Brevet FR2510620A1 — publié le 19830204

La présente invention concerne des tissus industriel et plus précisément des tissus qui peuvent être utilisés dans des zones présentant des risques d'incendie, étant donné leur propriétés d'ininflammabilité et de conduction de l'électri- cité. Au cours de l'exploitation des mines, et plus spécia lement de charbon, on utilise des étoffes textiles dans diver buts, les propriétés précitées étant alors souhaitables On recherche en particulier des étoffes donnant satisfaction sous forme de sacs destinés à contenir des suspensions de matières cimentifères jusqu'à la prise Par exemple, on peut utiliser des sacs à coulis pour le remplissage de la cavité laissée entre un arceau de support formé d'acier et la surfa- ce des roches dans les galeries de mines, afin d'éviter qu'il apparaisse des failles dues aux tensions créées En outre, on peut utiliser des sacs de pompage pour le support du toit exposé lorsque le front de taille avance, afin que les roches ne s'éboulent pas; dans cette application, les sacs remplacent des supports de toit formés de bois ou de type hydraulique Ces techniques sont plus rapides et plus simples que les techniques classiques qu'elles doivent rem- placer, tout en donnant une meilleure répartition des charges et en permettant une réduction des suintements et infiltra- tions d'eau et de gaz. Les principales propriétés que doivent posséder des étoffes ou des tissus utilisés à cet effet sont d'avoir une structure suffisamment fermée pour retenir les agrégats du coulis cimentifère, mais suffisamment ouverte pour que l'excès d'eau puisse être évacué pendant le remplissage des sacs Ils doivent être auto-extinguibles et ne pas présenter d'incandescence résiduelle; en outre, ils doivent avoir une résistance électrique qui ne dépasse pas 3 10 ohms afin d'éviter une accumulation d'électricité statique, cette va- leur étant déterminée conformément à la norme N C B NO 158/19 quatrième partie, Méthode de détermination de la résistanc électrique, avec la mise à jour NO 3 (mars 1973) En outre, il est souhaitable que les étoffes ou tissus soient souples * 2 et s'étirent suffisamment pour qu'ils prennent la forme de la surface des roches, qu'ils possèdent une résistance suf- fisante au glissement et à l'éclatement des coutures, et que leurs propriétés de résistance au feu et de conductivité soient conservées après lavage, flexion et frottement, comme décrit dans la norme N C B NO 245/1961. On a essayé diverses étoffes dans-de telles applica- tions, mais elles se sont révélées insuffisantes Par exemple, un feutre aiguilleté présente des difficultés de couture et d'apprêt, lorsqu'il doit posséder les propriétés nécessaires de résistance au feu et de conductivité En outre, bien qu'il s'étire et se conforme bien à la configuration de la surface des roches, il est peu résistant et risque d'éclater, et il se déchire au niveau de la couture On a aussi essayé les non-tissés, mais bien qu'ils puissent être réalisés avec de bonnes propriétés de résistance au feu et de conductivité, ils deviennent rigides et se conforment relativement mal à la surface des roches. L'invention concerne des tissus et des apprêts qui donnent tout à fait satisfaction dans des sacs à coulis et des sacs de pompage ou dans d'autres applications pour les- quelles leurs propriétés particulières les rendent particu- lièrement convenables. Ainsi, l'invention concerne un tissu industriel con- venant dans les applications précitées et comprenant un tissu à armure toile composé de fils synthétiques à filaments con- tinus texturés, dans la trame et dans la chaîne L'invention concerne aussi des sacs à coulis et des sacs de pompage for- més d'un tel tissu Les fils polyester sont avantageux et ils présentent l'avantage d'être moins coûteux et plus facilement ignifugés que le "Nylon" Cependant, dans certaibn cas, par exemple lorsque la conductivité électrique doit être donnée à l'aide de fibres épithropiques, le "Nylon" peut être préfé- rable Des filaments d'acier inoxydable peuvent être incorpo- rés au tissu afin qu'ils le rendent conducteur, mais ils sont coûteux et réduisent l'extensibilité du tissu. Les tissus les plus avantageux sont tissés à l'aide Z 510620 de fils gonflés de 110 à 2200 dtex, et ils peuvent comprendre de 40 à 380 fils de chaîne e t de 40 à 380 fils de trame par décimètre Ils sont de préférence lavés et distendus à sec afin qu'ils possèdent leurs caractéristiques de gonflant et d'allongement, et un apprêt est alors appliqué comme dé- crit dans la suite du présent mémoire. L'invention concerne aussi un apprêt ignifuge desti- né à être utilisé sur le tissu précité lors de la fabrication de sacs à coulis ou de pompage, mais convenant aussi à d'autres applications dans lesquelles les propriétés d'ignifugation et éventuellement de conduction électrique de résistance ana- logue sont nécessaires. L'apprêt selon l'invention contient essentiellement une combinaison à effet de synergie d'un composé aromatique bromé et d'un sel sous forme d'un borate métallique, avec un liant polymère résistant à l'eau qui peut lui-même posséder des propriétés ignifuges Lorsque l'apprêt doit donner une conductivité électrique, il doit aussi contenir du noir de carbone conducteur. Des compositions avantageuses pour l'apprêt contien- nent 40 à 55 parties de composé aromatique bromé, 15 à 30 parties de sel sous forme d'un borate métallique, 10 à 30 parties d'un liant polymère organique résistant à l'eau, et lorsque l'apprêt doit aussi donner des propriétés de conduc- tivité électrique, 0,25 à 20 parties de carbone conducteur, de préférence 0,25 à 3,0 parties de carbone, suivant les caractéristiques du carbone utilisé Toutes ces quantités sont données pour 100 parties de matière solide à sec L'ap- prêt peut aussi contenir un agent dispersant et, le cas échéant, un tampon Lors de l'utilisation de carbone peu con- ducteur, on doit en utiliser une grande quantité, par exemple plus de 10 %, et dans ce cas, une plus grande quantité d'agent retardateur de flamme doit être appliquée, par rapport à l'absence d'un tel carbone. Le premier constituant du système ignifuge est un composé aromatique bromé Ces agents sont durables, contraire- ment aux agents ignifuges minéraux qui sont trop facilement retirés lors d'un lavage Un exemple d'agent aromatique bromé est l'oxyde de décabromodiphényle, bien que d'autres agents ayant des propriétés analogues puissent être utilisés. Le second constituant est un sel sous forme d'un borate métallique et plus spécialement un borate insoluble dans l'eau, par exemple le borate de zinc ou de calcium On constate que le borate a un effet de synergie en combinaison avec le composé aromatique et constitue un agent très efficace de suppression d'incandescence résiduelle Ce comportement diffère de nombreux autres agents tels que le trioxyde d'anti- moine qui donne une trop grande incandescence résiduelle, et le trihydrate d'alumine dont l'application est difficile. Le liant est un constituant important car il rend lavable l'apprêt et peut lui-même avoir des propriétés de retardement de flamme On a constaté selon l'invention que dans une très large plage de liants possibles, un copolymère acrylique et de chlorure de vinylidène auto-réticulable, donnedes résultats exceptionnellement bons Une variante satisfaisante est l'utilisation d'un polymère acrylique ré- ticulé par de la mélamine ou de l'urée-formaldéhyde, mais le copolymère donne un toucher plus doux, si bien que les sacs formés du tissu apprêté peuvent être plus facilement mis en place et ont une résistance élevée à l'éclatement des coutures Après l'application et séchage, les conditions d'étuvage nécessaires à l'obtention des propriétés optimales sont fixées par la polymérisation du liant, mais il s'agit habituellement d'une exposition de 2 à 3 minutés à une tempé- rature de 150 à 180 %C Lors de l'utilisation d'un agent épais- sissant, permettant par exemple une dispersion satisfaisante des particules les plus grosses de l'agent retardateur de flamme, il est avantageux qu'un agent épaississant à base de polyacrylate ou de polymère d'acide acrylique soit utilisé avec les liants indiqués précédemment. La dispersion est mélangée aux autres constituants et elle est diluée à la concentration nécessaire avec de l'eau puis appliquée, séchée et polymérisée par chauffage. Il peut être préférable d'utiliser des tissus blancs dans les mines étant donné leur meilleure visibilité et leur pouvoir réflecteur élevé Les tissus blancs peuvent être réalisés selon l'invention par suppression de l'ingrédient conducteur de l'apprêt et utilisation dans le tissu de fi- bres épithropiques Des exemples de fibres épithropiques sont formés de "Nylon" dans lesquelles du carbone conducteur est incorporé, essentiellement le long d'un côté de la fibre, Elles sont habituellement disponibles avec un denier égal à ou à 22 dtex. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation donnés à titre purement- illustratif et non limitatif. Tissu Exemple 1 Un tissu particulièrement avantageux a une armure to dans laquelle les fils de chaîne et de trame sont formés de fils à filaments textures de polyester à fausse torsion de 2 x 2 x 220 dtex, ayant une torsion de 80 tr/m Le procédé de texturisation est analogue à celui qui est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 4 011 640. Le tissu est tissé à raison de 110 fils de chaîne par décimètre et 114 fils de trame par décimètre, et il a une masse de 235 g/m 2 lorsqu'il est sur le métier. Après tissage, le tissu est lavé et bouilli sur un fourneau de lavage ou d'enroulement, et il subit un séchage sur une rame. Exemple 2 Un autre exemple de tissu selon l'invention est un tissu à armure toile à fils polyester à 550 filaments de 96 dtex ("Terylene" Type 113) texturé à l'air par le procédé "Taslan" jusqu'à 605 dtex, pour les fils de chaîne et de tram à la fois. Le tissu est tissé avec 140 fils de chaîne par déci- mètre et 140 fils de trame par décimètre, et son poids sur le métier est de 180 g/m Apprêt On considère maintenant un exemple d'apprêt avantagei pouvant être appliqué sur les tissus des exemples 1 et 2. Exemple 3 Oxyde de décabromc- diphényle 45 parties pour 100 parties de matières solides Borate de zinc 27 " * " " Liant de copolymère acrylique et de chlorure de vinylidène 17, 3 " " " Carbone conducteur 2,21 " " " Agent dispersant 7,5 " " " " " Tampon 1,O " " " " l La composition est dispersée dans l'eau puis appli- quée sur le tissu au tampon Le tissu est alors séché puis étuvé à une température de 1600 C pendant 150 secondes. Le prélèvement de matière de l'apprêt est de préfé- rence de l'ordre de 40 % de matières solides d'apprêt par rapport au poids du tissu apprêté (additif exclu) Après traitement, les tissus ont les caractéristiques suivantes Exemple 1 126 fils de chaîne par dm, 126 fils de trame par dm, 419 g/m 2 après apprêt. Exemple 2 153 fils de chaîne par dm, 153 fils de trame par dm, 298 g/m 2 après apprêt. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux tissus et compositions qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Tissu industriel ignifuge, caractérisé en ce qu'il comprend un tissu à armure toile dans lequel les fils de chaîne et les fils de trame sont composés de fils synthé- tiques de filaments continus texturés de 110 à 2200 dtex, ayant 40 à 380 fils de chaîne par décimètre et 40 à 380 fils de trame par décimètre, et un apprêt contenant une combinai- son à effet de synergie comprenant un composé aromatique bromé et un sel sous forme d'un borate métallique, dans un liant polymère résistant au lavage. 2 Tissu selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est conducteur de l'électricité. 3 Tissu selon la revendication 2, caractérisé en ce que certains des fils au moins comprennent des fibres épithropiques conductrices. 4 Tissu selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'apprêt contient du carbone conducteur. Tissu selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les fils sont formés de filaments polyester. 6 Tissu selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le liant est un copolymère acrylique et de chlorure de vinylidène auto-réticulable. 7 Tissu selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que l'apprêt comprend, pour 100 parties de matière solide à sec, 40 à 55 parties d'oxyde de décabromo- diphényle, 15 à 30 parties de borate de zinc et O à 20 parties de carbone conducteur. 8 Tissu selon la revendication 7, caractérisé en ce que la quantité d'apprêt présente sur le tissu apprêté est comprise entre 26 et 74 % du poids des matières solides à sec. 9 Sac-à coulis ou de pompage, destiné à être utili- sé dans des mines et caractérisé en ce qu'il est formé à l'aide d'un tissu selon l'une quelconque des revendications précédentes. Composition d'apprêt destinée à donner des pro- priétés ignifuges et de suppression d'incandescence résiduelle résistant au lavage à des tissus industriels tels que spécifiés dans l'une quelcon- que des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle contient 40 à parties d'un composé aromatique bromé, avantageusement de l'oxyde de décabromodiphényle, 15 à 30 parties d'un sel sous forme d'un borate métallique insoluble dans l'eau, avantageusement du borate de zinc, et à 30 parties d'un liant polymère résistant à l'eau, avantageusement un copolymère acrylique de chlorure de vinylidène, pour 100 parties de matières solides à sec, avec avantageusement en outre 0,25 à 3,0 parties de carbone conducteur pour 100 parties de matières solides à sec.