Brevet FR2564471A1 — publié le 19851122

Composition amylacée pour mélanqes à base de liants syn- thétiques ou naturels mis en oeuvre dans la fabrication de certains produits textiles, paratextiles et notamment du type composites textiles. L'invention a pour objet une composition amylacée pour mélanges à base de liants synthétiques ou naturels mis en oeuvre dans la fabrication de certains produits textiles, paratextiles et notamment du type composites textiles. Les mélanges en question sont généralement dési- gnés dans la technique et ci-après par le terme "com- pound". De même, les liants synthétiques ou naturels, qui représentent le constituant essentiel et, dans certains cas, unique des compounds, sont désignés par le terme "latex"; ils se présentent sous la forme de dispersions aqueuses de polymères synthétiques ou de caoutchouc natu- rel. Les mélanges à base de liants synthétiques ou na- turels en question ou compounds trouvent des applications nombreuses dans les procédés en eux-mêmes connus de fabri- cation des produits textiles, paratextiles et notamment du type composites textiles et dont certaines étapes consti- tuent des opérations de collage, notamment au moment de l'assemblage des parties constitutives des composites tex- tiles tels que tapis, tapis tuftés ou aiguilletés et autres du type comportant un "dos" en mousse ou encore en textile qui constitue un doublage secondaire, l'ensemble étant généralement désigné par le terme "double dossier", lorsque-le "dos" est en matière textile. La viscosité des compounds doit être telle qu'ils pénètrent juste suffisamment dans la matière textile pour donner l'adhérence souhaitée entre les parties constituti- ves du produit. Outre le ou les polymères synthétiques et/ou le caoutchouc naturel, les compounds comprennent généralement des charges notamment minérales conférant aux produits textiles terminés des propriétés d'ignifugation, de rigi- dité, de couleur et autres. Ils peuvent également conte- nir, entre autres, un ou plusieurs des constituants suivants: - anti-oxydants produits antimousse - plastifiants - épaississants - agents de vulcanisation - émuisionnants - dispersants. Pour être concurrentiels, les produits textiles - ainsi fabriqués avec mise en oeuvre de compounds à base de liants synthétiques ou naturels ou latex doivent répondre notamment à des critères de solidité qui, par exemple dans le cas des tapis du type "double dossier", se traduisent par une résistance suffisante à la séparation des parties constitutives du tapis. Il a déjà été proposé, dans le but d'en améliorer les propriétés de viscosité et/ou le pouvoir cohésif, de faire entrer dans la composition des susdits compounds di- vers agents épaississants dont certains sont des produits amylacés constitués: - soit d'amidons prégélatinisés, - soit d'empois gélatinisés, - soit d'amidons sous forme granulaire, non solu- bles dans l'eau froide, éventuellement modifiés au préala- ble par voie chimique et éventuellement mis en oeuvre en présence de certains agents chimiques capables d'en abais- ser la température de gélatinisation. Aucune des solutions ainsi proposées n'a conduit à. des résultats satisfaisants sur tous les plans. C'est ainsi que l'utilisation d'amidons prégélati- nisés ou d'emplois d'aidon conduit à l'obtention de compo- sitions liantes présentant des viscosités excessives, incompatibles avec les conditions de marche sur machine. L'utilisation d'amidons granulaires peut entraî- ner, quant à elle, des problèmes de décantation, en parti- culier dans le domaine des tapis aiguilletés plein bain. D'autre part, le pouvoir d'adhérence instantanée est inexistant et le pouvoir cohésif en sortie de sécherie peut être jugé insuffisant. Or, la Société Demanderesse a eu le mérite de met- tre au point une composition amylacée qui permet, lors- qu'elle remplace dans la formulation d'un compound du gen- re en question une proportion d'environ 5 à 30 % du liant naturel ou synthétique sec, d'accroître de façon décisive la cohésion des produits textiles fabriqués à l'aide de ces compounds. Du fait de cette augmentation déterminante de la cohésion, la proportion de charges peut être augmentée dans la formulation finale tout en conservant u.ne résis- tance encore satisfaisante. Cette augmentation du taux de charges ainsi que la substitution d'une partie des latex par la composition amylacée selon l'invention se traduisent par une diminu- tion très sensible du prix de revient du produit textile terminé. En plus des avantages qui viennent d'être indi- qués, le recours à la composition amylacée conforme à l'invention confère au compound correspondant un pouvoir de collage instantané remarquable permettant d'éviter le déplacement les unes par rapport aux autres des parties constitutives du produit textile dans la fabrication duquel est utilisé le compound au cours des manipulations précédant le passage en sécherie. Ceci étant, la composition amylacée en question, qui se présente avantageusement sous la forme d'un mélange pulvérulent ou d'une pâte (en général à moins de 35 t d'eau), comprend conformément à l'invention: - de 7 à 45 v en poids, de préférence de 0l à 25 % en poids d'un amidon gonflant dans l'eau froide éventuel- lement modifié par voie chimique, - de 55 à 93 % en poids, de préférence de 70 à 85% en poids d'amidon granulaire modifié par voie chimique, de préférence par oxydation. Avantageusement, on ajoute à la susdite composi- lOtion de 0,2 à 4 %, de préférence de 0,5 à 2,5 % en poids d'au moins un agent alcalin propre à abaisser la tempéra- ture de gélatinisation de l'amidon granulaire, ces pour- centages étant exprimés en équivalents OH- par rapport à l'amidon total de la composition. Selon un mode de réalisation avantageux de l'in- vention, on ajoute à la susdite composition amylacée, de O,1 à 10 % et, de préférence, de 0,2 à 5 v en poids de borax, cette introduction de borax permettant d'améliorer le pouvoir cohésif. La composition selon l'invention peut également comprendre des agents plastifiants tels que l'urée et le nitrate de sodium et des agents désaérants tels que ceux connus sous les marques ALBEGAL et IRGAPADOL FFU commer- cialisés par CIBA GEIGY. L'invention vise également les mélanges à base de liants synthétiques ou naturels ou compounds mis en oeuvre dans la fabrication notamment des produits textiles, en particulier du type composite dans lesquels une proportion d'environ 5 à 30 y en poids du liant sec est remplacée par une quantité équivalente de la composition amylacée con- forme à l'invention. Elle vise enfin un procédé de préparation de pro- duits textiles, notamment du type composite, comportant la mise en oeuvre d'un mélange à base de liants synthétiques ou naturels ou compounds dans lequel une proportion d'en- viron 5 à environ 30 y du liant sec est remplacée par une quantité équivalente de la composition amylacée conforme à l'invention ou par ses constituants introduits isolément. L'amidon gonflant dans l'eau froide entrant dans la constitution de la composition conforme à l'invention peut être obtenu par traitement de modification physique du genre gélatinisation sur tambour ou, de préférence, par cuisson-extrusion, à partir d'amidons natifs ou modifiés de toute origine comprenant les amidons naturels ou hybri- des de pomme de terre, manioc, mais, mais cireux, mais à haute teneur en amylose, blé, riz et autres. Il peut éga- lement être obtenu par une modification chimique de l'ami- don, telle que l'estérification ou l'éthérification, cette modification étant suffisante pour rendre l'amidon gon- flant dans l'eau à température ambiante. Ce sont ces mêmes amidons natifs de toute prove- nance qui sont utilisés sous forme granulaire dans la com- position conforme à l'invention après avoir été soumis à un traitement de modification chimique consistant, de préférence, en une oxydation mais pouvant également être constitué par une estérification, une éthérification, une réticulation ou une fluidification acide ou enzymatique, ou une combinaison de ces traitements. Les agents propres à abaisser la température de gélatinisation de l'amidon granulaire, ou sensibilisa- teurs, et qui sont ajoutés préférentiellement à la compo- sition conforme à l'invention, peuvent être choisis dans le groupe comprenant en particulier la soude, la potasse, l'urée, le carbonate de soude et la chaux ainsi que leurs mélanges. L'invention pourra être encore mieux comprise grâce aux exemples comparatifs qui suivent et dans les- quels sont exposés des modes de réalisation avantageux. EXEMPLE 1 Dans cet exemple, on compare les valeurs de la cohésivité, mesurées à l'aide de l'appareil INSTRON modèle 1122 et exprimés en Newton (N), dans le cas de la fabrica- tion d'un produit textile stratifié composite du type "double dossier" (formé par un tapis du type "tufté" et d'un "dossier" en polypropylène) à l'aide de trois formu- lations à base de liants synthétiques selon l'art anté- rieur et de deux formulations comportant une composition amylacée conforme à l'invention. La fabrication du "double dossier" a été réalisée selon les phases opératoires suivantes: - Préparation de la formulation à base de latex Application à la racle du compound ainsi obtenu au dos du tapis Contrecollage du "dossier" - Calandrage - Séchage en four ventilé Conditionnement du produit fini, c'est-à-dire du "double dossier". On prépare ensuite, à partir du "double dossier" ainsi réalisé, les éprouvettes, soumises à la mesure de la cohésivité, en découpant des bandelettes de 5 cm de large. La concentration en matières sèches des susdites formulations à base de latex requise pour la fabrication de ces "double dossiers" est de 75 %. Les quantités de compound mises en oeuvre sont de 251000 g de produit commercial par m2 de "double dossier". La durée de séchage est arbitrairement fixée à 15 minutes pour une température de 150 C. Les trois formulations à base de latex ou compound selon l'art antérieur sont constituées comme suit: Formulation A C'est un mélange sans produit amylacé. On mélange à la température ambiante: - 100 parties en poids (exprimées sur la matière sèche) de liant synthétique se présentant sous la forme d'une dispersion aqueuse à 50 % de matières sèches, connu sous la marque "Latex Dow Chemical XDS 84 18 06", - 2 parties en poids de tripolyphosphate de sodium ou TSPP à titre de dispersant, - 400 parties en poids de charge minérale consti- tuée par du CaC03 On ajoute une quantité suffisante d'eau pour ame- ner la teneur en matières sèches de la formulation à 75 %. On amène enfin la viscosité de ce mélange à 10.000 cps (mesurée sur l'appareil Brookfield type RVF, broche n 5, 20 t/min.) en ajoutant la quantité nécessaire de polyacrylate de sodium à 12,5 % de matière active (par exemple celui commercialisé par la Société Protex sous l'appellation "ACRYLRON A 300"). Formulation B C'est un mélange comportant, en tant que produit amylacé, un amidon extrudé. Dans ce mélange, l'amidon extrudé doit remplacer environ 20 parties du liant synthétique sec de la formula- tion A. Pour le préparer, on a mélangé - 80 parties en poids (en sec) du liant-synthéti- que utilisé pour la formulation A, - environ 20 parties en poids d'un amidon de mais extrudé (obtenu sur une extrudeuse double vis de la marque Creusot-Loire et caractérisé, d'une part, par une visco- sité de 50 cps à 5 % de matières sèches et, d'autre part, par un taux de matières solubles d'environ 50 % dans l'eau à température ambiante, cet amidon extrudé étant essen- tiellement non-biréfringent) auquel on ajoute une quantité de borax correspondant à 1,3 % en poids de la quantité totale d'amylacé présent, - 2 parties en poids de TSPP. On a essayé d'introduire 400 parties en poids de la même charge minérale que celle utilisée pour préparer la formulation A; cette introduction a été impossible du fait de la forte viscosité développée par l'amidon extru- dé; pour pallier cet inconvénient, il aurait fallu ajouter une quantité d'eau telle qu'il n'aurait pas été possible de respecter les 75% de matières sèches requises. Il n'a donc pas été possible de préparer cette formulation. Formulation C C'est un mélange comportant, en tant que produit amylacé, de la fécule de pomme de terre native granulaire; le mélange comporte en outre un mélange propre à abaisser le point de gélatinisation de la fécule. La formulation C est préparée à partir de: - 80 parties en poids (sur sec) du liant synthé- tique utilisé pour la formulation A - 19 parties en poids d'une fécule de pomme de terre native à laquelle on ajoute en plus 1,36 % en poids, par rapport à la quantité totale d'amylacé, de borax et 3,9 % en poids d'un mélange équimoléculaire de chaux et de carbonate de sodium, - 2 parties en poids de TSPP, - 400 parties en poids de la charge minérale pré- vue pour la formulation A, - quantités suffisantes d'eau pour amener la te- neur en matières sèches à 75 % et de polyacrylate de la marque "AC-RYLRON A 300" pour obtenir une viscosité de 10.000 cps. Formulation D C'est un mélange comportant, en tant que produit amylacé, une composition conforme à l'invention constituée de: - - 79,8 % en poids d'une fécule modifiée par acéty- lation et par fluidification présentant un indice d'acétyle de 1,5, - 20, 2 % en poids de l'amidon de mais extrudé, utilisé dans la formulation B. Ce mélange d'amylacés est présent à raison de 18,8 parties en poids, alors que le liant synthétique (identi- que à celui de la formulation A) est toujours présent à raison de 80 parties en poids. Le mélange d'amylacés précédemment défini est ad- ditionné d'une quantité de borax correspondant à 1,63 % en poids de la quantité totale d'amylacé présent et d'une quantité, égale à 4,37 l en poids par rapport à la quan- tité totale d'amylacé, de la composition équimoléculaire de chaux et de carbonate de sodium identifiée à la formu- lation C. En outre, la formulation en question comprend deux parties en poids de TSPP et 400 parties en poids de la charge minérale utilisée pour la formulation A. Enfin, on ajoute la quantité d'eau suffisante pour obtenir une teneur en matières sèches de la formulation égale à 75 % et la quantité nécessaire du polyacrylate de la marque "ACRYLRON A 300" pour amener la viscosité de la formulation terminée à 10.000 cps. Formulation E C'est un mélange comportant, en tant que produit amylacé, une composition conforme à l'invention constituée de: - 79,8 % en poids de fécule de pomme de terre mo- difiée par oxydation de façon telle que, pour un taux de matières sèches de 10 %, après cuisson à la vapeur vive pendant 5 minutes à 90 C, l'amylacé apporte dans l'eau une viscosité de 20 cps à 50 C, - 20,2 t en poids de l'amidon de mais extrudé de la formulation D. Le mélange d'amylacés est présent à raison de 18,8 parties en poids alors que le liant synthétique (identique à celui de la formulation A) est toujours présent à raison de 80 parties en poids. Le mélange d'amylacés précédemment défini est ad- ditionné des mêmes quantités (que dans la formulation D) de borax et du mélange équimoléculaire de chaux et de car- bonate de sodium. De plus, la formulation en question comprend 2 parties en poids de TSPP et 400 parties en poids de la charge minérale utilisée pour la formulation A. Enfin, la formulation est amenée à 75 % de matiè- res sèches et à 10.000 cps suivant le même mode opératoire que précédemment utilisé. A l'aide des quatre formulations ainsi établies (on rappelle qu'il n'a pas été possible de terminer la formulation B), on fabrique autant d'échantillons de "dou- ble dossier" en procédant comme indiqué plus haut. Par ailleurs, en ayant recours à des mesures de viscosité effectuées (d'une part, au moment de la fabrica- tion, d'autre part, après 24 heures sans agitation et, d'autre part encore, après 24 heures sans agitation sui- vies de 5 minutes d'agitation) de la manière indiquée plus haut à propos de la formulation A, on montre que le rem- placement d'environ 20 parties en poids du liant synthéti- que par la composition conforme à l'invention n'entraîne aucune perturbation de la stabilité de la formulation. De plus, on remarque que le remplacement d'une partie du liant par la composition conforme à l'invention, fait que la quantité de polyacrylate de sodium à ajouter à la formulation est moindre. Les valeurs relevées lors des mesures de la cohé- sivité effectuées sur les quatre échantillons de "double dossier" ainsi préparés, sont réunies dans le tableau I. TABLEAU I Formulation A C D E Cohésivité (en N) 25 18 46 64 L'examen de ces valeurs fait apparaître indiscuta- blement l'avantage procuré par l'utilisation de la compo- sition conforme à l'invention. EXEMPLE 2 Cet exemple comparatif met en évidence la cohési- vité supérieure que présente une formulation conforme à l'invention (formulation E), par rapport à une formulation F, identique à la formulation E, à la différence près que cette formulation F comporte une fécule native en rempla- cement de la fécule oxydée constitutive de la partie gra- nulaire du mélange d'amylacés. La formulation F est donc constituée pour sa par- tie amylacée d'une composition contenant: - 79,8 % en poids d'une fécule native, - 20,2 y en poids de l'amidon de mais extrudé de la formulation E. Les valeurs obtenues au cours des mesures de cohé- sivité effectuées sur les échantillons réalisés à partir des formulations E et F sont présentées dans le tableau II. TABLEAU II Formulation E F Cohésivité (en N) 64 30 La comparaison de ces deux valeurs fait nettement apparaître l'intérêt apporté par le choix, pour la partie granulaire, d'une fécule modifiée à la place d'une- fécule native. EXEMPLE 3 Cet exemple comparatif montre que, du fait de la cohésivité accrue conférée au compound grâce à la composi- tion conforme à l'invention, il est possible d'accroître la proportion de charge minérale dans la formulation finale du compound tout en conservant une cohésivité suffisante. On prépare trois échantillons de "double dossier" de la manière indiquée plus haut en utilisant successive- ment: - la formulation A de l'exemple 1, - une formulation G identique à la formulation A à la différence près qu'au lieu de 400 parties en poids de charge minérale, on en introduit 500 parties en poids, - une formulation H identique à la formulation D de l'exemple i à la différence près qu'au lieu de 400 par- ties en poids de charge minérale, on a introduit 500 par- ties en poids de cette charge. On effectue les mesures de la cohésivité comme à l'exemple 1. Les valeurs enregistrées sont réunies dans le tableau III. TABLEAU III Formulation A G H Cohésivité (en N) 25 21 38 On constate que la cohésivité est encore très sa- tisfaisante avec la formulation H grâce à laquelle on ap- plique moins de liant synthétique, produit onéreux, au mètre carré de "double dossier". Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Composition amylacée pour mélanges à base de liants synthétiques ou naturels ou compounds mis en oeuvre dans la fabrication de certains produits textiles, para- textiles et notamment du type composites textiles, carac- térisée par le fait qu'elle comprend: - de 7 à 45 t en poids, de préférence de 10 à 25 % en poids d'un amidon gonflant dans l'eau froide éventuel- lement modifié par voie chimique, - de 55 à 93 % en poids, de préférence de 70 à 85% en poids d'amidon granulaire modifié par voie chimique. 2. Composition selon la revendication l, caracté- risée par le fait qu'on lui ajoute de 0,2 à 4 %, de préfé- rence de 0,5 à 2,5 % en poids, exprimés en équivalents OH- par rapport à l'amidon total de la composition, d'au moins un agent alcalin propre à abaisser la température de géla- tinisation de l'amidon granulaire. 3. Composition selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait qu'on lui ajoute de O,1 à 2010 y, de préférence de 0,2 à 5 % en poids de borax. 4. Composition selon l'une des revendications I à 3, caractérisée par le fait qu'elle comprend de l'amidon granulaire modifié par oxydation. 5. Mélanges à base de liants synthétiques ou na- turels ou compounds mis en oeuvre dans la fabrication de certains produits textiles, notamment du type composites textiles, caractérisé par le fait qu'une proportion d'en- viron 5 à 30% en poids du liant sec est remplacée par une quantité équivalente de la composition amylacée selon 301'une des revendications 1 à 4. - 6. Procédé de préparation de produits textiles, paratextiles et notamment du type composites textiles, caractérisé par le fait qu'il comporte la mise en oeuvre d'un mélange à base de liants synthétiques ou naturels ou compounds dans lequel une proportion d'environ 5 à environ % du liant sec est remplacée par une quantité équiva- lente d'une composition selon l'une des revendications 1 à 4 ou par les constituants de cette composition introduits isolément.