Brevet FR2409095A1 — publié le 19790615

La présente invention a pour objet un procédé de traitement de surface d'un support poreux, notamment un support fibreux, et plus précisément un procéde de coloration d'un tel support. Parmi les procédes classiques de traitement des surfaces de supports poreux, tels que les textiles tissés ou non, on con fait la teinture ou l'impression pigmentaires qui utilisent des encres comprenant un véhicule (en général de l'eau), un épaississant, qui peut être une résine naturelle (gomme arabique, de carvube, alginate,..) ou un produit synthétique.(dérivé cellulosique, polyacrylate, polyvinyl pyrolidone,...), et des pigments dispersibles nécessaires a la teinte. Dans certains cas, une partie de l'eau peut etre remplacée par un produit tel que du white spirit qui permet d'épaissir l'encre en formant une emulsion. La teinture pigmentaire sur une face d'un support fibreux peut autre obtenue à l'aide d'un cadre rotatif donnant un motif continu, un cylindre tramé, ou encore simplement par enduction sur la face du support a traiter. Les procédés de l'art antérieur présentent un certain nombre d'inconvénients, En particulier, l'utilisation de solvants dangereux tels que du white spirit augmente notablement les risques d'incendie. Par ailleurs, les encres actuellement utilisées, avec ou sans solvant complémentaire non aqueux ne permettent que des vitesses de production limitées et demandent une énergie calorifique relativement élevée lors du séchage du produit teinté ou imprimé. Enfin, il est tres difficile de limiter en profondeur la pénétration d'une encre classique dans un support poreux tel qu'un textile. Le poids de l'encre, sa rhéologie, la lenteur du séchage permettent difficilement d'empêcher qu'un motif imprime sur une face d'un tissu ne traverse ce dernier et ne soit visible sur l'autre face.La réalisation de supports poreux de faible épaisseur teints sur chacune de leurs faces avec des coloris ou des motifs différents s'avêre ainsi particulierement delicate avec les procédés connus. La presente invention vise précisément a remédier aux inconvénients précités et a permettre le traitement, notamment la coloration, d'une surface d'un support poreux d'une façon plus commode, économique, rapide et sûre qu'avec les procedés connus, et à- assurer un traitement de surface qui ne -modffie pratiquement pas en profondeur les qualités & -support, Ces buts sont atteints grâce a un procédé de dépit sur la surface d'un support poreux de particules en suspension ou émulsion dans un liquide, lequel procédé comprend confor mément a l'invention, les étapes savantes - a) préparation d'une composition aqueuse de base comprenant une dispersion d'ingrédients à déposer.sur ledit support et un liant susceptible de permettre la formation d'une mousse labile, - b) injection d'air dans la composition aqueuse pour former une mousse labile présentant, au contact d'un support, une stabilité a la chaleur limitée, - c) application d'une couche de la mousse labile formée, sur la surface du support poreux a traiter, et - d) séchage & chaud du support poreux recouvert de mousse pour éliminer l'air et l'eau introduits dans la mousse. De façon plus particulière, on forme une mousse labile qui présente une densité comprise entre 0,05 et 0,70 et de peu férence comprise entre o,lo et 0,40. On peut incorporer dans la composition aqueuse de base des ingredients constitués par des pigments, afin de realiser l'impression ou la teinture pigmentaire d'un support. Ainsi, conformément a la présente invention, la majeure partie,mais non la totalité, du véhicule assurant le transfert d'ingrédients sur la surface d'un support poreux est constituée par de l'air. Par suite, le procéde selon l'invention conserve toutes les facilités offertes dans le cadre de l'application par exemple d'encres sur un support, tout en apportant des avantages supplémentaires. La matière première nécessaire a la mise en oeuvre d'un procédé de traitement d'un support est réduite et moins conteuse puisque l'eau ou les divers autres solvants associés, ainsi que les agents épaississants, sont remplacés en grande partie par de 1 'air. Les risques d'incendie sont fortement diminués par la possibilité d'eliminer totalement l'utilisation de solvants dangereux tels que le white spirit. La rhéçlogie de la pâte d'enduction d'un support à traiter selon l'invention est particulièrement intéressnte, car la limite d'écoulement (tension critique de cisaallement) est très forte Une telle pute, constituée par une mousse labile se présente en fait sous la forme d'une"creme fouettée,11 La rhéologie de la pâte et la dilution par l'air limitent fortement la pénétration des ingrédients a l'intérieur du support poreux de sorte que l'on peut réaliser un véritable traitement de surface, sans que, notamment lorsqu'il s'agit d'un support de faible epaisseur, l'aspect de la face opposée soit notablement modifié.Ceci conduit en outre a ne pas modifier les propriétés par exemple la souplesse du support. La présente invention concerne également de façon plus particulière un procédé d'impression de la surface d'un support fibreux à l'aide d'un appareillage d'impression a cadre rotatif à racles ou à cylindres, procédé selon lequel, conformément a l'invention on utilise comme encre une mousse labile colorée dont la densité est comprise entre environ 0,05 et 0,70 et qui est formée a partir d'une composition aqueuse de base comprenant des pigments en dispersion associés a un liant, et l'on soumet le support fibreux imprime à un sechage a chaud pour évacuer l'air et l'eau de la mousse labile déposee sur le support. Un tel procédé permet d'accroitre sensiblement la vitesse de fonctionnement des installations d'impression, du fait des qualités particulieres de la mousse labile coloree utilisée a la place des encres classiques. La vitesse de séchage est ellememe accrue, car l'air de la mousse ne demande que peu de calories pour être-évacué. Les produits imprimés a l'aide d'un tel procédé présentent une bonne résistance au frottement a sec, car la pénétration des pigments dans le support,bien que limitée en profondeur, n'est pas nulle. Par ailleurs, la solidité vis a vis des frottements au mouille et la résistance lors de lavages, sont nettement améliorées par rapport à des supports imprimés de façon classique, car les produits épaississants, qui sont des produits hydrosolubles et réversibles, peuvent être totalement éliminés ou limités à des teneurs faibles. Le procède d'impression selon l'invention est par ticulièrement adapté a la teinture de tissus sur une face, ce qui permet de teindre la face opposee avec un coloris different, sans qu'il y ait des interférences entre les teintes de l'une et l'autre facesrmême si le tissu ou la toile support est de faible épaisseur. La présente invention permet notamment de con server au tissu teint séparément su! chacune de ses faces toutes ses qualités de souplesse tout en assurant de bonnes solidité et résistance au lavage des teintures réalisées. L'invention sera mieux comprise a l'aide de la description qui fait suite d'exemples particuliers de réalisation, donnés uniquement & titre d'exemples non limitatifs. Un des aspects essentiels de la présente invention réside dans la mise en oeuvre d'une mousse labile en tant que moyen de transfert de particules a déposer sur un support poreux. Une telle mousse, dite tombante ou labile, est stable à température ordinaire pendant la durée des opérations de traitement du support, mais presente la propriété de se détruire au contact du support lorsque celui-ci est chauffé, par exemple dans un four de séchage. De la sorte, après chauffage, seuls restent attaches au support les ingrédients véhiculés par la mousse ainsi que la faible quantiti de liant associé aux ingrédients. Il est & noter qu'une mousse capable de rester stable apres secha- ge conduit à la formation d'une structure en relief sur le support. Cette structure offre une faible résistance à l'abrasion et n'est donc pas appropriée. Par suite, la presente invention préconise l'utilisation de compositions aqueuses de base qui sont susceptibles de conduire à la formation de mousses labiles. De telles compositions aqueuses de bases peuvent être facilement réalisées si l'on choisit des liants qui contiennent déjà des agents tensio actifs sans adjuvants anti-mousse. Les dispersions aqueuses de polymères simples sont particulièrement appropriées. Dans le cadre d'applications particulieres, des éléments tensio actifs supplémentaires peuvent encore etre ajoutés au liant. La presence d'un produit epaississant dans la composition aqueuse de base n'est pas indispensable. Toutefois, un tel produit peut être introduit en quantité limitée. On donne ci-dessous à titre d'exemples, une formule classique d'encre au white spirit adaptée a la réalisation d'impres- sions dont la pénétration est relativement faible (exemple 1) et une formule de mousse labile colorée appliquée au procédé selon l'invention pour réaliser également des impressions de surface avec faible pénétration (exemple 2) EXEMPLE 1 B en poids - liant acrylIque en dispersion aqueuse à 50 % ................................... 30 % - épaississant : polyacrylate d'ammonium en solution aqueuse à 3 t o 10 t - pigment en pâte aqueuse ............................ 5 % - white spirit , 40 t - eau ......................................... 15 t EXEMPLE 2 parties en poids - liant acrylique en dispersion aqueuse à 50 * ....................... 30 - épaississant : polyacrylate d'ammonium en solution aqueuse à 3 t ............... i - patte aqueuse de pigment 5 - air 64 % en volume. Comme on peut le constater, la mousse labile de 11 exemple 2 permet l'élimination totale des solvants dangereux tels que le white spirit, la réduction de la teneur en épaississant et la constitution d'une pâte ou crème de densité faible (0,37) et pré- sentant une bonne rhéologie. Les exemples 3 à 5 cites ci-dessous présentent d'autres compositions d'encres utilisables pour la teinture de supports poreux. L'exemple 3 se rapporte a une composition d'encre a l'eau classique, qui ne permet pas des vitesses de traitement tres élevees, et pénetre assez profondément dans le support. L'exemple 4 indique une autre composition classique d'encre au white spirit Cette composition permet des vitesses de traitement un peu amelio- rées, mais présente l'inconvénient de mettre en oeuvre un produit dangereux, le white spirit. Enfin, l'exemple 5 donne une composition d'encre mousse selon l'invention. EXEMPLE 3 parties 3 parties en poids eau 82 épaississant a 27 b dans l'eau 7 liant a 50 % dans l'eau lo adjuvants 1 pigments en pâte 2 a s EXEMPLE 4 eau 24 white spirit 67 liant à 50 z dans l'eau 12 émulgateurs 0,5 épaississant sec 0,15 pigments 2 à 5 EXEMPLE 5 liant à 50 % dans l'eau 20 eau 3 épaississant à 30 % dans l'eau O à 0,5 pigments en pâte 0,5 à 2 agents tensio-actifs O à 0,5 air 75 % en volume. Les compositions d'encres mousses selon l'invention citées dans les exemples 2 et 5 permettent de conduire a l'obtention de résultats à peu pres semblables en apparence aux résultats obtenus à l'aide des compositions d'encre des exemples 1 et 4 respectivement, notamment en ce qui concerne la pénétration dans le support, mais facilitent la mise en oeuvre du procédé d'application et améliorent également la qualité de la teinture réalisée La mise en oeuvre d'un procédé d'impression ou teinture selon l'invention peut être effectuée de la manière suivante On prépare une composition aqueuse de base comprenant un liant auquel on adjoint éventuellement une faible quantite d'agents tensio-actifs supplémentaires, et de produits épaississants, et des pigments en pâte dans de l'eau.Une telle composition aqueuse de base peut correspondre aux formules données dans les exemples 2 et 5. Les produits liants, épaissssants, pigmentés utilisés peuvent être constitues par les différents produits classiques de base-utilises pour la composition des encres habituelles. Toutefois, les liants, qui en général présentent une faible proportion de produits tansio-actifs, doivent etre exempts d'agents anti-mousse ou d'une quantité excessive d'agent stabilisant. Le mélange aqueux de base prépare, qui comporte les pigments et le liant en dispersion dans l'eau est introduit dans une machine à mousse mécanique de type classique. Dans une telle machine, l'air et le mélange sont introduits séparément dans une tête équipee d'aiguilles fixes et d'aiguilles mobiles qui forcent l'air a entrer dans la base de la tête pour se mêler au mélange de base et produire une mousse labile. La pression d'amenée de l'air peut être de l'ordre de 5 à 7 atmospheres. La mousse formée, stable à température ordinaire, est entrainée ensuite vers l'installation d'impression. Les installations d'impression utilisées peuvent être d'un type tout à fait classique et comporter des cadres rotatifs des cylindres encreurs, ou des racles, le bain d'encre classique étant remplacé par une réserve de mousse labile. La mousse labile peut par exemple être transportée par un tuyau souple de la machine à mousse à la machine à enduire, et déposée à l'aide d'un organe d'arrosage sur le support à traiter. Une lame peut assurer un raclage de la mousse sur le support pour ne constituer qu'une couche de faible épaisseur (par exemple 30/100ë de mm). Un tel mode de fabrication se prête a des cadences de production élevées, car la mousse présente une bonne consistance et ne coule pas. Le support, par exemple un tissu ou une toile, est entrainé, après l'induction, vers une station de sechage à chaud, par exemple à une température de l'ordre de 1600C, ou l'air et l'eau contenus dans la mousse sont évacues. Le support est alors teinté sur l'une de ses faces, les pigments et le liant insolubles dans l'eau ayant été déposes sur le support en surface et à faible profondeur. Le support est pret pour être éventuellement teinté par le même processus sur sa face opposée, avec une teinte qui peut être différente. L'inyention est naturellement applicable a la teinture ou l'impression de tissus déjà teints par un autre procédé. La densité de la mousse labile utilisée, et ses teneurs en eau et en liant peuvent être variés en fonction du type de support a traiter, et notamment l'ouverture de maille des tissus. Pour des tissus, une densité de mousse comprise entre environ 0,15 et 0,25 s'est avérée particulièrement intéressante. Bien entendu, diverses modifications et adjonctions peuvent être apportées par l'homme de l'art aux procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples, sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, les ingrédients à déposer sur la surface d'un support poreux peuvent être constitués par d'autres particules que des pigments de coloration. Des produits antistatiques ou hydrofuges- peuvent ainsi etre déposés sur un support poreux par le procédé selon l'invention au merle titre que des pigments, s'ils ne sont pas indissociables de produits anti-mousse. Par ailleurs, la présente invention concerne également les supports poreux traités en surface par le procédé décrit ci-dessus, et notamment les supports fibreux de faible épaisseur imprimés sur au moins l'une de leur face par un procède de coloration selon l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de dépôt sur la surface d'un support poreux, de particules en suspension ou emulsion dans un liquide, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes a) préparation d'une composition aqueuse de base comprenant une dispersion d'ingrèdients à déposer sur ledit support et un liant susceptible de permettre la formation d'une mousse labile, b) injection d'air dans la composition aqueuse pour former une mousse labile présentant, au contact d'un support, une stabilite a la chaleur limitée, c) application d'une couche de la mousse labile formée, sur la surface du support poreux a traiter, et d) séchage a chaud du support poreux recouvert de mousse pour éliminer l'air et l'eau introduits dans la mousse. 2. Procéda selon la revendication 1, caractérise en ce que l'on forme une mousse labile qui presente une densité comprise entre 0,05 et 0,70. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on forme une mousse labile qui présente une densité comprise entre 0,10 et 0,40. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 a 3, caractérisé en ce que l'on incorpore dans la composition aqueuse de base des ingrédients constitués par des pigments. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 a 4, caractérisé en ce que l'on introduit dans la composition aqueuse de base une faible quantite d'un produit épaississant. 6. Procedé selon l'une quelconque des revendications 1 a 5, caractérisé en ce que l'on ajoute au liant de la composition aqueuse de base des éléments tensio actifs complémentaires. 7. Procéde selon l'une quelconque des revendications 1 a 6, pour l'impression de la surface-d'un support fibreux a l'aide d'un appareillage d'impression notamment à cadre rotatif, à racles ou a cylindres, caractérisé en ce que l'on utilise-comme encre une mousse labile coloree dont la densité est comprise entre environ 0,05 et 0,70 et qui est formée a partir d'une composition aqueuse de base comprenant des pigments en dispersion associés a un liant, et en ce que l'on soumet le support fibreux imprimé a un séchage a chaud pour évacuer l'air et l'eau de la mousse labile déposée sur le support. 8. Support poreux traité en surface par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 & 7. 9. Support fibreux de faible épaisseur, caractérisé en ce que il est imprimé su chacune de ses faces par le procédé selon la revendication 6.