Brevet FR2596043A1 — publié le 19870925

L'invention a pour objet un procédé de coloration de fibres de verre et d'articles fabriqués avec de la fibre de verre. L'invention trouve de nombreuses applications pour des articles fabriqués avec de la fibre de verre, tels que par exemple et non limitativement, joints, tresses, rubans, cordons, etc. Selon l'art antérieur, d'une manière habituelle, les fibres de verre utilisées dans les applications les plus diverses sont livrées à l'état naturel issu de leur processus de fabrication. I1 peut être nécessaire selon les utilisations et contraintes, de procéder à une coloration desdites fibres. Une telle coloration peut être effectuée par imprégnation des fibres de verre, ou des articles fabriqués avec de la fibre de verre, dans des bains traditionnels supports de colorants organiques ou minéraux. L'utilisation de colorants organiques n'est pas satisfaisante, et présente certains inconvénients. On constate par exemple que les couleurs n'offrent aucune résistance à la température et qu'elles se dégradent ainsi très vite. Cela est nuisible par exemple pour certains articles ainsi traités et confrontés à des conditions courantes de température élevée par exemple pour les joints thermiques. Par ailleurs, on observe que la rigidité des produits obtenus est plus ou moins grande en fonction de la qualité des bains supports (polyuréthane, acrylique, aqueux, synthétique, silicone) après séchage ou élévation en température. L'utilisation de colorants minéraux a aussi été envisagée et offre une meilleure résistance de la coloration à la température. Mais il est dans ce cas très difficile d'obtenir des articles souples, les vernis supports demeurant plus ou moins rigides lors de l'élévation de température. Par ailleurs, dans cette dernière phase, il se produit un fort dégagement de fumées et d'odeurs en rapport avec la montée en température du bain coloré . En outre, un inconvénient majeur d'une im prégnation selon ce procédé réside dans le fait que la couleur réelle issue du colorant n'est pas fixée à l'article de manière indélébile. Si l'on effectue l'expérience consistant à frotter l'article obtenu selon cette méthode avec la main ou tout moyen approprié, l'article déteint sur la main ou le moyen précité. La couleur n'est pas stable. les articles ainsi obtenus ne sont donc pas d'une qualité satisfaisante et sont impropres à une utilisation dans certaines conditions d'application. Le but recherché selon l'invention était de remédier à ces inconvénients et de proposer une solution qui répondra pleinement aux exigences les plus variées d'utilisation de la fibre de verre colorée et d'articles comprenant des fibres de verre. Ce but est atteint par le procédé objet de la présente invention qui offre des résultats tout-à-fait surprenants et de grande qualité. Selon une première caractéristique de l'invention, le procédé de coloration des fibres de verre et d'articles fabriqués avec de la fibre de verre est remarquable en ce que l'on formule un bain support de pigments de coloration -résistant à très haute température ; on trempe les fibres de verre ou articles comprenant lesdites fibres de verre dans ledit bain on procède à une première opération de chauffage à une température T1 pendant une durée de 72 heures permettant l'évacuation et l'élimination des solvants d'une part et la polymérisation de produits du bain support fixés sur lesdites fibres ; on procède au retour à la température ambiante desdites fibres de verre ou articles , on procède à une seconde opération de chauffage par une élévation progressive de température jusqu'à la température T2 dans un four approprié ; on introduit lesdites fibres de verre ou articles dans ledit four, lesquels sont déplacés à l'intérieur dudit four pendant une période durant laquelle s'effectue un effet de réaction du type "craking" éliminant les produits supports en ne laissant que les produits de coloration, ceux-ci étant,parréactionchimique, inté grés à la fibre de verre ou aux articles comprenant des fibres de verre. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description. Pour fixer l'objet de l'invention illustré d'une manière non limitative aux figures des dessins où La figure 1 est une vue à caractère schématique illustrant les différentes phases de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Lesfigures 2, 3et 4 sont des vues, àtître-d'exemples, d'arti clefs selon des applicationsde la mise en oeuvre du procédé. Selon l'invention, le procédé consiste à formuler un bainB support de pigments de coloration résistant à de très hautes températures. Ces pigments peuveat-être métalliques, métalloldes ou autres corps simples tel que le carbone par exemple. Ce bain est réalisé avec un broyage très fin des particules colorantes. Celles-ci peuvent être un métal tel que non limitativement l'aluminium, le cuivre, le fer, l'oxyde de fer, un métallolde, ou tout autre produit ou corps simples tels que les carbones par exemple. Les fibres de verre sont trempées en fil à fil de préférence dans ledit bain permettant ainsi leur mouillage. Le bain est dilué, avec pour chaque colorant utilisé une concentration spécifique. Après cette opération, les fibres sont directement ou non mises en bobine puis subissent une première opération de séchage. Celle-ci s'effectue à une température (T1) de l'ordre de 60 degrés à 80 degrés centigrades et de préférence 70 degrés centigrades pendant une durée de 72 heures, pour permettre ainsi l'évacuation et l'élimination des solvants d'une part et pour polymériser les produits du bain support fixés sur lesdites fibres. On réalise par tressage, tricotage, câblage, tissage ou tous autres moyens, les articles désirés. Une fois la première opération de chauffe terminée et retour à la température ambiante, les fibres de verre et arti cles comprenant des fibres de verre sont alors soumis à une seconde opération de chauffage. On procède à une élévation progressive de la température jusqu'à atteindre une température (T2) de l'ordre de 400 à 500 degrés centigrades et de préférence 420 degrés centigrades. Pour se faire, les fibres de verre ou articles comprenant des fibres de verre sont introduites en continu dans un four de grande longueur, sont déplacées dans ledit four selon un sens de translation prédéterminé à une vitesse choisie en fonction du type de colorant et de l'article de telle sorte que la seconde opération de chauffe s'effectue pendant une période (P) de 5 à 20 minutes et de préférence aux alentours de 10 minutes.Durant l'opération de seconde chauffe, il se produit un effet de réaction du type "craking" éliminant les produits supports pour ne laisser que les produits de coloration. Ceux-ci sont soit métalliques, soit métalloides ou autres corps simples tels que le carbone. Après cette seconde opération de chauffage, les fibres de verre traitées ou articles traités comprenant des fibres de verre sont évacués à la température ambiante. Les résultats obtenus sont surprenants et inattendus. On constate tout d'abord que les colorants sont fixés et font corps sur les fibres de verre par réaction chimique des particules de colorants avec les particules des fibres de verre. De plus la coloration est indélébile, elle ne ternit pas, ne tache pas et résiste à haute température. Par ailleurs, et selon une caractéristique très importante, le support fibre de verre, ou articles comprenant des fibres de verre retrouve son élasticité d'origine avant l'a mise en oeuvre de l'ensemble du procédé. Ce résultat surprenant est particulièrement avantageux puisque les articles traités comprenant des fibres de verre trouvent de nombreuses applications variées avec des contraintes techniques diverses. La souplesse de l'article après traitement par le procédé est du même ordre que celle avant la phase de colora tion. Les articles obtenus pour la mise en oeuvre du procédé ont des applications vériées, telles que rubans, tresses, joints, joints thermiques, câbles et autres. On a par exemple illustré, figure 2, un joint thermique comprenant une section tubulaire creuse et une section méplate. La figure 3 illustre un cordon plein et la figure 4 un ruban plat. REVENDICATIONS -1- Procédé de coloration de fibres de verre et d'articles fabriqués et comprenant de la fibre de verre, et les produits obtenus, caractérisé en ce que on formule un bain support de pigments de coloration résistant à très haute température ; on trempe les fibres de verre ou articles comprenant lesdites fibres de verre dans ledit bain ; on procède à une première opération de chauffage à une température (T1) pendant une durée de 72 heures permettant l'évacuation et l'élimination des solvants d'une part et la polymérisation de produits du bain support fixés sur lesdites fibres ; on procède au retour à la température ambiante desdites fibres de verres ou articles ; on procéde à une seconde opération de chauffage par une élévation progressive de température jusqu'à la température (T2) dans un four approprié , on introduit lesdites fibres de verre ou articles dans ledit four lesquels sont déplacés à l'intérieur dudit four pendant une période (P) durant laquelle s'effectue un effet de réaction du type "craking" éliminant les produits supports en ne laissant que les produits de coloration, ceux-ci étant par réaction chimiqueintégrés à la fibre de verre ou aux articles comprenant des fibres de verre. -2- Procédé de coloration-selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pigments de coloration proviennent du type aluminium, cuivre, acier, fer, oxyde de fer, et autres. -3- Procédé de coloration selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pigments de coloration proviennent d'un métalloîde. -4- Procédé de coloration selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pigments de coloration proviennent d'un corps simple tel que carbone. -5- Procédé de coloration selon la revendication 1, caractérisé en ce que la température de chauffage (T1) selon la première opération est de l'ordre de 60 à 80 degrés centigrades et de préférence 70 degrés centigrades. -6- Procédé de coloration selon la revendication 1, caractérisé en ce que la température de chauffage (T2) selon la seconde opération est de l'ordre de 400 à 500 degrés centigrades, et de préférence 420 degrés centigrades. -7- Procédé de coloration selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vitesse (V) de défilement dans le four des fibres de verre et articles comprenant des fibres de verre est de l'ordre de 5 à 20 minutes, et de préférence 10 minutes. -8- Fibres de verre et articles comprenant des fibres de verre selon la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 à 7 ensemble.