Brevet FR2555102A1 — publié le 19850524

L'invention est relative à un procédé de fabrication en con- tinu d'un complexe souple de perméabilité contrôlée et une installation de mise en oeuvre du procédé. Elle trouvera notamment son application pour la fabrication de tenturage mural. Particulièrement depuis une dizaine d'années, les revêtements muraux textiles grande largeur sont de plus en plus utilisés pour le re- couvrement et la décoration de murs et de parois. Ces revêtements peuvent être soit de simples tissus, soit, et le plus souvent, des structures complexes faites d'une étoffe ou d'une nappe de fils ou de fibres liés à une ou plusieurs sous-couches souples par procédé de collage ou de soudage. Ces sous-couches sont fréquemment des feuilles de mousse ou des films de matière thermo-plastique. Produit en largeur légèrement supérieure à la hauteur courante des murs, c'est-à-dire- en largeur de l'ordre de 2,70 m à 3 m, ces revêtements peuvent être posés soit par pose tendue, c'est-à-dire par agrafage et légère mise sous tension sur un cadre dont les côtés sont disposés le long des arêtes du mur, soit par pose collée-tendue, c'est-à-dire par collage localisé suivant des bandes de colle de quelques centimètres de largeur le long des arêtes du mur. On peut classer les revêtements muraux actuels en deux caté- gories. D'une part les revêtements muraux qui ne forment pas de bar- rière à l'air et à la vapeur d'eau, que l'on désignera par revêtement à structure ouverte. D'autre part, les revêtements muraux formant barrière à l'air et à la vapeur d'eau qui sont désignés par revêtement à structure fermée. Les revêtements muraux à structure ouverte, sont ceux ne comportant dans leur composition aucun film, feuille ou couche continue capable seul ou en combinaison de s'opposer à la traversée des dits revêtements par l'air ou de la vapeur d'eau. Entrent dans cette catégorie les simples tissus ou les revê- tements constitués d'un tissu soudé par calandrage sur une feuille de mousse à cellule ouverte au moyen d'une résille de matière thermo- plastique insérée entre le tissu et la mousse. En raison de la perméabilité à l'air, ces revêtements muraux à structure ouverte sont sujets à retenir à leur surface des dépôts de poussières atmosphériques arrêtées par effet filtre. Cet empoussiérage devient rapidement visible et est donc particulièrement préjudiciable - 2- dans le cas de coloris clairs. En contrepartie des inconvénients liés à l'empoussiérage par effet filtre, les revêtements muraux à structure ouverte ont l'avantage de laisser respirer les murs, et donc de permettre l'évaporation en continu de 1 'humidité qui peut atteindre ceux-ci parexemple par propaga- tion capillaire à partir des fondations de l'habitation. Les revêtements à structure fermée sont ceux comportant dans leur composition un ou plusieurs films, feuilles ou couches continues capables seules ou en combinaison de s'opposer à la traversée des dits revêtements par l'air et par la vapeur d'eau. Tels sont par exemple les revêtements constitués d'un tissu soudé sur une feuille de mousse au moyen d'un film thermo-plastique continu de forte épaisseur insérée entre le tissu et la mousse ou encore les revêtements muraux au dos desquels est collée une pellicule continue. Les revêtements muraux à structure fermée, ne pouvant être traversés par des courants d'air, ne sont pas sujets aux phénomènes d'empoussiérage par effet filtre. Par contre, les revêtements imperméables présentent l'inconvé- nient de s'opposer à l'évaporation naturelle de l'humidité pouvant atteindre les murs. Ceci peut créer des dommages conséquents tels que par exemple l'accumulation d'humidité dans les murs, d'o développement de moisissures qui entrainent une désagrégation du liant et des remontées d'humidité jusqu'au plafond de la pièce. Il ressort de ce qui précède qu'actuellement, il est nécessaire de faire un choix entre des revêtements muraux totalement étanches ou totalement perméables avec les avantages et inconvénients qui en dé- coulent. Il faut d'ailleurs noter que ces propriétés de perméabilité ou d'imperméabilité ont également une importance pour d'autres applica- tions telles que matériaux d'emballage, recouvrement de sièges, matériaux utilisés pour la confection de chaussures, vêtements de sport et autres. Le but de la présente invention est d'obtenir un complexe dont la perméabilité à l'air et à la vapeur d'eau est contrôléeet-ajustéepour obtenir une perméabilité optimum. Les complexes réalisés selon le procédé de la présente inven- tion présentent l'avantage d'être suffisamment perméables pour autoriser, dans le cas de revêtements muraux, une évaporation de l'humidité présente dans le mur couvert et par contre qui offrent une suffisamment grande résistance à la traversée de l'air pour minimiser l'effet de filtre et - 3 donc l'empoussiérage des dits revêtements. Par ailleurs, le procéde de fabrication est réalisé en con- tinu et permiet d'obtenir un complexe de grande qualité à faible coût de revient, ceci avec un contrôle permanent de ses caractéristiques de permeabi 1 ité. D'autres buts et avantages de la présente invention apparal- tront au cours de la description qui va suivre, qui n'est cependant donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter. Le procéde de fabrication en continu d'un complexe souple de permeabilité contrôlée, destiné notamment au tenturage mural, le dit complexe étant formé d'un assemblage de deux matériaux souples en bande, non étanchesà l'air et à la vapeur d'eau disposés de part et d'autre d'un filmin thermo-plastique continu sur lequel ils sont soudés est carac- térisé en ce que: - on chauffe le film à souder en le faisant défiler dans des moyens de chauffage, - on soude les matériaux sur le film thermo-plastique intermé- diaire par compression du complexe ainsi formé, - on mesure la perméabilité du complexe en continu, - on ajuste les paramètres de soudage pour obtenir la permea- bilité recherchée. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description ci-dessous accompagnée de dessins en annexe parmi lesquels: - la figure 1 illustre un premier mode de réalisation d'une installation de mise en oeuvre du procéde de la présente invention, - la figure 2 illustre un second mode de réalisation d'une installation de mise en oeuvre de la présente invention. On connaît les procédes de fabrication en continu de complexes destinés par exemple au tenturage mural. Pour la réalisation de revête- ments à structure ouverte, on utilise par exemple un film plastique in- termédiaire fin, ou une résille, par contre, pour l'obtention de re- vêtements à structure fermée, on utilise généralement un film plastique intermédiaire de forte épaisseur, ce qui en outre a l'inconvénient de d onner de la rigidité au complexe formé. La présente invention vise plus particulièrement un procéde de fabrication en continu d'un complexe souple dont la perméabilité à l'air et à la vapeur d'eau est ajustable. Dans ces conditions, il sera possible d'obtenir un complexe final dont les propriétés de permeabilité S55102 - 4 - peuvent aller depuis l'étanchéité jusqu'à la perméabilité quasi-totale. Selon les applications, on ajustera la perméabilité du complexe obte- nu selon le procédé de la présente invention à la valeur la plus adap- tée. Le complexe de la présente invention est formé d'un assembla- ge de deux matériaux souples se présentant généralement sous forme de bandes, non étanches à l'air et à la vapeur d'eau. Ces matériaux sou- ples peuvent être par exemple un textile et une mousse. Ces matériaux souples sont disposés de part et d'autre d'un film thermo-plastique continu sur lequel ils sont soudés. Le procédé de fabrication de la présente invention se carac- térise en ce que l'on chauffe les matériaux et le film à souder en les faisant défiler dans des moyens de chauffage. On soude les dits matériaux sur le film thermo-plastique intermédiaire par compression du complexe formé par interposition du film entre les dits matériaux souples. On mesure la perméabilité du complexe en continu. On ajuste les paramètres du soudage pour obtenir la perméa- bilité recherchée. Selon un mode préférentiel de réalisation du procédé, on chauffe indépendamment les différents matériaux et le film thermo- plastique. Il faut noter qu'on corrige les paramètres de soudage en modi- fiant soit la vitesse de défilement des matériaux et du film dans les moyens de chauffage, soit en modifiant la température des moyens de chauffage, ou en modifiant la pression exercée sur le complexe durant le soudage. La correction peut être effectuée en agissant sur un des paramètres cités ou plusieurs pris en combinaison. Pour des raisons techniques, la réaction en température est plus lente à obtenir qu'une modification quasi-instantanée de la pression exercée sur le complexe, aussi la correction des paramètres de soudage se fera, de préférence, en modifiant dans un premier temps la pression exercée sur le complexe, réaction qui peut être quasi-instantanée, puis en modi- fiant la température de chauffage du film thermo-plastique. La modification en température du film thermo-plastique étant plus lente à obtenir, au fur et à mesure de ce changement dans la variation en température du film thermo-plastique, on corrigera la pression exercée sur le complexe en conséquence pour conserver une perméabilité du complexe constante et S5 5 102 - 5 - égale à la valeur recherchée. La figure 1 illustre une installation de mise en oeuvre du procédé de fabrication en continu d'un complexe souple selon la présente invention. Dans l'exemple choisi, le complexe est formé par association d'un textile, film thermo-collant et mousse. Toutefois, selon la nature du complexe à fabriquer, on pourra utiliser d'autres matériaux. L'installation comprend trois dévidoirs 1, 2 et 3 qui contien- nent respectivement un premier matériau souple 4 qui, dans l'exemple choisi est un textile, un film 5 thermo-plastique et un second matériau souple 6 qui, dans l'exemple choisi est une mousse. Les matériaux sou- ples ainsi que le film thermo-plastique 5 continu se présentent sous la forme de bandes. Il est souhaitable d'utiliser des bandes dont la largeur est légèrement supérieure à celle du complexe final que l'on désire obtenir. Par exemple, dans le cas de tenturage mural, la largeur recherchée sera de l'ordre de 3 mètres, et on utilise avantageusement des bandes de largeur égale à 3,10 mètres. Le matériau souple 6 utilisé pourra par exemple être une mousse de polyuréthane dont l'épaisseur sera comprise entre 2 et 5 mm environ. Le film thermo-plastique continu 5 devra présenter une bonne adhérence par soudage à chaud avec les matériaux souples 4 et 6. Il pourra par exemple être utilisé un film de polyethylene, son épaisseur sera généralement comprise entre 30 et 60 microns ou même davantage, toutefois pour obtenir un complexe final présentant une bonne souplesse, on limitera avantageusement l'épaisseur du film à 40 microns. Les matériaux sont dévidés à une vitesse sensiblement égale qui correspondra à la vitesse finale de la machine. Des moyens connus, à la portée de l'Homme de l'Art, sont uti- lisés pour assurer la régularité de tension de dévidage des matériaux souples et film ainsi que pour assurer leur positionnement l'un par rapport à l'autre. La bande de matériaux souples 4, en sortie du dévidoir 1, vient s'enrouler autour d'un cylindre chauffant 7 qui ainsi élève la température du dit matériau souple 4. De même, le matériau souple 6 vient s'enrouler en sortie de dé- vidoir 3 autour d'un cylindre chauffant 8 qui ainsi élève la température du dit matériau souple 6. - 6 - Les températures auxquelles sont respectivement portés les cylindres 7 et 8 sont ajustables, de préférence indépendamment l'une de l'autre, et on règlera ces températures de sorte à ce qu'elles soient respectivement inférieures aux températures maximales supportées par les matériaux 4 et 6 sans que ceux-ci subissent ni altération ou defor- mation. Dans la pratique, les températures des cylindres seront de l'or- dre de 50 à 100 C environ. Les angles d'enroulement des matériaux 4 et 6 respectivement autour des cylindres chauffants 7 et 8 seront tels que les dits matériaux 4 et 6 soient effectivement portés à une température très voisine de celle des cylindres avec lesquels ils sont entrés en contact. On pourra judicieusement placer des écrans 9 et 10 au-dessus des cylindres 7 et 8 pour confiner l'air chaud au niveau des matériaux souples alors que ceux-ci se sont degages des cylindres 7 et 8. Il est en effet souhaitable de minimiser les déperditions calorifiques des matériaux 4 et 6 après qu'ils aient été échauffes au contact des cylindres 7 et 8. Parallèlement, le film thermo-plastique 5 continu est échauffé à la sortie du dévidoir 2, dans le cas présent, par l'intermédiaire d'un four à infrarouge 11 à travers lequel il transite. L'opération de soudage des matériaux souples 4 et 6 sur le film thermoplastique 5 intermédiaire est réalisée, à la figure 1, par l'intermédiaire de rouleaux de calandrage 12 et 13 entre lesquels les matériaux souples 4 et 6, en sortie de cylindreschauffants 7 et 8 sont comprimés sur le film thermo-plastique 5 intermédiaire issu du four à infrarouge 11. La température ajustable à laquelle a été portée le film thermo- plastique 5 dans le four à infrarouge 11 sera telle qu'elle donne, par ramollissement au moins superficiel, des propriétés d'adhérence par contact au dit film 5. En pratique, cette température sera de l'ordre de 120 à 200 C environ. L'effort de compression assuré par les rouleaux de calandrage 12 et 13 sera à cette fin ajustable. On pourra notamment utiliser un vérin qui permettra de rapprocher plus ou moins les deux rouleaux de calandrage 12 et 13 de manière à ce que les matériaux 4 et 6 et le film thermoplastique 5 soient plus ou moins serrés et comprimés l'un contre l'autre durant leur passage dans les rouleaux de calandrage. De la sorte, les matériaux souples 4 et 6 et le film thermo-plastique sont liés à la S5102 - 7 - sortie des rouleaux 12 et 13, par soudage, pour former un complexe 14. Dans l'exemple de la figure 1 choisie, le complexe 14 est refroidi par passage autour d'un cylindre 15 dont la température est maintenue à un niveau particulièrement bas à l'aide d'un réfrigérant auxiliaire. Selon le procédé objet de la présente invention, on mesure la perméabilité du complexe 14 en continu. Le complexe 14, en sortie de cylindre 15, est testé à l'aide d'un dispositif 16 de mesure en continu de la perméabilité du complexe 14 et d'asservissement des paramètres du soudage. Ce dispositif 16 se présente sous la forme d'un caisson 17 relié à une pompe 18 qui permet de créer dans le caisson une différence de pression par rapport à la pression atmosphérique extérieure. Dans le cas illustré à la figure 1, on a adopté une dépression, ce qui constitue un mode de réalisation préférentiel du dispositif 16 toutefois une surpression aurait également pu être envisagée. Le caisson 17 est en outre pourvu d'une ouverture 19 au-dessus de laquelle on fait défiler le complexe 14 qui masque la dite ouverture 19. Il est impératif de plaquer le complexe 14 sur l'ouverture 19 de sorte à ce que le flux d'air 20 passant à travers l'ouverture 19 traverse le complexe 14 et ne puisse s'infiltrer entre le complexe et la surface du caisson 17. Avantageusement, on utilisera pour appliquer correctement le complexe 14 sur la fente 19, une surface supérieure du caisson 17 légè- rement bombée et de plus des rouleaux d'application 21 et 22 seront respectivement disposés en amont et en aval du caisson 17. Par ailleurs, la surface supérieure 23 du caisson 17 sur laquelle glisse le complexe 14 sera finement polie et traitée anti-adhérente par exemple par appli- cation d'une couche de téflon. La pompe 18 permet d'entretenir un dépression dans le caisson 17 à une valeur prédéterminée. Par mesure du débit d'air parcourant la pompe 18, il est possible de connaître avec précision la perméabilité en continu du complexe 14 puisque le débit d'air parcourant la pompe 18 correspond au débit d'air 20 traversant le complexe 14 pour passer dans la fente 19. La mesure du débit d'air aspiré ou refoulé par la pompe 18 peut facilement être mesurée à l'aide par exemple d'un débitmètre à fil chaud. Le signal délivré par le débitmètre est donc proportionnel 5102 - 8- à la perméabilité du complexe 14. En analysant le signal délivré par le débitmètre par comparaison à un seuil pré-fixé, il est possible de le contrôler en permanence et en continu la perméabilité du complexe 14 ainsi obtenu. Le complexe 14 après son passage dans le dispositif 16 est mis à largeur à l'aide de moyens connus 24 tels que des couteaux et ensuite mis en rouleau 25. Il est dans l'objet de l'invention qu'après avoir été mesurée, la perméabilité puisse être ajustée à la valeur recherchée. A cet effet, l'installation comprendra un asservissement des paramètres du soudage du complexe 14. Les paramètres du soudage sont les températures respectives d'échauffement des matériaux 4 et 6 ainsi que du film thermo-plastique , la vitesse de défilement de l'installation et la pression de calan- drage exercée entre les rouleaux 12 et 13. En modifiant l'un de ces paramètres ou plusieurs d'entre eux en combinaison, il est possible de modifier les paramètres du soudage et par voie de conséquence, la perméabilité du complexe 14 obtenu. Dans la pratique, une modification de la température d'échauf- fement est plus longue à obtenir que par exemple une modification de la pression de calandrage ou une modification de la vitesse de défile- ment. Aussi, généralement c'est par réaction immédiate sur la pression de calandrage ou sur la vitesse de défilement que l'asservissement réagira en premier puis dans un second temps, en raison de l'inertie thermique, on modifiera en général la température d'échauffement du film thermoplastique 5 en jouant sur le rayonnement infrarouge du four 11. Par exemple lorsque la température du film thermo-plastique 5 est de valeur faible, c'est-à-dire un peu supérieure à la température minimale permettant une adhérence par contact et si parallèlement l'écra- sement exercé par les rouleaux de calandrage 12 et 13 est modéré, alors le film thermo-plastique conserve après soudage une structure peu modi- fiee et le complexe 14 obtenu présente une faible perméabilité à l' air et la vapeur d'eau. Au contraire, dans le cas o la température du film thermo- plastique 5 après passage dans le four 11 est élevée, c'est-à-dire de peu inférieure à la température maximale compatible avec une tenue s uffisante du film, et si parallèlement la pression exercée par les 2555 1 02 - 9 - rouleaux de calandrage 12 et 13 est importante, le film thermo- plastique perd après soudage son caractère de continuité et le complexe 14 obtenu présente une perméabilité à l'air et à la vapeur d'eau élevée. Il est possible de modifier les paramètres dans une large gamme et ainsi d'obtenir tout un éventail de perméabilitéspossiblespour le complexe réalisé selon le procédé de la présente invention. Si l'on augmente la vitesse de défilement des bandes dans la machine, on obtient une diminution de la perméabilité du complexe et inversement. Si l'on définit la perméabilité comme étant le nombre de litres d'air traversant en une seconde un mètre carré du complexe soumis entre ces deux faces à une différence de pression de 20 millimètresde hauteur d'eau, on peut estimer qu'un revêtement perméable du genre à cellule ouverte présente une perméabilité de l'ordre de 500 unités définie précédemment. Les complexes obtenus selon la présente invention pour- ront avoir une perméabilité comprise entre 0 et 500 unités, toutefois, des essais ont montré qu'une perméabilité de l'ordre de 20 unités est optimum dans le cas de tenturage mural. L'installation de la figure 2 est quasiment identique à l'ins- tallation de la figure i si ce n'est que les cylindres de chauffage 7 et 8 des matériaux souples 4 et 6 jouent en même temps le rôle de rou- leaux de calandrage. Dans cette réalisation, les rouleaux de calandrage sont donc chauffants, ce qui simplifie l'équipement, toutefois, il faut noter que dans ce cas ce ne sont plus les faces des matériaux souples 4 et 6 qui vont être appliquées contre le film thermo-plastique 5 qui sont préchauffées mais les faces opposées et par conséquent il est nécessaire que la chaleur communiquée par les cylindres 7 et 8 aux maté- riaux 4 et 6 traverse les dits matériaux, ce qui fait que cette instal- lation sera plus particulièrement réservée pour des applications o les épaisseurs des matériaux 4 et 6 seront relativement faibles c'est-à-dire n'excédant en pratique pas 4 millimètres d'épaisseur. Il sera souhaitable de recouvrir la périphérie des cylindres 7 et 8 de téflon anti-adhérent. Dans les exemples précédents, le film thermo-plastique 5 est délivré à partir d'un dévidoir 2, toutefois, on pourra également envi- sager d'obtenir le film thermo-plastique 5 directement en sortie d'ex- trudeuse équipée d'une filière plate, auquel cas le four 11 peut éventuel- lement être supprimé. - 10 - Cette réalisation offre l'intérêt de permettre de modifier très facilement l'épaisseur du film et donc de disposer d'un paramètre de soudage supplémentaire. D'autres mises en oeuvre de la présente invention auraient pu également être envisagées sans pour autant sortir du cadre de celle- ci. s5102 - 11 - REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication en continu d'un complexe souple de perméabilité contrôlée destiné notamment au tenturage mural, le dit complexe étant formé par un assemblage de deux matériaux souples en ban- des non étanches à l'air et à la vapeur d'eau, par exemple un textile et une mousse, disposés de part et d'autre d'un film thermo-plastique continu sur lequel ils sont soudés, caractérisé en ce que: - on chauffe le film thermo-plastique (5) à souder en le fai- sant défiler dans des moyens de chauffage (11), - on soude les matériaux souples (4) et (6) sur le film thermo- plastique (5) intermédiaire par compression du complexe (14) formé par superposition du film (5) entre les dits matériaux souples (4) et (6), on mesure la perméabilité du complexe (14) en continu, - on ajuste les paramètres du soudage pour obtenir la perméa- bil i té recherchée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on chauffe indépendamment les différents matériaux souples (4) et (6) et le film thermo-plastique (5). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on chauffe le matériau souple (4) et/ou (6) par contact avec un cylindre chauffant (7) et/ou (8). 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on chauffe le film thermo-plastique (5) dans un four à infrarouge (11). 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on soude les matériaux souples (4) et (6) sur le film thermo-plastique (5) par compression du complexe (14) entre des rouleaux de calandrage (12) et (13). 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on corrige les paramètres du soudage en modifiant la vitesse de défi- lement des matériaux souples (4) et (6) et du film thermo-plastique (5). 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on corrige les paramètres du soudage en modifiant la pression exercée ur le complexe (14). 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on corrige les paramètres du soudage en modifiant la température des moyens de chauffage du film thermo-plastique (5). 9. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on corrige les paramètres du soudage en modifiant la température de - 12- chaffage des matériaux souples. 10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on corrige les paramètres du soudage en modifiant l'épaisseur du film thermo-plastique (5) en sortie d'extrudeuse. 11. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on chauffe les matériaux souples (4) et (6) par enroulement de oes derniers autour de cylindres de calandrage (7) et (8) chauffants qui compriment ensuite les dits matériaux (4) et (6) sur le fila therao- plastique (5) introduit entre les dits matériaux (4) et (6). 12. Installation de mise en oeuvre du procédé selon la revem- dication 1 qui comprend: - des dévidoirs (1, 2 et 3) sur lesquels sont disposés les matériaux souples (4) et (6) en bandes, par exemple untextile et use mousse et le film thermo-plastique (5), - des cylindres chauffants (7) et t8) sur lesquels les maté- riaux souples (4) et (6) viennent en contact, - des moyens de chauffage (11) du film thernmo-plastique (5), tels qu'un four à infrarouge (11), des rouleaux de calandrage (12) et (13) qui compriment les matériaux souples (4) et (6) sur le film thermo-plastique (5) pour les assembler par soudage et former un complexe (14), caractérisée par le fait qu'ele comprend un dispositif (16) de mesure en continu de la perméabilité du complexe (14) et d'asservissement des paramètres du soudage. 13. Installation selon la revendication 12, caractérisée par le fait que le dispositif (16) de mesure en continu se présente sous la forme d'un caisson (17) relié à une pompe (18) qui permet de créer dans le caisson une différence de pression par rapport à la pression atmosphé- rique extérieure, le dit caisson (17) présente une ouverture (19) au- dessus de laquelle on fait défiler le complexe (14) qui masque la dite ouverture (19), ainsi un certain flux d'air (20) passe par l'ouverture (19) en traversant le complexe (14), le dit dispositif (16) réagit sur la vitesse de défilement et/ou la température de chauffage et/ou la pression de calandrage et/ou l'épaisseur du film thermo-plastique en sortie d'extrudeuse en fonction du débit d'air passant à travers la fente (19).