 527.2 929.5 Longueur de rupture (mètres) sens travers 0 79.4 176.8 321.1 410.6 (1) Capacité d'absorption d'une batte à 100 % de pâte, mesurée en supportant la batte sur un grillage, à cause de leur abscence extrême d'intégrité. (2) On ne peut mesurer le compte de peluche sur des battes à 100 % de fibres de pâte du fait que leur absence extrême d'intégrité fait obstachle aux essais. TABLEAU III (suite) Pourcentage de microfibres polymères : 0 24 31 33 41 42 59 69 70 83 88 100 Volume massique (cm /g) Séries D Initial 47 31 30 27 17 9 6 Sous charge à 0,0343 kg/cm 12 16 12 14 11 6 3 Après suppression de la charge 23 30 19 27 17 8 5 Capacité d'absorption (g/g) (1) 14 20.83 20.24 16.76 11.29 5.37 2.16 Compte de peluche (2) - 202 128 162 82 23 22 Longueur de rupture (mètres) sens machine 0 94.64 120.3 132.3 413.5 896.2 1311 Longueur de rupture (mètres) sens travers 0 41.61 100.1 59.25 257.4 554.3 637.4 Volume massique (cm /g) Initial 47 30 34 26 18 10 6 Sous charge à 0,0343 kg/cm 12 16 17 15 11 7 3 Après suppression de la charge 23 29 32 25 17 10 5 Capacite d'absorption (g/g) (1) 14 20.90 21.26 18.52 12.71 5.25 2.45 Compte de peluche (2) - 115 208 184 54 42 69 Longueur de rupture (mètres) sens machine 0 101.13 97.38 123.2 417.6 856.5 1102 Longueur de rupture (mètres) sens travers 0 69.22 66.48 119.1 283.3 456.8 492.7 (1) Capacité d'absorption d'une batte à 100 % de fibres de pâte, mesurée en supportant la batte sur un grillage, à cause de leur abscence extrême d'intégrité. (2) On ne peut mesurer le compte de peluche sur des battes à 100 % de fibres de pâte du fait que leur absence extrême d'intégrité fait obstacle aux essais. serviettes pour femmes). L'aptitude à augmenter la capacité d'absorption à peu de frais permet d'offrir des produits de performances supérieures sur des marchés fortement concurrentiels. Lorsqu'il faut une plus forte intégrité des produits, on peut utiliser des teneurs en microfibres de 40 à 60 %. Les capacités d'absorption dans cette gamme demeurent très attractives même si le polymère à microfibres est hydrophobe. Comme on peut s'y attendre, les longueurs de rupture augmentent constamment lorsque la teneur en microfibres augmente. Cependant, il y a un saut inattendu et commercialement important de la longueur de rupture pour des teneurs en microfibres descendant à 3 ,' et même à 1 %. Cela signifie qu'une nappe renfermant la proportion importante de 99 % de fibres de pâte de bois peut être assemblée, transportée et traitée mécaniquement, sans techniques de manipulation sophistiquée. De plus, on peut préparer des battes ayant une intégrité supérieure à utiliser dans des serviettes périodiques, sans utiliser d'adhésifs, ni d'autres techniques de stabilisation spéciales. EXEMPLE XII On prépare deux échantillons renfermant respectivement 1,5 ,' et 3 ,' de microfibres de la même façon que les échantillons de Itexemple XI, mais à des débits inférieurs, des températures de filière et des températures d'air un peu inférieures. On mesure les propriétés suivantes pour ces deux échantillons - Pourcentage de microfibres polymères dans le composite 1,5 3,0 - Volume massique (cm3 /g) Initial 49 54 avec charge de 0,0343kg/cm2 18 17 Après retour à l'état non chargé 40 42 Capacité d'absorption (g/g) 21,1 21,0 - Longueur de rupture (m) sens machine 6,5 13,2 sens transversal 10,2 28,8 Sur les figures 12 à 15, on a représenté graphique ment certaines des propriétés mesurées dans les exemples XI et XII précités.Sur les figures 13, 14 et 15, l'axe horizontal représente des teneurs en microfibres croissantes 1 sur la figure 15, l'axe horizontal représente des teneurs croissantes en fibres de pâte de bois. Sur la figure 12, la courbe 100 représente le volume massique initial, la courbe 101 représente le volume massique en charge, et la courbe 102 représente le volume massique après retour à l'état non chargé. I1 est clair que le volume massique après retour à l'état non chargé (récupéré) augmente fortement aux plus faibles teneurs en microfibres (cet effet est encore mis en évidence par les chiffres de l'exemple XII qui n'a pas été représenté graphiquement sur la figure 12) et il est toujours d'au moins 25 cm3/g, meme aux teneurs en microfibres les plus faibles. Sur la figure 13, on a représenté graphiquement les chiffres des cinq séries d'échantillons de l'exemple XI, plus les deux échantillons de l'exemple XII, mais l'on n'a tracé qu'une seule courbe à cause du resserrement relatif des chiffres portés sur le graphique. Sur le graphique, les points représentent la série A, les x représentent la série B, les points entourés de triangles représenint la série C, les points entourés de carrés représentent la série D, les x entourés de cercles représentent la série E, et les triangles représentent les deux échantillons de l'exemple XII. I1 ressort de la figure 13 qu'il se produit une très forte augmentation de la capacité d'absorption, même pour la teneur en microfibres la plus faible de 1,5 % et que la capacité d'absorption reste audessus du niveau d'une matière à 100 % de pâte de bois, jusqu'à une teneur en microfibres d'au moins environ 50 ,'. Pour des teneurs en microfibres de 30 % et plus, la capacité d'absorption est supérieure à 30 moins 0,25 fois le pourcentage en poids de microfibres. Sur la figure 14, on a représenté le compte de peluches pour un échantillon de la série A de l'exemple XI. Cette courbe illustre l'intégrité de l'étoffe composite, et l'amélioration notable par rapport à une matière à 100 % de pâte de bois, que l'on ne peut même pas mesurer par les techniques classiques, à cause de son absence extrême d'intégrité. Le compte de peluches est inférieur à 600 moins 5,5 fois le pourcentage en poids de microfibres. Sur la figure 15 on a tracé la courbe de longueur de rupture pour l'échantillon série A de l'exemple XI. Sur ce graphique, les points représentent la longueur de rupture dans le sens machine, et les x représentent la longueur de rupture dans le sens transversal. I1 ressort de ces courbes que la longueur de rupture dans les deux sens augmente constan-ent, lorsque la teneur en microfibres augmente. Même pour des teneurs en pâte supérieures à 90 %, la longueur de rupture est toujours d'au moins 5 mètres, ce qui indique que l'on peut transporter l'étoffe sur un intervalle libre de 5 mètres sans rupture. REVENDICATIONS 1.-Matière analogue à une étoffa non-tissée, caractérisée en ce qu'elle comprend une matrice formée à l'air de micro-fibres polymères thermoplastiques ayant un diamètre moyen de moins d'environ 10 microns, et une multiplicité de fibres de pâte de beis disposées dans toute la matrice de microfibres et retenant au moins certaines des microfibres pour les zéparer entre elles, les fibres de pâte de bois étant reliées et retenues prisonnières dans la matrice de microfibres par enchevêtrement mécanique des microfibres et des fibres de pat de bois, l'enchevêtrement mécanique et l'interconnexion des microfibres et des fibres de pâte de bois formant à elle seule une structure fibreuse intégrée cohérente. 2. - Matière selon la revendication 1, caractérisée en ce que les microfibres polymères et les fibres de pâte de bois ont été mélangées dans des conditions de turbulence à l'air, les microfibres étant dans un état naissant mou à une tempéra- ture élevée. 3. - Matière selon l'une quelconque des revendications i ou 2, caractérisée on ce que les microfibres et les fibres de pâte de bois forment une structure fibreuse intégrée cohérente sans liaisons par adhésif, meléculaires ou hydrogène entre les microfibres et les fibres do pâte de bois. 4. - Matière selon l'une quelconque des revendications i à 3, caractérisée on ce que les fibres de pâte de bois sont réparties uniformément dans la matrice de miorofibres pour constituer une matière homogène. 5. - Matière selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les fibres de pâte de bois ont une longueur comprise entre environ 0,5 mm et 10 mm, et on ce que le rapport de la longueur à la plus grande dimension transversale des fibres de pâte de bois est compris entre environ 10 t 1 et 400 s i. 6. - Matière selon l'une quelconque des revendications i à 5, caractérisée on ce que les microfibres ont un diamètre moyen supérieur à environ i micron. 7.- Matière selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les microfibres polymères constituent entre environ 1% et 80% on poids de la matière. 8.- Matière selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le volume massique de la matière après retour à l'état non chargé est d'au moins 75% du volume massique initial. 9.- Matière selon la revendication 7, caractérisée on ce que les microfibres polymères représentent moins d'environ 25% on poids de la matière. 10.- Matière selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que les microfibres polymères représentent au moins 5% on poids de la matière, et en ce que le compte de peluchage de la matière est inférieur à 600 moins 5,5 fois le pourcentage on poids des microfibres dans la matière. 11. - Matière selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que les fibres de pâte de bois constituent au moins 40% en poids de la matière, et en ce que le volume massique de la matière après retour à l'état non chargé est d'au moins 25 (cm3/g). 12.- Matière selon l'une quelconque des revendications i à 8, caractérisée en ce que les microfibres polymères constituent au moins 30% en poids de la matière, et en ce que la capacité d'absorption de la matière est supérieure à 30 moins 0,25 fois le pourcentage en poids des microfibres dans ladite matière. 13.- Matière selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les fibres de pâte de bois représentent au moins 90% en poids de la matière, et en ce que la longueur de rupture do la matière est d'au moins 5 mètres. 14.- Matière selon la revendication i, caractérisée en ce qu'elle représente un volume massique initial d'au moins 25 (cm3/g), un volume massique après retour à l'état non chargé d'au moins 75% du volume massique initial, un compte de peluchage inférieur à 600 moins 5,5 fois le pourcentage en poids des microfibres dans la matière, une capacité d'absorption supérieure à 30 moins 0, 25 fois le pourcentage en poids des microfibros, et une longueur de rupture d'au moins 5 mètres. 5.- Procédé de formation d'une matière analogue à une étoffe non tissée, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations consistant à former un courant d'air primaire contenant des microfibres formées par insufflation dans une masse fondue comprenant des microfibres polymères thermoplastiques en général discontinues, ledit courant d'air primaire ayant une température comprise entre environ 316 et 3710C, à former un courant d'air secondaire contenant des fibres de pâte de bois individualisées, à mélanger les courants d'air dans des conditions de turbulence pour former un courant d'air intégré contenant un mélange très poussé de microfibres et de fibres de patte do bois, et à envoyer le courant d'air intégré sur une surface do formation pour former a' à l'air une matrice des micro fibres dans laquelle certaines au moins des microfibres sont retenues par des fibres de pâte de bois individuelles pour séparer lesdites microfibres entre elles, les fibres de pâte de bois individualisées étant disposées dans toute la matrice de microfibres et reliées et retenues prisonnières dans la matrice par enchevêtrement mécanique des microfibres et des fibres de pâte de bois, l'enchevêtrement mécanique et l'interconnexion dos microfibres et des fibres de pâte de bois suffisant à former une structure fibreuse intégrée cohérente. 16.- Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'on forme les microfibres en amincissant les filaments polymères extrudés par au moins une rangée rectiligne d'ouvertures d' extrusion. 17.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 ou 16, caractérisé en ce que les microfibres polymères sont dans un état naissant mou à une température élevée, lorsque le courant primaire se mélange avec le courant secondaire. 18.- Procedé selon l'une quelconque des revendications 15 à 17, caractérisé en ce que les microfibres et les fibres de pâte de bois forment une structure fibreuse cohérente intégrée sans liaisons par adhésif, moléculaires ou hydrogène entre les microfibres et les fibres de pâte de bois. 19.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à i8, caractérisé en ce que les fibres de pâte de bois sont réparties uniformément dans les microfibres pour constituer une matière homogène 20.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 19, caractérisé on ce que les fibres de pâte de bois ont une longueur comprise entre environ 0,5 mm et 10 mm, et en ce que le rapport de la longueur à la plus grande dimension transversale dos fibres do pâte de bois est compris entre environ 10 t 1 et 400 s 1. 21. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 à 20, caractérisé en ce que les microfibres ont un diamètre de fibre moyen supérieur à environ 1 micron. 22. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 a 21, caractérisé on ce que les microfibres polymères représentent entre environ 1% et 80% en poids du mélange de fibres. 23. - Procédé selon l'une quelconque des reveniications 15 à 22, caractérisé en ce que les micrefibres polymères représentent environ 25% en poids du mélange de fibres.