Brevet FR2596075A1 — publié le 19870925

'9-6 6075 MATERIAU NON-TISSE A BASE DE FIBRES DE CUIR SON PROCEDE DE FABRICATION ET SES APPLICATIONS La présente invention concerne un matériau non-tissé à base de fibres de cuir, ainsi que son procédé de fabrication par voie humide et les 5 applications dudit matériau, notamment dans le domaine de l'essuyage, du revêtement mural, de la chaussure et de la maroquinerie. Dans les syndermes préparés par les procédés connus, les fibres de cuir sont liées à l'aide de liants chimiques sous forme d'émulsions. Leurs propriétés mécaniques sont limitées en raison de la faible longueur des 10 fibres de cuir. En outre, leurs propriétés d'absorption sont assez médiocres, par suite de l'enrobage des fibres de cuir par le liant. Plus récemment sont apparus des matériaux à base de fibres de cuir et de fibres renforçantes liés par voie thermique à l'aide de liants fibrillaires. C'est ainsi que le FR-A-2 451 962 remplace le liant chimique habituel par un liant thermoplastique fibrillaire qui assure des liaisons par points au niveau des enchevêtrements de fibres. Les propriétés de ces matériaux sont améliorées par rapport à celles des syndermes du point de vue mécanique grâce à l'emploi de fibres 20 renforçantes et du point de vue absorption grâce au liage thermique, de type discontinu évitant l'enrobage des fibres de cuir. Toutefois, la faible cohésion de ces matériaux à l'état humide, l'absence de création de liaisons hydrogène entre les groupements réactifs du cuir au cours du séchage, associée au fort retrait de ces mêmes fibres, 25 interdit l'obtention de ces matériaux en continu sous faible épaisseur. La présente invention s'est donné pour objet de fournir, sous forme de bande continue, un matériau non-tissé à forte teneur en fibres de cuir possédant une bonne résistance à l'état humide et une bonne capacité d'absorption à l'état sec. Cet objet est atteint, selon l'invention, par l'association à des fibres de cuir, de fibres susceptibles d'assurer un liage chimique en début de séchage et de fibres susceptibles d'assurer, en fin de séchage, un liage thermique. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les fibres 35 susceptibles d'assurer un liage chimique sont choisies parmi les fibres vinyliques et les fibres susceptibles d'assurer un liage thermique sont choisies parmi les fibres dites bi-composants. L'association de ces fibres permet d'assurer, par voie humide, le liage des fibres de cuir selon le type de liage progressif en deux étapes décrit ci-après: - liage "chimique" au début du séchage développant une cohésion suffisante au sein du matériau pour lui permettre de résister aux contraintes 5 développées en son sein lors du séchage, palliant ainsi au défaut de création de liaisons hydrogène importantes; ce type de liage est assuré par la présence de fibres d'alcool polyvinylique par exemple qui développent un caractère adhésif marqué, en milieu aqueux à une température minimale de C - liage "thermique", en fin de séchage, développant une cohésion maximale permettant au matériau d'atteindre les propriétés requises pour ses divers usages en le dotant, notamment, d'une forte résistance à l'état humide et d'une bonne capacité d'absorption à l'état sec. Ce type de liage est assuré par la présence de fibres bicomposants en polyoléfines, com15 portant, par exemple, une âme renforçante en polypropylène associée à un revêtement en polyéthylène basse ou haute densité leur assurant un caractère adhésif, à une température comprise entre 120 et 130 C. Des fibres cellulosiques longues sont avantageusement adjointes au mélange de fibres; elles facilitent le liage "mécanique" au cours de la 20 formation de la feuille permettant son "levage" sans rupture. Le matériau non-tissé selon l'invention renferme, en poids: entre et 80 % de fibres de cuir, entre 5 et 15 % de fibres d'alcool polyvinylique et entre 15 et 35 % de fibres bi-composants, les fibres dudit matériau étant liées par points par l'intermédiaire des fibres d'alcool 25 polyvinylique et des fibres bi-composants. Selon un mode de réalisation de l'invention, une partie des fibres d'alcool polyvinylique et des fibres bi-composants est remplacée par 3 à 15 % en poids de fibres cellulosiques longues. La présente invention a également pour objet un procédé pour la 30 fabrication du matériau non-tissé, qui consiste, dans une première étape, à effectuer dans une phase aqueuse un mélange intime renfermant des fibres de cuir, des fibres d'alcool polyvinlique et des fibres bi- composants, éventuellement additionnées de fibres cellulosiques longues, et à produire un matériau humide sous la forme d'une feuille, puis, dans une deuxième étape, 35 à sécher ledit matériau humide à une température suffisante pour développer l'adhésivité des fibres liantes d'alcool polyvinylique et, dans une troisième étape, à soumettre le matériau sec à un chauffage à une température supérieure au ramollissement de l'enveloppe liante des fibres bi-composants, mais inférieure à la fusion de leur âme renforçante. La préparation du mélange fibreux et la production du matériau humide sous forme de feuille continue fait appel aux techniques papetières 5 classiques; on effectue, tout d'abord, la dispersion aqueuse du mélange de fibres selon l'invention. C'est ainsi que l'on utilise entre 50 et 80 % ern poids de fibres de cuir, dont la longueur, qui peut varier de 0,2 et 5 millimètres, se situe de préférence entre 0,5 et 3 millimètres. Ces fibres de cuir peuvent être obtenues par défibrillation de déchets de cuir, que ce 10 soit par raffinage par voie humide, ou par broyage à sec. Les fibres de cuir provenant du raffinage humide de dérayures de cuir tanné au chrome se sont révélées particulièrement bien adaptées à la réalisation du matériau selon l'invention. Les fibres longues de cellulose utilisées confèrent, même à une 15 faible teneur, une résistance suffisante à la feuille pour assurer, sans rupture, son transfert de la toile vers le séchoir. Les fibres d'alcool polyvinylique ont un denier voisin de 1 et une longueur comprise entre 3 et 7 millimètres, leur température de solubilisation dans l'eau varie selon leur type entre 60 C et 100 C. On utilise, de 20 préférence, des fibres d'APV de I denier et de 4 millimètres de longueur se solubilisant à 60 C dans l'eau, développant leur pouvoir liant dès l'entrée en sécherie du matériau. Les fibres bi-composants sont constituées d'une âme à haute ténacité et d'une enveloppe fusible à une température comprise entre 120 C 25 et 140 C. Les fibres bi-composants les plus employées dans le procédé sont de type âme polypropylène - enveloppe polyéthylène basse ou haute densité, de denier compris entre 1,5 et 3,5 et de longueur comprise entre 3 et millimètres. On utilise, de préférence, des fibres bi-composants à âme polypropylène et enveloppe polyéthylène basse densité, de denier 3 et de longueur 5 millimètres, qui développent leur pouvoir liant à 120 C. La première étape du procédé selon l'invention, qui consiste en l'obtention du mélange fibreux en milieu aqueux, peut comporter l'addition 35 d'agents mouillants pour faciliter la dispersion desdites fibres. Les additifs éventuellement utilisés, notamment colorants pour teindre les fibres, agents gonflants, charges, assouplissants, sont ajoutés à la phase aqueuse lors de cette étape. La préparation du mélange fibreux et la production du matériau humide sous forme d'une feuille à partir de -la dispersion aqueuse du mélange de fibres peut être effectuée en faisant appel aux techniques papetières classiques. En particulier, les opérations de mélangeage et de raffinage du cuir et de la cellulose peuvent être réalisées successivement par un pulpeur et un raffineur; le raffinage de la cellulose ne doit pas être trop poussé, afin de conserver aux fibres une longueur maximum. La dispersion des fibres 10 liantes peut être réalisée dans un pulpeur ou une pile. Enfin, la formation de la feuille peut être réalisée, après dilution, sur une machine à papier de type FOUDRINIER. Le grammage sec du matériau fabriqué peut varier assez largement suivant les applications envisagées, depuis 50 g/m2 jusqu'à 500 g/m2. La deuxième et la troisième étape du procédé consistent à créer un liage thermique en effectuant successivement un liage chimique à l'aide des fibres d'alcool polyvinylique et un liage thermique à l'aide de fibres bi-composants polypropylène-polyéthylène. Ce liage thermique progressif peut être réalisé dans un séchoir 20 classique à cylindres équipé ou non de toiles de transport. La température de traitement varie progressivement de 60 C à 130 C pour assurer le mode de liage progressif précédemment décrit, comportant successivement le gonflement solubilisant des fibres d'alcool polyvinylique, le séchage du matériau et son liage par fusion superficielle des fibres bi-composants. En 25 variante, le liage thermique progressif peut également être réalisé dans un séchoir à air chaud. La présente invention a enfin pour objet les applications du non-tissé dans divers domaines de l'industrie. On peut utiliser, en particulier, le non-tissé selon l'invention, dans 30 le domaine de l'essuyage industriel ou domestique en mettant à profit les propriétés absorbantes et lustrantes des fibres de cuir, réalisant ainsi, en quelque sorte, une peau de chamois artificielle. On peut aussi l'utiliser dans le domaine du revêtement mural, en mettant à profit ses qualités d'aspect et de toucher, modulables par le jeu 35 du raffinage et de la teinture des fibres de cuir. On peut encore l'utiliser brut ou, après finition, par enduction et grainage dans l'industrie de la chaussure sous forme de semelle de propreté et dans l'industrie de la maroquinerie sous forme de doublure ou encore dans l'industrie de la reliure. La présente invention sera mieux comprise et ses avantages ressortiront bien des exemples suivants qui l'illustrent sans la limiter EXEMPLE 1 En opérant dans un pulpeur, on prépare une dispersion aqueuse de dérayures de cuir au chrome qui sont ensuite raffinées à l'aide d'un raffineur à disques. Le cuir représentant 70 % du poids total sec mis en oeuvre, on ajoute 5 % de fibres de cellulose longues puis 5 % de fibres 10 d'alcool polyvinylique de I denier et 4 millimètres de longueur et, enfin % de fibres bi-composants polypropylène-polyéthylène HD de 2 deniers et millimètres de longueur. On ajoute également au milieu, 1 % de colorant acide, calculé par rapport au poids de fibres de cuir. La dispersion ainsi obtenue, qui renferme 5 grammes de matières solides en suspension par litre, est stockée dans un cuvier. Ladite dispersion est ensuite diluée à la concentration de 0,5 g de matières solides par litre, puis envoyée à la caisse de tête d'une machine à papier. Le matériau humide est égoutté par gravité puis par un cylindre essoreur, et conduit 20 dans un séchoir à cylindres dont la température d'entrée est de 80 C et la température de sortie de 130 C. Le matériau sec a un grammage de 150 g/m2 et une épaisseur de 0,3 mm. Le matériau ainsi préparé possède d'excellentes propriétés mécaniques tant à sec qu'en humide ainsi qu'un pouvoir absorbant élevé de 25 l'eau. Ce matériau convient tout particulièrement sous forme humide pour l'essuyage des surfaces vitrées, des surfaces émaillées, des surfaces métalliques, etc... EXEMPLE 2 En opérant dans des conditions analogues à celles utilisées dans l'exemple 1, on utilise 60 % de cuir normalement raffiné et teint en nuance claire et 10 % de cuir raffiné grossièrement et teint en nuance sombre. On prépare un non-tissé de 200 g/m2 d'aspect chiné qui est émerisé en continu pour lui conférer un toucher velouté. Le matériau ainsi préparé est doté d'une excellente présentation et d'une résistance élevée à l'état humide qui le rendent particulièrement convenable pour être utilisé comme revêtement mural. EXEMPLE 3 En opérant dans des conditions analogues à celles utilisées dans l'exemple 1, on prépare un non-tissé de 300 g/m2 de grammage et de 0,5 mm d'épaisseur. On lui applique ensuite, en continu, par pistolettage, une 5 enduction acrylique de 200 g/m2 et un grainage à la rotopresse. Le matériau ainsi préparé possède des propriétés mécaniques et d'aspect le rendant utilisable dans l'industrie de la chaussure sous forme de semelle de propreté et dans l'industrie de la maroquinerie sous forme de doublure ou encore dans l'industrie de la reliure. 10 - REVENDICATIONS 1- Matériau non-tissé, caractérisé en ce qu'il est constitué par l'association à des fibres de cuir, de fibres susceptibles d'assurer un liage chimique, en début de séchage, et de fibres susceptibles d'assurer, en fin de séchage, un liage thermique. 2- Matériau non-tissé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fibres susceptibles d'assurer un liage chimique sont choisies parmi les fibres vinyliques et les fibres susceptibles d'assurer un liage thermique sont choisies parmi les fibres dites bi-composants. 3- Matériau non-tissé selon la revendication 1 et la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, des fibres cellulosiques longues. 4- Matériau non-tissé selon la revendication 1 et la revendication 2, caractérisé en ce qu'il renferme, en poids, entre 50 et 80 % de fibres de 15 cuir, entre 5 et 15 % de fibres d'alcool polyvinylique et entre 15 et 35 % de fibres bi-composants, les fibres dudit matériau étant liées par points par l'intermédiaire des fibres d'alcool polyvinylique et des fibres bicomposants. - Matériau non-tissé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une partie des fibres d'alcool polyvinylique et des 20 fibres bi-composants est remplacée par 3 à 15 % en poids de fibres cellulosiques longues. 6- Procédé pour la fabrication du matériau non-tissé selon l'une quelconque des revendications I à 5, caractérisé en ce qu'il consiste, dans une première étape, à effectuer dans une phase aqueuse un mélange intime 25 renfermant des fibres de cuir, des fibres d'alcool polyvinylique et des fibres bi-composants éventuellement additionnées de fibres cellulosiques longues, et à produire un matériau humide sous la forme d'une feuille, puis, dans une deuxième étape, à sécher ledit matériau humide à une température suffisante pour développer l'adhésivité des fibres liantes d'alcool polyvinylique 30 et, dans une troisième étape, à soumettre le matériau sec à un chauffage à une température supérieure au ramollissement de l'enveloppe liante des fibres bi-composants, mais inférieure à la fusion de leur âme renforçante. . 7- Applications du matériau non-tissé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans le domaine de l'essuyage industriel ou domesti35 que. 8- Applications du matériau non-tissé selon l'une quelconque des revendications I à 5, dans le domaine du revêtement mural. 9- Application du matériau non-tissé selon l'une quelconque des revendications '1 à 5, comme semelle de propreté dans l'industrie de la chaussure. - Application du matériau non-tissé selon l'une quelconque des 5 revendications 1 à 5, comme doublure, dans l'industrie de la maroquinerie et de la reliure.