Brevet FR2525641A1 — publié le 19831028

La présente invention concerne des panneaux textiles décoratifs et plus particulièrement des panneaux textiles dé- coratifs ayant sur une face l'aspect d'un tapis et utilisés comme garniture intérieure. La littérature concernant la technique antérieure est riche en descriptions de panneaux textiles utilises pour garnir des espaces intérieurs tels que l'intérieur des voitu- res Des descriptions représentatives de la technique anté- rieure sont celles que l'on trouve dans les brevets américains 3 307 990; 3 562 052; 3 649 429; 4 100 323; 4 199 635; 4 205 113; 4 258 093 et 4 258 094. En général, les panneaux textiles décoratifs décrits dans la technique antérieure sont faits d'une multitude de ma- tériaux divers, souvent associés entre eux par couches La fabrication et l'utilisation de tels panneaux présentent des inconvénients Tout d'abord une large gamme des divers maté- riaux doit être maintenue sur le lieu de la fabrication Le maintien de toute gamme d'importance de matériaux variés est une dépense en capital qui doit être maintenue de préférence au minimum Les panneaux de la présente invention peuvent ê- tre fabriqués à partir de seulement deux matériaux textiles différents Des adhésifs ne sont pas nécessaires Du fait de l'absence de composants d'adhésifs séparés on élimine aussi tous problèmes de dégazage fréquemment rencontrés avec les panneaux stratifiés de la technique antérieure, c'est-à-dire, la velatilisation de composés volatils présents dans certaines résines et certains adhésifs polymères, suivie de leur conden- sation sur les surfaces intérieures retapissées. De plus, les panneaux décoratifs de la présente in- vention sont unitaires, homogènes et à une seule couche Etant donné qu'ils ne sont pas stratifiés, ils ne sont pas sujets à la délamination comme le sont les panneaux stratifiés de la technique antérieure Les panneaux de la présente invention sont très flexibles et se posent facilement sur des surfaces d'espace intérieur. La présente invention décrit un panneau textile dé- coratif monolithique, à une seule couche, non tissé, dont une face a l'aspect d'un tapis, et qui comprend: une base composée de fibres textiles non tissées en résines thermoplastiques d'un premier et d'un second type, lesdites fibres du premier type ayant un point de ramollisse- ment inférieur à celui des fibres du second type, une face supérieure composée des fibres du premier* type; des parties des fibres desdites base et face supé- rieure étant enchevêtrées les unes dans les autres, l'enche- vetrement étant une caractéristique associée à des fibres ai- guilletées; les premières fibres de la base ayant la caracté- ristique de fibres ramollies par la chaleur et redurcies, ren- dues solidaires au redurcissenent et redurcies alors qu'elles sont en con- tact les unes avec les autres et avec lesdites secondes fibres; lesdites secondes fibres n'ayant pas ladite caractéristique et les premières fibres et les parties des premières fibres de la face supérieure n'étant pas bloquées comme décrit ci-dessus. Les panneaux de la présente invention sont utilisés comme panneaux décoratifs de garniture intérieure L'invention est exposée plus en détail ci-après à l'aide de dessins repré- sentant seulement un mode d'exécution Sur ces dessins la Fig 1 est une vue en perspective agrandie d'u- ne partie d'un panneau selon un mode de réalisation de la pré- sente invention, séparée pour montrer la face avant et la ba- se (qui en fait sont monolithiques et intégrées). la Fig 2 est une vue très agrandie de la face su- périeure et de la base représentées sur la Fig 1, montrant leur composition. la Fig 3 est une vue semblable à celle de la Fig 2, mais montrant l'intégration de l'a face supérieure et de la ba- se par aiguilletage. la Fig 4 est une vue de côté agrandie d'une par- tie du panneau du mode de réalisation de la Fig 1 montrant les détails de la structure fibreuse. les Fig 5 et 6 montrent les étapes de la fabrica- tion d'un panneau selon un autre mode de réalisation de la présente invention. la Fig 7 montre une vue de côté agrandie d'une partie du panneau selon le mode de réalisation de la présente invention montré sur les Fig 5 et 6. La Fig 1 est une vue en perspective agrandie d'une partie d'un panneau 10 selon un mode de réalisation de la pré- sente invention, séparée pour montrer une face supérieure 12 et une base 14 En réalité, la face supérieure 12 et la base 14 sont structurellement intégrées et il n'est pas possible de les séparer sans unecomplète'destruction du panneau 10. La Fig 2 est une vue très agrandie d'une partie de la face supérieure 12 et de la base 14 montrées sur la figu- re 1 Dans le panneau 10 préféré, la face supérieure 12 est constituée de fibres textiles 16 thermoplastiques synthétiques telles que des fibres d'une résine thermoplastique Les fibres représentatives des fibres 16 sont des fibres de polyéthylène, polyester, polypropylène et polyamide telles que le nylon 6. De préférence, les fibres 16 sont des fibres de polypropylène ou de polyester qui ont été transformées en un matelas non tis- sé à l'aide d'une machine DILO pour donner au matelas une ap- parence de tapis tufté La base 14 telle que représentée dans la Fig 2 est faite d'un mélange des mêmes fibres 16 décrites ci-dessus et des fibres textiles 18 coupées qui sont caracté- risées en partie par le fait qu'elles ont un point de ramollis- sement substantiellement supérieur à celui qui correspond aux fibres 16 Les fibres représentatives des fibres 18 sont des fibres de polypropylène, polyester, polyamide telles que le ny- lon 6,6 et des résines polymères du même genre Les fibres préférées sont des fibres de polyester Bien qu'une grande va- riété de combinaisons de fibres 16 et fibres 18 puisse être employée, la Demanderesse préfère en particulier les combi- naisons suivantes: Fibres de surface 136 Température de fusion Oc Fibres de la base Température de fusion* 16/18 C 1 Polyéthylène 2 Polypropylène 3 Polyester 4 Polyamide (Nylon 6) -121 177 227-254 215-221 Polyéthylène/ propylène Polypropylène/ polyester Polyester/ polyamide (Nylon 6,6) Polyamide (Nylon 6) (Nylon 6,6) * des fibres 18 Le rapport des fibres tué dans l'intervalle de 4:1 à en poids. 16 aux fibres 18 peut être si- 1:4 environ, de préférence 1:1 Comme il a été mentionné ci-dessus, la face supérieu- re 12 et la base 14 sont réellement intégrées en un seul pan- neau de fibres 10 à une seule couche. L'intégration des fibres de la face supérieure 12 et de la base 14 est obtenue par aiguilletage et par thermofor- mage sous l'action de la chaleur et de la pression Comme il apparaît sur la figure 3, l'aiguilletage de la face supérieure -12 et de la base 14 qui est effectué à partir de la base 14 oriente verticalement quelques unes des fibres 16, 18 et emmt- le les fibres 16, 18 de telle sorte qu'elles s'enchevêtrent et consolident les tissus non tissés de fibres Plus particu- li Arement, un tissu non tissé de fibres 16 fabriqué à la ma- chine Dilo pour former la face supérieure 12 est fixé par ai- guilletage à un tissu non tissé d'un mélange 50/50 de fibres textiles 16, 18 formant une base 14 La technique de l'aiguil- letage est bien connue de l'homme de l'Art et il n'est pas né- cessaire de la détailler; se reporter par exemple à la des- cription des techniques d'aiguilletage données dans le brevet -177 227-238 249-260 249-260 américain 2 059 132. Après avoir aiguilleté la masse fibreuse non tissée comme décrit cidessus, le tissu aiguilleté est thermoformé sous pression et à une température suffisante pour ramollir à la chaleur les fibres 16 ou des parties de ces fibres dans la base 14 Dans ces conditions, les fibres 16 ramollies par la chaleur se soudent ou prennent la forme des fibres voisi- nes 16, 18 à leurs points de contact Lors du refroidissement subséquent, les fibres ramollies par la chaleur se redurcis- sent et sont rendues solidaires des fibres voisines 16, 18 à leurs points de contact 20, en rigidifiant et stabilisant le panneau 10 Cette structure est montrée sur la figure 4, une vue de côté agrandie d'une partie du panneau 10 tel qu'il se présente sous sa forme finale dans ce mode de réalisation de la présente invention Les fibres 16 ramollies par la cha- leur et redurcies par refroidissement sont solidaires des au- tres fibres 16 et des autres fibres 18 à leurs points de con- tact 20 dans la base 14 Cependant, dans la face supérieure 12, les fibres 16 sont repérables par le fait que le blocage des fibres ne s'est pas effectué Les fibres 16 dans la face supérieure 12 ne sont pas bloquées sous l'effet de la chaleur et de la pression et par conséquent conservent leur caractè- re de tapis presque tufté Les fibres 16 dans la face supé- rieure 12 ne sont pas exposées à des températures voisines de leur point de ramollissement, bien que les mêmes fibres 16 dans la base 14 soient en fait ramollies par la chaleur La différence est obtenue avant le thermoformage en maintenant les fibres 16 de la face supérieure 12 à une température in- férieure au point de ramollissement des fibres tandis que les fibres 16 de la base 14 sont chauffées au point de ramollisse- ment Les experts en thermoformage de textiles thermoplasti- ques apprécieront la technique pour maintenir différents cô- tés du même tissu exposés à différentes températures La De- manderesse a trouvé que le fait de protéger la face supérieure 12 pendant le chauffage avec un écran constitué d'un tissu pro- tégeant contre la chaleur et qu'un tissu d'un matériau résis- tant à haute température est une technique avantageuse Ainsi la face supérieure 12 du panneau 10 peut être protégée au moyen d'un tissu Nomex pour empêcher le ramollissement sous l'effet de la chaleur des fibres 16 dans la face supérieure 12. L'homme de l'art notera que de nombreuses modifica- tions du panneau 10 du mode de réalisation préféré décrit ci- dessus peuvent être effectuées sans s'écarter de l'esprit et de l'objet de la présente invention Par exemple, comme le montre la figure 5, la base 14 du panneau 10 peut être pré- aiguilletée avant d'aiguilleter la base 14 avec le tissu de fibres 16 de la face supérieure 12 Ceci a pour effet de con- solider et de densifier la base 14 de telle sorte qu'on ob- tienne une base ferme et rigide dans le panneau 10 On montre alors dans la figure 6, l'aiguilletage de la base 14 pré-ai- guilletée et des fibres de la face supérieure 12 La Fig 7 est une vue de coté de la section d'une partie du tissu mon- trée sur les figures 5 et 6 après thermoformage pour bloquer les fibres 16 et 18 dans la base 14 alors que les fibres 16 dans la face supérieure 12 ne sont pas bloquées mais engagées par piqûre dans la base 4 Cette structure représentée sur la figure 7 a une base 14 ferme, rigide comme partie arrière du panneau 10. Les exemples suivants exposent la manière et le pro- cédé suivant lesquels la présente invention a été réalisée et utilisée et exposent le meilleur mode proposé par les inven- teurs pour réaliser la présente invention mais ne doivent pas être considérés comme limitatifs. EXEMPLE 1 On réalise un matelas de 0,813 kg/m de masse spécifi- que 200 kg/m 3 fait d'un mélange de 50 % O de fibres textiles de propylène et 50 5 de fibres textiles de polyester On réunit par aiguilletage ce matelas avec un tapis de polypropylène pour automobile réalisé par le procédé Dilo (dans la gamme de poids de 0,271 à 0,542 kq/m 2) On bloque mécaniquement par aiguilletage les fibres de la couche de tapis dans les fibres du matelas, l'aiguilletage étant réalisé du côté de la base du matelas On chauffe à une température de 200 OC le tissu ai- guilleté résultant du côté de sa partie inférieure (côté oppo- sé au tapis), partie dans laquelle les fibres de propylène sont ramollies par la chaleur alors que les fibres de polyes- ter restent à l'état fibreux Le côté tapis est recouvert d'un écran de tissu Nomex pour isoler les fibres de surface Lors- que le tissu chauffé est chaud, on le place dans un disposi- tif à thermoformer du type assisté par poinçonle côté tapis tourné vers le haut,et on ferme le moule Le moulage s'effec- tue avant que le polypropylène se refroidisse, permettant ain- si au tissu de s'étendre et d'être mis en forme On laisse en- suite refroidir le tissu moulé avant de le démouler Après re- froidissement, on observe que les fibres de polypropylène du côté arrière se sont fixées ensemble sur les fibres de polyes- ter à l'intérieur de la face arrière du tissu fini tandis que les fibres de polypropylène de la face supérieure qui a l'as- pect du tapis sont libres et seulement ancrées par le procédé d'aiguilletage La partie moulée peut être découpée au gaba- rit au moyen d'un gabarit fournissant n'importe quelle forme et configuration désirées Des dispositifs de fixation peu- vent être soudés aux ultrasons en des points désirés, dans le but de préparer le tissu moulé pour sa pose comme capitonnage ou garniture de l'intérieur par exemple d'une automobile. L'homme de l'art notera que la partie moulée décrite ci-dessus est relativement exempte de résines polymères syn- thétiques ou d'adhésifs susceptibles d'entraîner des problè- mes de dégazage. EXENILE 2 On peut répéter le procédé de l'exemple 1, excepté que la réalisation de tapis par le procédé de la machine DILO est remplacée par un matelas de fibres textiles de polypropy- lène non tissé ( 0,406 kg/m) et que le matelas de la partie intérieure non tissé constitué de fibres de polypropylène mé- langées à des fibres de polyester est pré-aiguilleté pour den- sifier ce matelas Le produit moulé thermoformé résultant est utiiisé comme panneau de garniture intérieure, en particulier pour capitonner le coffre d'une automobile. s Mi PL, 3 On réalise un matelas de 0,813 kg/m 2, de 200 kg/m 3 de masse spécifique, fait d'un mélange de 50 X de fibres tex- tiles de polyamide telles que le nylon 6,6 et de 50 % de fi- bres textiles de polyester On réunit par aiguilletage ce ma- telas avec un tapis de polyester pour automobile obtenu par le procédé DILO (dans la gammle de poids de 0,271 à 0,542 kg/m). On bloque les fibres de la face tapis dans les fibres du mate- las en aiguilletant à partir du côté arrière du matelas On chauffe le tissu aiguilleté résultant du côté de sa partie ar- rière (côté opposé au tapis) à une température de 199 OC; les fibres de polyester dans la partie arrière (ou inférieure) sont ramollies à la chaleur alors que les fibres de polyamide restent à l'état fibreux Le côté tapis est recouvert d'un é- cran de tissu Nomex pour isoler les fibres de surface Lors- que le tissu chauffé est chaud, on le place dans un dispositif à thermoformer du type assisté par poincon, le côté tapis tourné vers le haut et on ferme le moule Le moulage s'effec- tue avant que le polyester se refroidisse, permettant ainsi au tissu de s'étendre et d'ôtre mis en forme On laisse ensui- te refroidir le tissu moulé avant de le démouler Après re- froidissement, on observe que les fibres de polyamide du côté arrière se sont fixées ensemble avec les fibres de polyester à l'intérieur de la face arrière du tissu fini tandis que les fibres polyester de la face supérieure à l'aspect de tapis sont libres et seulement ancrées par le procédé d'aiguilleta- ge La partie mouiée peut être découpée au gabarit au moyen d'un gabarit qui donne n'importe quelle forme et configura- tion Des dispositifs de fixation peuvent ôtre soudés aux ul- trasons en des points désirés, dans le but de préparer le tissu moulé pour sa pose comme capitonnage dans l'intérieur, par exemple, d'une automobile. L'homme de l'art notera que la partie moulée décrite ci-dessus soit relativement exempte de résines polymères syn- thétiques ou d'adhésifs susceptibles d'entraîner des problè- mes de dégazage. EXEMPLE 4 On répète le procédé de l'exemple 1, sauf que la réa- lisation du tapis par le procédé de la machine Dilo est rem- placée par un matelas de fibres textiles de polyester non tis- sé ( 0,406 kg/m 2) et que le matelas de la partie inférieure non tissé de fibres de polyester mélangées à des fibres de polya- mide telles que les fibres de nylon 6,6 est pré-aiguilleté pour densifier le matelas Le produit moulé, thermoformé,est utili- sé comme panneau de garniture intérieure, en particulier pour capitonner le coffre d'une automobile. Lors des tests, on a trouvé que les produits préparés dans les exemples précédents 1-4 compris, sont supérieurs aux spécifications minimales de la Norme fédérale de sécurité 302 des véhicules à moteur (non inflammabilité) et qu'ils résis- tent à la séparation des fibres de la face supérieure et des fibres de la base quand ils sont testés sur une machine Ins- tron (Un échantillon de 2,54 cm de largeur ( 1 inch) résiste à une forme de traction sur la fibre de 4,41 Newtons) L'homme de l'art notera que de nombreuses modifications peuvent 9 tre apportées au mode de réalisation préféré de la présente inven- tion décrit ci-dessus, sans s'écarter de l'esprit et de l'ob- jet de l'invention Par exemple, en choisissant des fibres co- lorées dans les parties supérieures et inférieures des tissus utilisés pour fabriquer par thermoformage les produits moulés désirés, on peut éviter que les c 8 tés coupés au gabarit des parties moulées n'apparaissent différents. R E V E N) I C A T I C N S 1 Panneau textile décoratif à une seule couche non tissée, dent une face a l'aspect d'un tapis et qui comprend: une base ( 14) composée d'un premier et d'un second tvnype de fibres textiles non tissées en résines thermoplasti- ques, lesdites premières fibres ( 16) ayant un point de ramol- lissement inférieur à celui des secondes fibres ( 18); une face supérieure ( 12) composée des premières fi- bres ( 16), des parties desdites fibres de la base et de la fa- ce supérieure étant enchevêtrées les unes dans les autres, l'enchevtrement étant une caractéristique associée aux fibres aiguilletées, les premières fibres ( 16) de la base ayant la carac- téristique de fibres ramollies à la chaleur et redurcies, ren- 13 dues solidaires par redurcissement tandis qu'telles sont en con- tact les unes avec les autres et avec lesdites secondes fibres ( 18); lesdites secondes fibres ( 18) n'ayant pas ladite carac- téristique et les premières fibres ( 16) et des parties des premiè- res fibres ( 16) dans la face supérieure n'étant pas bloquées comme décrit ci-dessus. 2 Panneau selon la revendication 1, dans lequel les premières fibres sont des fibres de polyéthylène et les secondes fibres sont des fibres de polypropylène. 3 Panneau selon la revendication 1 dans lequel les premières fibres sont des fibres de polypropylène et les se- condes des fibres d'un polyester. 4 Panneau selon la revendication 1, dans lequel * les premières fibres sont des fibres d'un polyester et les se- condes fibres des fibres d'un polyamide. Panneau selon la revendication 1, dans lequel les premières fibres sont des fibres de Nylon 6 et les secon- des fibres sont des fibres de Nylon 6,6.