Brevet FR2554836A1 — publié le 19850517

La prdsente invention concerne une étoffe de matière plastique et plus particulièrement une etoffe de matière plastique présentant des propriétés de filtration obtenue par traitement thermique en maintenant la matière de base de telle manière qu'elle subisse un Tirage ou un retrait réglés. On connaît dans la technique une telle étoffe de matière plastique telle qu'on l'obtient en maintenant par exemple une feuille de polyester ou de non-tissé dans une rame et en la chauffant par exemple jusqu'à 2000C. Ce procède de chauffage donne la stabilite à la matière de sorte qu'elle peut être utilisée à une eemperature de fonctionnement allant jusqu'd 2000C sans qu'il se produise des variations profondes de forme ou d'aspect. Une étoffe de matière plastique de ce type est relati- vement coûteuse puisque la matière de base doit être fixée dans une rame, tandis que le chauffage jusqu'à une température prédéterminée nécessite également des conditions de traitement très précises. D'autre part, on connait également une étoffe non tissée de matière plastique obtenue par imprégnation d'un non-tissd plastique avec une résine plastique et ensuite traitement thermique de la rdsine plastique, ledit traitement étant mis en oeuvre sur une calandre à cylindre. Un inconvdnient de cette dtoffe non tissée plastique connue est que le traitement thermique doit avoir lieu en une courte durde et avec une pression linéaire élevé entre les cylindres de la calandre à cylindres et la matière de base. Enfin, si on traite à chaud une étoffe de matière plastique composée d'un stratifié de deux non-tissds de matières plastiques différentes, il se produit l'inconvénient que, lorsque l'on chauffe jusqu'd la température de fusion les fibres plastiques ayant le point de fusion le plus bas, lesdites fibres plastiques fondent ensemble et forment une très petite masse, toutes les propriétés favorables de l'étoffe de matière plastique entant ainsi perdues. La prdsente invention a donc principalement pour objet une étoffe de matière plastique qui est plus facile à fabriquer et qui a en outre des propriétés de résistance optimales, sans la nécessité d'utiliser une rame ou une calandre à cylindres. Cet objet est atteint selon l'invention du fait que ltdtoffe de matière plastique a été forme en faisant passer la matière de base à travers une région forme par un cylindre et une bande sans fin au moins partiellement enroulé autour dudit cylindre, avec apport de chaleur. Lorsqu'on applique ces mesures, qui peuvent être mises en oeuvre efficacement en utilisant une calandre à ruban, il est possible de régler avec précision le degré de pression entre le ruban et le cylindre et, en outre, d'opérer avec des forces de pression relativement faibles, permettant des durées de contact longues en comparaison avec les durées de contact et les forces de pression dans une calandre à cylindres, ce qui conduit à une qualité optimale du produit final. Avantageusement, l'étoffe de matière plastique consiste en une première couche non tisse de fibres plastiques ayant un point de plastification plus elle8 qu'une autre couche plastique collée à ladite couche non tissée. Cette étoffe de matière plastique convient pour une large gamme d'applieationset dans le cas oA l'autre couche plastique est une couche plastique poreuse, l'étoffe de matière plastique est particulièrement bien adaptée pour l'utilisation comme matière filtrante. On obtient des matières filtrantes spécialement bonnes lorsqu'une face de l'autre couche plastique poreuse est exempte de fibres plastiques dépassant de la première couche non tissée et a été obtenue en fondant ensemble les fibres plastiques d'une autre couche non tissée. En particulier, cette étoffe de matière plastique convient pour la filtration de compositions de liquides alimentaires, tels que le lait, mais aussi pour de nombreux autres types de filtrations, car la première couche non tissée retient ses propriétés normales et l'autre couche plastique, vautre part, présente des pores spécifiés pour permettre le passage du liquide. L'etoffe de matière plastique selon l'invention possède en particulier des propriétés très bien réglées d'étirage ou de retrait, d'où il résulte qu'elle peut être utilisée de manière optimale comme produit industriel pour la fabrication d'autres produits. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une étoffe de matière plastique, plus particulièrement une étoffe de matière plastique ayant des propriétés de filtration, en soumettant une étoffe de matière de base à un traitement thermique tout en maintenant ladite matière de base de telle manière que ladite matière soit soumise à un étirage ou un retrait réglés, la matière de base passant à travers une région située entre un cylindre et un ruban sans fin au moins partiellement enroulé autour dudit cylindre, avec apport de chaleur. Ce procédé donne une étoffe de matière plastique ayant des propriétés optimales, en comparaison avec les produits fabriqués jusqu'à présent sur des rames ou au moyen de calandres à cylindres. Avantageusement, la pression de surface pendant le traitement est comprise entre 0,05 et 3 bars, de preference entre 0,10 et 0,15 bar, la température étant comprise entre 25 et 3000C avec une durée de contact comprise entre 1 et 60 s, de préférence entre 5 et 15 s. Le procédé selon l'invention présente en outre des avantages particulièrement grands dans le cas où le traitement thermique est effectué dans plusieurs régions situées sur la cir conférence d'un cylindre central ou au voisinage de celle-ci, à savoir successivement une région de préchauffage, une région à température constante et une région de refroidissement, de préfé- rence autour dun cylindre central, ce qui donne les propriétés optimales à obtenir. On obtient de cette manière une étoffe d'excellente qualite. On applique utilement une couche d'un agent de démou- lage sur le produit de base, sur le cylindre central et/ou sur un ou plusieurs des rubans au moins partiellement enroulés sur le cylindre et entraSnant la matière plastique, de manière à permettre une séparation facile du produit fini, au cas oh le produit, en l'absence d'agents de démoulage, collerait sur la surface du cylindre et/ou d'un ou plusieurs rubans au moins partiellement enroulés autour du cylindre. L'agent de demoulage est utilement appliqué au moyen d'une bande de feutre mobile. La présente invention est encore mise en oeuvre dans un appareil consistant en un cylindre central qui coopère avec un ruban sans fin au moins partiellement enroulé autour de la circonference du cylindre central, ainsi que des dispositifs de guidage pour le ruban sans fin et des dispositifs de tension pour appliquer le ruban contre la surface du cylindre avec une force reglable, ledit appareil étant muni d'au moins un élément d'apport de chaleur et au moins un élément de refroidissement. Dans un mode de mise en oeuvre favorable de l'appareil selon llinvention, le premier ruban sans fin consiste en une matière conductrice de la chaleur et au moins un élément d'apport de chaleur est disposé le long d'une portion de-la circonférence du cylindre refroidssable central recouvertepar le premier ruban qui a été partiellement enroulé autour du cylindre central. Ceci permet une vitesse de production très élevée car le cylindre refroidissable refroidit rapidement le ruban en matière conductrice de la chaleur, de sorte que la matière plastique est facilement détachée dudit ruban après chauffage. Selon un autre mode de mise en oeuvre avantageux de l'invention, au moins deux rubans sont enroulés autour d'un cylindre chauf fable central, l'un des rubans étant un ruban ayant une faible résistance calorifique et étant disposé entre le cylindre chauffage central et un second ruban sans fin qui est ledit premier ruban, ledit ruban de faible résistance calorifique passant à travers une région de refroidissement située à l'extérieur de la circonférence du cylindre central. En raison de la présence du ruban de faible résistance calorifique, l'étoffe traitée à chaud est.facilement détachée dudit ruban après refroidissement, tandis que, d'autre part, ce ruban n'altère pas l'efficacité du traitement thermique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 représente une vue en section droite d'une étoffe de matière plastique selon l'invention; - la figure 2 représente un premier mode de mise en oeuvre d'un appareil selon l'invention; - la figure 3 représente un second mode de mise en oeuvre d1un appareil selon l'invention; et - la figure 4 représente schématiquement le matériau de base. Dans la figure 1, on a représenté une étoffe de matière plastique selon l'invention comprenant une première couche non tissée de polyester 1 collée avec un adhésif à une autre couche plastique 2 obtenue par fusion de fibres de polyoldfine, plus particulièrement des fibres de polypropylène. Ladite autre couche plastique 2 est fondue de telle manière que la couche comporte des pores 3. Comme on peut le voir, l'autre couche plastique sous la forme de la feuille poreuse de polypropylène 2 est collée sur une face avec un adhésif sur la première étoffe non tissée de polyester dont les fibres sont fixées dans la feuille de polypropylône 2. L'autre face 4 de l'étoffe en matière plastique est exempte de fibres faisant saillie. Un matériau de ce type se prête lui-meme partlculid- rement bien à l'utilisation comme matière filtrante pour le lait, mais aussi peur d'autres procédés de filtration. La figure 2 illustre un appareil selon l'invention comprenant un cylindre central 6 muni de serpentins de chauffage 7 et/ou de dispositifs d'alimentation et de décharge d'un fluide chauffant pour amener ce cylindre central A une température pré- déterminée. Un ruban sans fin de feutre 8 est partiellement enroulé autour de la circonférence du cylindre central 6 et passe sur des rouleaux de guidage 9 et des rouleaux de tension 10 et li pour presser le ruban de feutre 8 contre le cylindre central 6 avec la force dÉs;rée, permettant ainsi d'exercer la pression ddsirde sur un stratifié 12 sous forme étoffe d'un matériau non tissé de fibres de polyoléfine3 en particulier des fibres de polypropylène, qui a été consolide avec un premier non-tissé de fibre de polyester par aiguilletage. Ce non-tissé composite stratifié 12 est fourni à partir d'une bobine 13 ou d'un autre mécanisme d'alimentation en matériau de base. Un second ruban sans fin ou ruban suiveur 14 ayant une faible résistance calorifique, comme par exemple une feuille métallique munie d'une couche mince de polyester ou un ruban mince de fibres de verre-PTFE, coopère avec la surface extérieure du cylindre central 6. Ce second ruban 14 passe sur un cylindre refroidissable 17, au-delà duquel est disposée une courroie transporteuse 15 pour guider l'étoffe de matière plastique (portant la réfé- rence 18) obtenue selon l'invention, vers une bobine d'enroulement 16 ou un autre type de mécanisme de bobinage. Dans l'utilisation dlun non-tissé composite de fibres de polypropylène et d'une couche non tissée de polyester consolidée avec celle-ci par aiguilletage, la température du cylindre central 6 peut être d'environ 1800C, la durée de contact dans la zone de chauffage étant alors de 10 s. Dans le trajet où l'étoffe de matière plastique formee selon lginvention quitte la surface du cylindre central 6, le produit fini est refroidi, le cylindre refroidis sable 17 le refroidi dissant finalement jusqu'à une température inférieure à 1000C, par exemple 600C. -A cet effet, le cylindre refroidi 17 est alimenté en eau de refroidissement à par exemple 200C au moyen d'un dispositif d'alimentation 19 et d'un dispositif de sortie 20 de l'eau de refroidissement. En général, la pression superficielle entre le ruban de feutre 8 et le second ruban ou ruban suiveur 14 est choisie entre 0,5 et 3 bars, et de préférence entre 0,10 et 0,15 bar. La température est de préférence comprise entre 25 et 3000C avec une dure de contact totale de 1 à 60 s, de préférence de 5 à 15 s > entre le ruban suiveur 14 et le ruban de feutre 8. La figure 3 illustre encore un autre mode de réali- sation de l'invention comprenant un cylindre central refroidi 6' muni d'un dispositif central 21 pour l'alimentation en eau de refroidissement, de sorte que la surface périphérique du cylindre central 6t soit refroidie par exemple à la température ambiante L'étoffe de non-tissé composite 12,fournie de manière analogue par une bobine d'alimentation 13 et composée d'un non-tissé de fibres de polyester et d'un non-tissé de fibres de polypropylène consolidés l'un avec l'autre par aiguilletage, est pressée contre la surface du cylindre central refroidi 6' au moyen d'un premier ruban sans fin 88. Pour fournir la chaleurnécessaire pour le traitement thermique, l'appareil est muni d'un élément chauffant 22 disposé sur le côté opposé de la surface périphérique du cylindre central 6', mais de telle manière que la chaleur soit fournie depuis lleldment chauffant 22 sur une partie de la portion du cylindre central 6', un ruban sans fin 8' étant enroulé autour de ce cylindre. La refroidissement de l'étoffe non tissée composite traitée à chaud, les fibres de polypropylène ayant été fondues en une couche poreuse, a lieu après passage dans la région de fonctionnement de l'élément chauffant 22, donc dans la zone indiquée par les flèches 24, 24'. Après avoir quitté le cylindre central 6', le matériau en feuille de polypropylène poreux 2 auquel est collé le non-tissé de polyester 5 passe sur la bande transporteuse 15 vers la bobine réceptrice 16. Pour éviter que le produit non tissé composite 18 ne colle au cylindre central 6' ou au premier ruban sans fin 8' conducteur de la chaleur, il peut être judicieux d'appliquer sur lesdites surfaces un agent de démoulage au moyen dlun dispositif applicateur d'agent de démoulage 23, par exemple sous la forme dtune bande de feutre en mouvement transversal. Bien entendu, il est aussi possible d'appliquer l'agent de démoulage directement sur les deux surfaces du matériau de base au moyen d'un applicateur d'agent de démoulage 231 (figure 3). Il est possible aussi, bien entendu, d'appliquer l'agent de démoulage sur le second ruban sans fin 14 et sur le ruban de feutre 8' au moyen d'applicateurs d'agent de démoulage 23, La figure 4 représente schématiquement le produit de base comprenant un non-tissé 1 de fibres de polyester et un nontissé 2' de fibres de polypropylène consolides l'un avec l'autre par une opération d'aiguilletage. Pendant le traitement thermique dans l'appareil (illustré à la figure 2), le non-tissé de polypropylène 2' est guidé de manière à s'appliquer contre le second ruban sans fin ou ruban suiveur 14. Dans le mode de mise-en oeuvre de l'appareil de la figure 3, cependant, le non-tissé de polypropylène 2' est guidé de manière à s'appliquer contre le ruban de feuille metallique 8' muni d'une couche de polyester. Le ruban sans fin 8' peut cependant consister aussi en papier de silicone ou en feuille de PTFE, l'uniformité de la surface de la couche de polypropylène stratifié 2' dépendant aussi, bien entendu, de celle dudit ruban sans fin 8'. Dans le mode de mise en oeuvre de la figure 2, le cylindre central 6 a une température superficielle d'au moins 1900C; en tout cas, la température doit être inférieure à 2259C, car le polyester fondrait à cette dernière température. Dans ce qui précède, on a décrit l'application d'un agent de démoulage au moyen d'une bande de feutre en mouvement transversal, mais ledit agent de demoulage peut, bien entendu, être appliqué aussi par pulvérisation ou au moyen d'un applicateur s cylindre. Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois en limiter la portée. EXEMPLE 1 Une calandre à ruban (voir figure 3) est alimentée avec une couche non tissée composite consistant pour 20% de son poids en une couche non tissée de polypropylène et pour 807. de son poids en une couche non tissée de polyester, lesdites deux couches étant consolidées l'une avec autre par aiguilletage. Pour obtenir une matière filtrante dans 18quelle le polypropylène est fondu en une couche poreuse lisse et le non-tissé de polyester qui y est fixé en une couche filtrante volumineuse, l'étoffe composite de non-tissés est chauffée au moyen dtun élément chauffant 22 à une température de 1800C. On utilise un ruban conduc teur de la chaleur 8' en feuille de cuivre qui, sur sa face en contact avec la couche non tissée de polypropylène, est muni d'un rev8tement de polyester. La durée de contact dans la région de chauffage, chauffée par l'élément chauffant 22, est de 10 s, tandis que le refroidissement ultérieur à une température de 800C a lieu au moyen du cylindre central refroidi 6'. Ensuite, la bande transporteuse 15 transporte l'étoffe 18 obtenue selon l'jnvention vers la bobine réceptrice 16. L'étoffe de matière plastique ainsi obtenue et présentant d'excellentes propriétés de filtration consiste en un non-tissé de polyester dont les fibres de polyester sont solidement fixées dans une couche de polypropylène 2 munie de pores et formée par une fusion des fibres de polypropylène du non-tisse de polypro pyrène 2'. La structure de pores dans la couche 2 est telle que les fifres de polyester pouvant s'entre détachées pendant l'utilisation de l'étoffe selon l'invention sont retenues dans la matière filtrante de polypropylène 2. EXEMPLE 2 On traite une étoffe non tissée composite comme décrit à l'exemple 1 dans une calandre A ruban de feutre (voir figure 2). Le cylindre central 6 a une température superficielle de 1900C. Le ruban de cuivre 14 à faible résistance calorifique fait ensuite fondre les fibres de polypropylène en une couche poreuse et transporte la feuille 18 obtenue vers le cylindre de refroidissement 17 où le ruban de cuivre 14 est refroidi par veau. Par suite du refroidissement, le cuivre se contracte et ainsi l'étoffe composite ayant une température de 800C est séparée du ruban de cuivre 14. Ensuite, l'étoffe de matière plastique selon l'invention présentant d'excellentes propriétés de filtration est enroulée en bobine. I1 est entendu que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus à titre d'illustration et que lthomme de l'art pourra y apporter des modifications sans sortir du cadre de ltinvention. R E V E N D I C A T I O N S 1. Etoffe de matière plastique, plus particulièrement étoffe présentant des propriétés de matiere filtrante, obtenue par traitement à chaud en maintenant la matière de base de telle manière qu'elle subisse un étirage ou un retrait réglées, caractérisée en ce que l'étoffe plastique est formée par passage de la matière de base (12) à travers une région formée par un cylindre (6 ou 6') et un ruban sans fin (8 ou 8') au moins partiellement enroulé autour dudit cylindre, avec apport de chaleur. 2. Etoffe de matière plastique selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite étoffe consiste en une première couche non tissée (1) de fibres de matière plastique ayant un point de ramollissement plus élevé qu'une autre couche (2) de matière plastique conso lidée avec ladite couche non tissée. 3. Etoffe de matière plastique selon la revendication 2, .caractérisée en ce que l'autre couche de-matière plastique (2) est une couche de matière plastique poreuse, dont une face est exempte de fibres faisant saillie sur la première couche non tissée (1). 4. Etoffe de matière plastique selon la revendication 3, caracterisee en ce que l'autre couche plastique (2) a été obtenue en fondant ensemble des fibres plastiques d'une autre couche non tissée Qat). 5. Etoffe de matière plastique selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'autre couche plastique poreuse (2) a été formée en fondant ensemble une seconde couche non tissée (2') de fibres de polyoléfine, telles que des fibres de polypropylène, la première couche (1) non tissée consistant en fibres de polyester. 6. Procédé de fabrication dtune étoffe de matière plastique, notamment une étoffe de matière plastique douée de pro priétés de filtration, en soumettant une matière de base sous forme dtétoffe -à un traitement thermique en maintenant ladite matière de base de telle manière qu'elle soit soumise à un étirage ou un retrait réglés, caractérisé en ce que la matière de base (12) passe à travers une région située entre un cylindre (6 ou 6') et un ruban sans fin (8 ou 8d) au moins partiellement enroulé autour dudit cylindre, avec apport de chaleur. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la matière de base d'une première couche non tissée (1) consiste en fibres plastiques ayant un point de plastification plus élevé qu'une autre couche plastique (2') consolidée avec ladite couche non tissée. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'autre couche plastique (2') est transformée en une couche plastique poreuse de telle manière qu'une face soit exempte de fibres plastiques faisant saillie sur la première couche non tissée (1). 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les fibres plastiques d'une autre couche non tissée (2') sont fondues en ladite autre couche plastique poreuse (2). 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'autre couche plastique poreuse (2) est formée en fondant ensemble une seconde couche non tissée (2')-de fibres de polyolefine, telles que les fibres de polypropylène, la première couche non tissée (1) consistant en fibres de polyester, les couches de base étant consolidées entre elles par aiguilletage. 11. Procédé selon la revendication 6, 9 ou 10, caractérisé en ce que la pression superficielle pendant le traitement thermique est comprise entre 0,5 et 3 bars, la température étant comprise entre 25 et 3000C avec des durées de contact comprises entre I et 60 s. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la pression superficielle est comprise entre 0,10 et 0,15 bar. 13. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la durée de contact est comprise entre 5 et 15 s. 14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 et 9 à 13, caractérisé en ce que l'on applique une couche d'un agent de démoulage sur le produit de base (12), sur le cylindre central (6), sur un ou plusieurs des rubans (8, 14 ou 8') au moins partiellement enroules sur le cylindre (6), ou sur plusieurs de ces éléments. 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 et 9 à 14, caractérisé en ce que l'on applique en continu un agent de démoulage au moyen d'une bande de feutre en mouvement transversal (23 ou 23'). 16. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le traitement thermique est effectué dans plusieurs régions situées sur la périphérie d'un cylindre central (6 ou 6') ou dans son voisinage. 17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que la matière de base passe successivement à travers une région de chauffage, une région a température constante et une région de refroidissement autour d'un cylindre central (6 ou 6'). 18. Appareil pour la fabrication d'une étoffe de matière plastique, notamment une étoffe de matière plastique douée de pro priétés de filtration, en soumettant une matière de base sous forme d'étoffe à un traitement thermique tout en maintenant ladite matière de base de telle manière qu'elle soit soumise à un étirage ou un retrait réglés, dans lequel la matière de base passe à travers une région situee entre un cylindre et un ruban sans fin au moins partiellement enroulé autour dudit cylindre, avec apport de chaleur, caractérisé en ce qu'il comprend un cylindre central (6 ou 6') coopé- rant avec au moins un-premier ruban sans fin (8 ou 8') qui est au moins partiellement enroulé autour de la périphérie du cylindre central (6 ou 6'), ainsi que des rouleaux de guidage (9) et des rouleaux de réglage de pression (10, 11) pour appliquer le ou les rubans contre la surface du cylindre central avec une force réglable, ledit appareil étant munid'au moins un élement chauffant (7 ou 22) et au moins un élément de refroidissement (17 ou 21). 19. Appareil selon la revendication 18, caractérisé en ce que le premier ruban sans fin (8') consistant en une matière conductrice de la chaleur et au moins un élément d'apport de chaleur (22) sont disposés le long d'une portion de la périphérie du cylindre refroidissable central (6') recouverte par le premier ruban (8') qui a été partiellement enroulé autour du cylindre central (6'). 20. Appareil selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'au moins deux rubans sont enroulés autour d'un cylindre chauffable central, l'un des rubans étant un ruban (14) ayant une faible résistance calorifique et étant disposé entre le cylindre chauffable central (6) et un second ruban sans fin (8) thermiquement isolant qui est ledit premier ruban, ledit ruban de faible résistance calorifique passant à travers une région de refroidissement située hors de la périphérie du cylindre central. 21. Appareil selon la revendication 20, caractérisé en ce que ladite région de refroidissement (17) est un cylindre de refroidissement.