Brevet FR2515706A1 — publié le 19830506

La présente invention concerne un matériau composite économique, destiné à la confection immédiate ê l'épaisseur voulue de pièces ou de morceaux, pour renforcer, soit par leur épaisseur, soit par leur dureté, éventuellement tout en ayant une certaine souplesse, une partie précise d'un article et pour en modifier l'aspect général. Ce matériau est spécialement destiné à l'industrie de la chaussure, ou différentes pieces sont découpées dans différents matériaux, pressées, amincies, pour constituer des renforts, bouts, contreforts, premières de montage, semelles, cambrions, talons etc.., mais ce matériau pour renforts est également utilisable dans d'autres industries. L'invention a également pour objets le procédé de fabrication de ce matériau et les renforts réalisés avec celui-ci. Les matériaux de renfort traditionnels se composent d'un support et de matières durcissantes imprégnant le support. On les fabrique,en continu ou en discontinu,à partir d'un support, tel que feutre, tissu tissé, tissu non tissé ou cartonpapier, dans lequel ou sur lequel on applique, par trempage, imprégnation ou report, des matières durcissantes, animales, végétales, minérales ou synthétiques en solution ou dispersion dans des solvants ou dans de l'eau. Ce procédé actuel nécessite un séchage, c'est-à-dire l'élimination du solvant ou de l'eau, dans un séchoir-tunnel, à faible vitesse, par chauffage à la vapeur, à l'huile chaude, au gaz ou à l'électricité, ce qui est d'un court très élevé. L'association des fibres du support et des matières imprégnantes détermine la qualité recherchée, qui dépend de la nature et du dosage des deux éléments constituants. Le matériau livré en plaque ou en rouleau est découpé en pièces ou en morceaux, qui doivent ensuite être refendus, amincis, parés, écrasés a l'aide de diverses machines appropriées ; ces opérations de mise aux bonnes dimensions entrainent une perte de matière pouvant atteindre jusqu'au quart du poids d'origine, ainsi qu'une perte de temps de fabrication et nécessitent des investissements, d'où une augmentation considérable du prix de revient de la pièce finale. Le matériau' composite économique suivant l'invention se compose d'au moins une matière chimique a propriétés adhésives et de fibres noyées dans cette matière. Cette composition permet de réaliser des pièces ou des morceaux en continu et directement aux épaisseurs voulues, sans l'intervention de machines annexes et de la façon suivante I - Présent procédé a) Principe A l'inverse du procédé antérieur, qui consiste à introduire des matières durcissantes dans un support fibreux, on introduit des fibres séchées dans au moins une matière chimique à l'état sec, en poudre ou en granulés,cette matière cnimSque,naturelle ou synthétique, ayant des propriétés adhésives. On emploie de préférence un agglomérat de plusieurs telles matières chimiques et les fibres séchées peuvent être végétales, animales, synthétiques, métalliques ou minérales, et elles ont des longueurs et grosseurs étudiées de façon a obtenir la qualité recherchée du matériau composite. b) Etapes de'la fabrication 10/ Dosage - Mélange - Hompgénéisation - Broyage Les différents ingrédients sont pesés et dosés séparément, en fonction du résultat final à obtenir ; l'ordre de mélange est déterminé. Le mélange des poudres ou granulés chimiques et des fibres se fait a l'état sec, suivant un ordre déterminé en fonction de l'homogénéisation, et cela dans un mélangeur approprié (mélangeur interne, mélangeur à vis sans fin, cylindres chauffés), où la vitesse et le refroidissement sont contrôlés de façon que le mélange reste a l'état de poudre sèche et fluide. 20/ Laminage et compactage avec éventuellement réaction chimique Le mélange de matières chimiques et de fibres est versé dans une machine destinée à le rendre fiimogène en continu et à le transformer soit en feuille soit en bande (tri-cylindres, calandre, boudineuse, extrudeuse ou tout autre matériel spécialement adapté). La réaction des différentes matières chimiques à la compression, et si nécessaire en présence de chaleur ou de froid, provoque la liaison définitive entre matières chimiques et fibres, accompagnée, éventuellement, d'une polymérisation ou d'une vulcanisation de l'ensemble de la masse, si lesdites matières sont susceptibles d'engendrer des polymères, des copolymères ou des élastomères ; les ingrédients peuvent ainsi modifier la dureté et l'élasticité du matériau composite 30/ Modification de la présentation Sur la même machine servant au compactage, le matériau composite subira des transformations d'apparence ; il pourra avoir soit une épaisseur régulière a l'aide d'une calandre, soit des épaisseurs irrégulières à l'aide de cylindres gravés ou excentrés,ou de mâchoires mobiles,ou par adjonction d'une matière autre que le matériau composite en continu ou en discontinu ; on obtiendra de cette manière des bandes ayant différentes épaisseurs dans le sens transversal et/ou dans le sens longitudinal, en vue de présenter les caractéristiques physiques et géométriques recherchées pour les pièces finales. 40/ Finition Le matériau composite ainsi réalisé pourra recevoir, à la suite et en continu, des finitions superficielles sur une ou deux faces pour améliorer son aspect, telles que grainage, ponçage, flocage, coloration, contrecollage de tissus ou d'autres matières, application d'adhésif à chaud ou à froid. Suivant la composition du matériau composite, celui-ci pourra, en cours d'utilisation de la pièce, être influencé soit par la chaleur d'un poinçon ou d'un four normal ou à micro-ondes, soit par un liquide ou des vapeurs extérieures au matériau composite. Ces diverses présentations, avec des différences d'épaisseur, de dureté, d'élasticité, de finition de surface, d'influ ence extérieure seront déterminées en fonction de l'utilisation finale de la pièce et des exigences de l'utilisateur. II - Economies réalisées avec le présent.procédê Elles résultent des particularités exposées ci-après a) Réutilisation des chutes de fabrication et de découpe dans le cycle de laminage et de compactage, et principalement suppression des pertes et chutes de découpe, de refente et d'amincissement selon l'ancien procédé, qui peuvent atteindre jusqu'! 25 % du poids d'origine du matériau. b) Suppression du solvant ou de l'eau servant uniquement de véhicule des matières durcissantes dans la fabrication selon l'ancien procédé c) Abandon du séchage en four-tunnel, qui nécessite l'emploi et l'entretien d'une chaudière ou d'une autre source de chaleur. d) Réduction du nombre des calories dépensées,du fait que le mélange se fait sec et à froid e) Gain de temps par suite de la suppression de nombreuses opérations et notamment du séchage à basse vitesse. f) Réduction de tous les investissements : local plus réduit, matériel moins onéreux, élimination de la chaudière et des stockages annexes. g) Réduction des frais de transport du produit fini, dont le poids est moindre. h) Limitation des machines annexes, presse, refendéuse, etc. i) En outre, élimination de la pollution par les vapeurs et eaux usées de l'ancien procédé. Des formes particulières d'exécution du matériau composite pour renforts suivant l'invention sontdécrites ci-après, à titre d'exemples purement indicatifs et nullement limitatifs, en référence au dessin annexé sur lequel La figure 1 est une vue en coupe à échelle agrandie du matériau composite ayant une épaisseur régulière. La figure 2 est une vue en coupe à échelle agrandie du maté- riau amesite ayant différentes épaisseurs dans le sens transversal. La figure 3 montre schématiquement en perspective un contrefort réalisé dans un matériau composite, d'épaisseur régulière. La figure 4 montre schématiquement en perspective un contrefort réalisé dans un matériau composite d'épaisseur irrégulière. La figure 5 montre la quantité des chutes occasionnées par la découpe des pièces dans une plaque du matériau composite. Le matériau composite 1 ou 2,d'épaisseur respectivement uniforme ou variable, est formé de fibres 3 agglomérées par des matières chimiques 4 à propriétés adhésives, dans lesquelles elles sont noyées. Un tissu 5 est contrecollé sur les deux faces du matériau composite. On voit aux figures 3 et 4 un contrefort 6 ou 7 d"épais- seur respectivement régulière ou irrégulière, qui renforce la partie arrière d'une chaussure 8. A la figure 5, on a représenté, sur une bande 9 du matériau composite, l'emplacement de pièces 10 et 11, qui vont être découpées dans cette bande, ce qui permet d'apprécier les chutes, qui sont récupérables avec le présent procédé t lesdites pièces sont destinées à être utilisées comme renforts. Des modifications de détail, du domaine des équivalents techniques, peuvent être apportées au matériau composite et à son procédé de fabrication décrits ci-dessus, sans que l'on sorte pour cela du cadre de la présente invention. R B v E E. N P .1. C. A T I O N S 1.- Matériau composite économique (1, 2) pour renforts de chaussures, caractérisé en ce qu'il se compose d'au moins une matière chimique (4) à propriétés adhésives et de fibres (3) noyées dans cette matière. 2.- Matériau suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs matières chimiques (4) formant un agglomérat à propriétés adhésives 3.- Matériau suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les fibres (3) sont choisies parmi les fibres végéta- les, animales, minérales, métalliques, synthétiques. 4.- Matériau suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les matières chimiques sont naturelles ou synthétiques. 5.- Procédé de fabrication du matériau suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on introduit des fibres séchées dans au moins une matière chimique à l'état sec, en poudre ou en granulés, cette matière chimique ayant des propriétés adhésives, on mélange à sec la matière chimique et les fibres, on procède à un laminage et à un compactage, éventuellement accompagné d'une polymérisation, d'une copolymérisation ou d'une vulcanisation, éventuellement en présence de chaleur ou de froid, on donne éventuellement au matériau, au cours du compactage, une épaisseur variable transversalement et/ou longitudinalement, et on soumet le matériau à une finition superficielle sur une ou deux faces. 6.- Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'on mélange les fibres avec un agglomérat de plusieurs matières chimiques ayant des propriétés adhésives. 7.- Procédé suivant la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il est réalisé en continu, pour fournir le matériau sous forme d'une bande. 8.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la finition est un grainage, un ponçage, un flocage, une coloration, un contre-collage de tissu ou d'autres matières, une application d'adhésif a chaud ou a froid. 9.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le matériau est découpé pour fournir des pièces de la forme voulue, destinées à être utilisées comme renforts. 10.- Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce que les pièces sont soumises à un traitement ultérieur par la chaleur, au moyen d'outils chauffés, par un liquide ou par des vapeurs. 11.- Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce que les chutes de découpe sont récupérées et reutilisées dans le procédé de fabrication. 12.- Renforts de chaussures, réalisés avec le matériau suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, obtenu par le procédé suivant l'une quelconque des revendications 5 à 11, tels que bouts, contreforts (6, 7), cambrions, premières de montage, semelles, talons.