Brevet FR2554138A1 — publié le 19850503

FEUTRE TRANSPORTEUR POUR LA FABRICATION DU PAPIER ET SG: PROCèDE DE FABRICATION La présente invention concerne un feutre transporteur pour la fabrication du papier et son procédé de fabrication. Ce feutre est destiné à transporter une nappe de fibres dans la section de pressage d'une machine à papier , il comporte au moins une couche de fibres aiguilletées. Les feutres de ce type sont utilisés pour transporter une nappe de fibres dans la section de pressage d'une machine à papier dans laquelle la nappe est au contact du feutre transporteur pendant une durée relativement élevée. L'utilisation d'un feutre conventionnel comme feutre transporteur est cause de nombreux problèmes de soufflage et de remouillage en raison de l'air et de l'eau transportés par le feutre. Un feutre conventionnel transporte de l'air dans les pores de sa surface, ainsi qu'à l'intérieur. Quand le feutre est comprimé dans la ligne d'exprimage, l'air en est éliminé par force et tend à élever la nappe au-dessus du feutre ce qui produit ce que l'on appelle le soufflage qui produit dans la nappe des étirages, des froissements ou des ruptures. Plus la vitesse de la machine est élevée, plus il y a d'air apporté par le feutre dans la ligne d'exprimage et plus complexe est le problème du soufflage. Ceci limite souvent la vitesse ou la pression de compression de la machine à papier. On sait, d'après le brevet finlandais NO 773-981, réduire la quantité d'air apportee par un feutre en soumettant simultanément ce feutre à une action de chauffage, de compression et de mise sous tension afin d'en lisser la surface. On a souvent pourtant noté dans la pratique que ce lissage n'est appliqué qu'à une couche superficielle qui est rapidement usée dans les conditions exigeantes de travail auxquelles sont soumises les fibres de la surface quand le feutre passe sous une ligne d'exprimage dur. Le problème du soufflage n'est pas résolu par le revêtement d'un feutre conventionnel avec du plastique, du caoutchouc ou tout autre sorte de revêtement. Les différentes méthodes de revêtement présentent l'inconvénient d'une surface trop lisse et trop serrée. Ceci est un obstacle à la séparation de la nappe du feutre puisqu'use surface lisse et serrée a de fortes propriétés adhésives. Une courroie de caoutchouc, par exemple, est tout à fait inadaptée comme feutre transporteur spécialement en raison de ses mauvaises propriétés superficielles. I1 est déjà connu, par exemple d'après la demande de brevet finlandais 2 848/74, d'utiliser, à la surface d'un feutre, des fibres relativement fines et à l'intérieur des fibres relativement grossières. Il est vrai que, dans une telle structure, la surface du feutre a des pores plus petites ce qui est avantageux en raison de la petite quantité d'air transporté par les pores, mais la quantité d'air contenue dans les pores des fibres grossières sous la partie superficielle cause des problèmes de soufflage quand le feutre passe sous la ligne d'exprimage et que l'air en sort. Le remouillage constitue un problème presque aussi important que le soufflage. Puisque le feutre et la nappe sont en contact intime pendant une durée relativement importante, l'eau contenue dans le feutre peut être transférée dans la nappe si les capillaires superficiels dans le feutre sont trop grands. La surface d'un feutre-presseur conventionnel présente des pores et des capillaires de troF grandes dimensions à partir desquels l'eau est facilement absorbée dans la channe ayant de très petits capillaires. De plus, la surface d'un feutre-presseur conventionnel est non uniforme au point que la nappe n'y adhère pas très fermement. Ceci peut à nouveau avoir comme résultat que la nappe, au lieu de circuler avec le feutre transporteur circule .vec un autre feutre principalement prévu pour l'élimination de l'eau. Afin d'éviter les problèmes du soufflage et du remouillage on a précédemment suggéré d'omettre totalement le feutre dans la section de pressage à ia machine à papier. Quand on n'utilise pas de feutre, la nappe rentre en contact direct avec la surface du cylindre-presseur. Dans ce cas, la séparation de la nappe de la surface du cylindre peut causer des problèmes dus à la forte adhérence entre la nappe et la surface lisse du cylindre, ce qui endommage la nappe aux vitesses élevées de la machine. La présente InventIon s'est donnée pour but de fournir un feutre transporteur qui permette le transport de la nappe à sécher pendant plus longtemps, et à une vitesse élevée au contact du feutre dans la section de pressage d'une machine à papier sans que ce feutre cause les problèmes ci-avant mentionnés de soufflage, de remouillage et d'adhérence. Ce but est atteint par le feutre transporteur selon l'invention qui, à l'exception de la partie superficielle de la couche de fibres faisant face à la nappe, est rempli d'un matériau de remplissage le rendant complètement imperméable à l'air. L'invention repose sur l'idée du remplissage des pores à l'intérieur et à la surface du feutre avec une charge tout en maintenant une couche superficielle du type feutre mais serrée. Dans ce cas, l'aptitude à la compression du feutre transporteur est rendue aussi faible que possible en choisissant le matériau de remplissage de façon à éliminer le mouvement élastique du feutre. Le feutre transporteur selon l'invention permet un accroissement de la vitesse de la section de pressage de la machine à papier à plus de 1 000 m/minute sans rencontrer aucun des problèmes de soufflage et de remouillage puisque le feutre n'absorbe que de très petites quantités d'eau et d'air. Le feutre ne participe donc pas à l'élimination de l'eau de la nappe, qui se produit avec les feutres presseurs ouverts conventionnels. En raison des propriétés superficielles du feutre, l'adhérence de sa surface à la nappe de fibres est faible de telle sorte que l'on peut facilement séparer cette nappe du feutre et qu'il n'y a pas de risquer de rupture du papier. I1 est préférable d'employer, pour le feutre des fibres très fîmes, ces fibres ayant une finesse inférieure ou égale à six deniers. Les pores du feutre seront alors relativement fines ce qui permet de le remplir avec une quantité raisonnable de matériau de remplissage. On a noté expérimentalement que l'épaisseur du feutre sous une pression de 14 MPa doit être de préférence d'au moins 4 , ó de l'épaisseur d'origine. I1 est ainsi possible de réduire le mouvement élastique du feutre qui. autrement est considérable puisqu'un feutre conventionnel est comprimé à au moins un tiers de son épaisseur d'origine. L'invention a également pour objet un procédé de fabrica-tion d'un feutre transporteur selon lequel une couche de fibres est aiguilletée sur au moins une face d'un tissu-support de structure à fils et le feutre est imprégné avec un matériau de remplissage et qui est caractérisé en ce que le tissu-support et la couche de fibres, à l'exception de la partie superficielle de cette dernière faisant face à la nappe, sont remplis d'un matériau de remplissage de façon à être complètement imperméables à l'air. Le procédé est caractérisé en ce que le remplissage du feutre est effectué afin qu'il ne se forme aucune couche séparée de matériau de remplissage sur la surface du feutre faisant face à la nappe. On obtient de cette façon, malgré un remplissage complet du feutre, une surface type pèau de chamois qui n'adhère pas trop fermement à la nappe de fibres. Une couche barrière peut être formée dans le feutre par calandrage avant remplissage de la surface du feutre qui fait face à la nappe. On obtient de cette façon une surface lisse et serrée de sorte que la couche superficielle calandrée empêche la pénétration du matériau de remplissage par la surface des feutres faisant face à la nappe et l'on conserve les propriétés feutre de la surface. La couche barrière peut aussi être obtenue en utilisant, à la surface du feutre faisant face à la nappe, des fibres plus fines que pour les couches sous-jacentes grâce à quoi le matériau de remplissage, qui est amené au feutre du côté opposé au côté faisant face à la nappe, s'arrête à cette couche de fibres fines. I1 est également préférable d'introduire une étape de calandrage dans ce procédé de fabrication afin qu'il ne subsiste pas de pores ouverts à la surface de la couche barrière, mais que les pores soient fermés par la chaleur et la pression durant le calandrage. Ces fibres plus fines sont de préférence de finesse inférieure ou égale à quatre deniers, alors que les fibres plus grossières sont de préférence de finesse inférieure ou égale à six deniers. La couche barrière peut aussi être obtenue en prévoyant sous la surface du feutre faisant face à la nappe une couche filtrante intermédiaire fil il est dans ce cas préférable que la couche intermédiaire soit située entre une couche de fibres fines à la surface et une couche sous-jacente de fibres plus grossières. La couche filtrante intermédiaire peut, par exemple, être un non-tissé ayant un poids de 20 à 200 g/m2. La couche intermédiaire empêche le matériau de remplissage de pénétrer à la surface du feutre-transporteur. Le traitement de remplissage peut aussi être effectué par pulvérisation ou imprégnation du feutre dans un foulard, ou par application du matériau de remplissage au moyen d'un rouleau relevable. Le feutre est ensuite séché et le matériau de remplissage est fixé ou vulcanisé. En principe, l'invention peut être appliquée également en soumettant un tissu de base pour feutre ou un tissu de base et une couche de fibres à un traitement de remplissage puis en aiguilletant ou en laminant une couche de fibres de surface au tissu de base charge ou à la couche de fibres chargée. Le feutre est ensuite calandré pour lissage et compactage de la surface. L'invention sera maintenant décrite plus en détail en référence au dessin schématique annexé dans lequel Figure 1 est une coupe schématique d'un premier mode de réalisation du feutre-transporteur selon l'invention. Figure 2 est une coupe schématique d'un deuxième mode de réalisation du feutre selon l'invention. Figure 3 est une coupe schématique d'un troisième mode de réalisation de ce feutre. Le feutre-transporteur représenté à la figure 1 comporte un tissu-support (1) et des couches de fibres (2) aiguilletées sur les deux faces du tissu-support, ainsi qu'un matériaau de remplissage (3) remplissant le tissu-support et les couches de fibres à l'exception de la surface du feutre faisant face à la nappe. Le tissu-support (1) permet d'obtenir un feutre avec des valeurs élevées de résistance tant dans le sens longitudinal que dans le sens transversal. Le tissu-support est similaire aux tissus utilisés comme tissus de base dans les feutres aiguilletés conventionnels pour machine à papier. Le tissu-support peut être tissé avec des monofilaments, des multifilaments ou des filés de fibres. La structure du fil peut être mono ou multicouches. Les couches de fibres (2) sont composées de fibres ayant une finesse d'au moins six deniers. Ces fibres peuvent être celles connues pour la fabrication des feutres-presseurs conventionnels. Les couches (a) sont obtenues en positionnant des voiles de carde superposés sur le tissu-support puis en fixant ces couches les unes aux autres et sur le tissu-support par aiguilletage. On utilise, comme matériau de remplissage (3), une émulsion de résine. Comme résine adaptée on peut citer les résines acryliques ou l'une des résines suivantes : époxy, phénolique, acétate de polyvinyle, styrène ou butadiène ou toute résine similaire. Une résine dure conduit à un feutre très peu compressible tandis qu une résine plus souple augmente quelque peu cette aptitude à la compression. On peut aussi utiliser, comme matériau de remplissage, un latex de caoutchouc naturel ou synthétique, un polyuréthane ou un élastomère silicone. La surface (2a) du feutre faisant face à la nappe est calandrée en une couche barrière (4) lisse et serrée dans laquelle les pores ont été bloqués sous l'action de la chaleur et de la pression au cours du calandrage de sorte que la couche barrière empêche le matériau de remplissage de pénétrer dans la surface du feutre faisant face à la nappe. Le matériau de remplissage remplit le reste du feutre ce qui le rend totalement imperméable à l'air. Le feutre-transporteur illustré à la figure 2 diffère du précédent en ce que la couche de fibres (12) comporte une couche de fibres fines (12A) faisant face à la nappe et une couche sousjacente des fibres plus grossières (12B). La couche des fibres fines (12A) forme une couche barrière (14) qui empêche le matériau de remplissage de pénétrer dans la surface (12A) du feutre. La surface (12A) est de préférence calandrée. Le reste du feutre est entièrement repli du matériau de remplissage. Le feutre-transporteur illustré à la figure 3 diffère de celui présenté à ia figure 2 en ce que, entre la couche de fibres fines (22A) et la couche de fibres plus grossières (22B) de la couche de fibres (22) est inséré un non-tissé (24) empêchant le matériau de remplissage de pénétrer dans la couche de surface (22A) et la surface (22a) du feutre. Le reste du feutre est entièrement rempli du matériau de remplissage. Exemple 1 Une couche de fibres de six deniers est aiguilletée des deux côtés d'un tissu de base en monofilaments sur une seule couche. Le poids du feutre ainsi obtenu est de 1 400 g/m2. Le feutre est ensuite calandré pour lissage et compactage de la surface faisant face à la nappe. On applique, par foulardage sur le feutre calandré une résine acrylique, et la résine en excès est éliminée du feutre. Le feutre est enfin séché et la résine fixée. Aucun matériau de remplissage n'apparaît sur la surface calandrée-faisant face à la nappe. Le feutre travaille de façon irréprochable comme feutrepresseur dans la section pressage d'une machine à papier à une vitesse supérieure à 1 000 n/min. Exemple 2 Une couche de fibres de six deniers est aiguilletée sur le côté nappe d'un tissu de base tissé en deux couches, et une couche de fibres de 3,74 deniers est appliquée à la surface de ladite première couche de fibres. Sur la surface du feutre opposée au côté nappe, on applique au rouleau une émulsion de résine acrylique qui pénètre dans la couche support du feutre et dans la couche de fibres jusqu'à la couche superficielle de fibres fines. Le feutre travaille de façon irréprochable comme feutrepresseur dans la section pressage d'une machine à papier à une vitesse supérieure à 1 000 m/min. Il est bien évident que tant le dessin que la-description qui s'y réfère ont pour seul but d'illustrer l'invention. Tant le feutre lui-même que sa méthode de fabrication peuvent subir des modifications de détail sans sortir du cadre de l'invention. Il est ainsi possible de fabriquer le feutre sans aucun tissu support dans dans ce cas la couche de fibres est faite de couches de non-tissé superposées qui sont aiguilletées les unes aux autres pour former une couche qui supportera les contraintes du traitement de remplissage sans aucun tissu-support. Alternativement, le tissu-support peut être fait avec des fils qui peuvent être dissous, par exemple avec de l'eau chaude, avant traitement de remplissage. On peut citer comme matière première adaptée l'alginate et l'alcool polyvinylique. On obtient ainsi un feutre-transporteur qui, à l'usage, ne laisse aucune marque sur la nappe de papier. Un tissu-support permet néanmoins la confection des couches de fibres à la continue, à partir de voiles de carde. - REVENDICATIONS 1- Feutre-transporteur pour le transport d'une nappe de fibres dans la section de pressage d'une machine à papier, ledit transporteur comportant au moins une couche de fibres aiguilletées (2,12,22), caractérisé en ce que à l'exception de la partie superficielle (4, 12A, 22A) de la couche de fibres (2,12,22) faisant face à la nappe, le feutre est rempli d'un matériau de remplissage le rendant complètement imperméable à l'air. 2- Feutre-transporteur selon la revendication 1, dans lequel la couche de fibres (2,12,22) est aiguilletée sur l'un des côtés d'un tissu-support (1) de structure fil, caractérisé en ce que le tissu-support (1) est rempli, d'une face à l'autre, avec un matériau de remplissage (3) de façon à être complètement imperméable à l'air. 3- Feutre-transporteur selon la revendication 1 et la revendication 2, caractérisé en ce que la surface (2a) de la couche de fibres (2) faisant face à la nappe est calandrée pour former une couche barrière lisse et compacte (4) empêchant le matériau de remplissage (3) de pénétrer dans ladite surface. 4- Feutre-transporteur selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la couche de fibres (12) comporte une couche de fibres fines (12A) faisant face à la nappe et une couche de fibres grossières (12B) faisant face au tissu-support, ladite couche de fibres fines empêchant le matériau de remplissage (3) de pénétrer dans la surface (12a) de la couche de fibres faisant face à la nappe. 5- Feutre-transporteur selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la couche de fibres (22) formant la surface (22a) faisant face à la nappe est pourvue d'une couche filtrante intermédiaire (24) qui s'oppose à la pénétration du matériau de remplissage (3) dans ladite surface. 6- Feutre-transporteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les fibres de la couche de fibres fines (12a) ont une finesse inférieure ou égale à quatre deniers et les fibres de la couche de fibres grossières (12b) ont une finesse inférieure ou égale à six deniers. 7- Procédé de fabrication d'un feutre transporteur transportant une nappe de papier dans une section de pressage d'une machine à papier, selon lequel une couche de fibres (2,12,22) est aiguilletée sur au moins une face d'un tissu-support (1) de structure à fils et le feutre est imprégné avec un matériau de remplissage (3), caractérisé en ce que le tissu-support (1) et la couche de fibres (2,12,22) à l'exception de la partie superficielle de cette dernière (2A,12A,22A) faisant face à la nappe, sont remplis d'un matériau de remplissage (3) de façon à être complétement imperméables à l'air. 8- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la surface (2a) de la couche de fibres (2) faisant face à la nappe est calandrée pour former une couche barrière (4) s'opposant à la pénétration du matériau de remplissage (3) dans la surface (2a) faisant face à la nappe. 9- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'une couche de fibres fines (12a) est placée dans la couche de fibres (12) sur le côté de la surface (12a) faisant face à la nappe, ladite couche de fibres fines s'opposant à la pénétration du matériau de remplissage -(3) dans la surface (12a) faisant face à la nappe. 10- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'un non-tissé (24) est placé dans la couche de fibres (22) sous la surface (22a) faisant face à la nappe, ledit non-tissé s'opposant à la pénétration du matériau de remplissage (3) dans la surface faisant face à la nappe. 11- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le tissu-support (1) est dissous avant remplissage de la couche de fibres (2) avec le matériau de remplissage.