Brevet FR2612771A1 — publié le 19880930

L'invention concerne des matières plissées élastiques et leur utilisation en tant que bandages de soutien. Il est bien établi dans la technique que des étoffes plissées peuvent être produites par étirage d'une feuille de caoutchouc, maintien de cette feuille dans un état étiré, collage d'une étoffe sur chaque face et enlève- ment de la force de retenue pour provoquer un fronçage ou un plissage. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 22 038 décrit un matériau constitué de fils de caoutchouc indien, étirés et liés entre deux feuilles de toile, puis ayant la possibilité de se rétracter afin de provoquer un fronçage de l'étoffe pour produire l'effet plissé souhaité. Le brevet des Etats- Unis d'Amérique N 3 575 782 décrit un produit constitué d'une bande plissée élastique formée de fils élastiques alignés, espacés, partiellement étendus, scellés entre deux minces bandes fibreuses non tissées, poreuses et froncées, ou entre une bande et un film non poreux, au moyen d'un liant cohérent polymérique souple et flexible. Des matériaux en bandes plissées élastiques ont été utilisés sous forme de produits disponibles dans le commerce tels que des produits des types "Coban'R et "Vetrap"u, disponibles auprès de la firme Minnesota Mining and Manufacturing Company. Le produit du type "Vetrap. est vendu pour être utilisé sur des chevaux et autres animaux et il est couvert par le brevet N 3 575 782 précité. Il est utilisé principalement à des fins décora- tives et entant que bandage tombant. Il est également utilisé en tant que bande de maintien pour l'application de compresses, de tampons à médicaments et analogues, et pour former un support en cas de blessures. L'invention concerne également une matière formée d'une feuille plissée et élastique, mais elle présente plusieurs avantages par rapport à l'art antérieur. Le matériau de l'invention possède un module élastique plus élevé, est plus cohésif et plus durable. Dans une forme préférée de réalisation, le produit de l'invention est utile en tant que bandage équin. Le bandage est assez durable pour être utilisé en tant que bandage descendant sans l'addition de pièces descendantes qui sont généralement nécessaires avec les bandages actuellement disponibles. Le module élastique plus élevé du bandage lui permet de constituer un soutien supplé- mentaire d'articulation, en même temps que l'on a constaté avec surprise qu'il ne s'oppose pas excessivement à-la circulation. Dans un procédé avantageux de l'invention, un bandage de l'invention est appliqué sur la jambe antérieure d'un cheval, en une série de "8" s'étendant au-dessous du boulet, en descendant jusqu'au bourrelet, et au-dessus du boulet, en s'élevant jusqu'au genou. On obtient ainsi un soutien pour les ligaments suspenseurs et les tendons fléchisseurs, ce qui réduit le risque de blessure dû à une hyperextension du boulet. L'invention concerne un bandage élastique cohésif comprenant une série de fils élastiques espacés entre de minces bandes fibreuses de recouvrement, non tissées, de même étendue, le bandage étant imprégné unifor- mément en totalité et lié en une structure unifiée au moyen d'un liant polymérique ayant un grammage au moins égal au grammage des bandes de recouvrement. Les fils sont maintenus sous tension dans la structure uniforme résultante. Les fils ont une masse linéique d'environ 60 à 190 tex et ils sont espacés uniformément à raison d'environ 4 à 14 fils par centimètre de largeur. Le bandage est en outre caracté- risé en ce qu'il possède une valeur F25 de module élastique d'environ 0, 054 à 0,357 kg/cm de largeur, une valeur F50 de module élastique d'environ 0,089 à 0,536 kg par centimètre de largeur, une valeur F75 de module élastique d'environ 0,125 à 0,715 kg par centimètre de largeur et une valeur F100 de module élastique d'environ 0,179 à 1,072 kg par centimètre de largeur. On décrira également un procédé pour soutenir les ligaments suspenseurs et les tendons fléchisseurs de la jambe d'un cheval. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel: - la figure 1 est une représentation schématique montrant la fabrication du matériau en feuille élastique; et - la figure 2 est une représentation d'une vue en plan d'une partie du produit. Comme montré sur la figure 1, des fils élastiques provenant d'une ensouple 11 sont déroulés sous une tension établie par un frein 12 et à travers un peigne 14. De minces bandes fibreuses non tissées 15 et 17, provenant de tambours 16 et 18 d'alimentation, respectivement, ou directement de la machine de production, si cela est souhaité, sont amendes en contact avec les fils et entre elles entre des rouleaux presseurs 19 et 20, cesderniers plongeant dans un bac 21 contenant un mélange fluide de liant 22. La bande composite passe directement à l'intérieur d'un four 24 de séchage, puis entre des tambours 25 et 26 de traction. La bande passe ensuite sur un rouleau fou 27, entre des plateaux chauffants 28 et 29, autour d'un tambour 30 de traction et d'un rouleau fou 31, et elle est enroulée pour former une bobine 32 d'emmagasinage. Les rouleaux presseurs 19 et 20 tournent à une vitesse superficielle très supérieure à celle de l'ensouple 11, et les fils 10 sont donc étirés d'une quantité corres- pondante. Cet étirage est maintenu par le fait que les tambours 25 et 26 de traction et le tambour 27 de renvoi sont commandés approximativement à la même vitesse que les rouleaux 19 et 20. Le tambour 30 de traction et le tambour 32 d'enroulement sont cependant commandés à une vitesse inférieure afin de permettre à la bande de se rétracter en passant entre les plateaux chauffants 28 et 29. La bande composite 34, qui est lisse en atteignant le rouleau 27, prend un aspect froncé ou plissé croissant en passant à travers la zone de chauffage, le résultat étant en outre indiqué sur la figure 2. La chaleur fournie par les plateaux 28 et 29 est suffisante pour provoquer un fumage considérable du matériau en feuilles et pour relâcher suffisamment la structure pour permettre aux fils élastomériques de se rétracter et de produire le degré souhaité de fronçage ou de plissage, déterminé par la vitesse du tambour 30 de traction. La température peut être régulée par ajustement à la fois de l'énergie fournie aux plateaux et de la distance entre les plateaux et la bande. Dans une installation habituelle de production d'une bande ayant une largeur finie de 81,3 cm avant la coupe des bordures, les plateaux chauffés électriquement ont une hauteur de 38,1 cm et une largeur de 101,6 cm, et ils sont espacés d'entre 15,2 et 22,9 cm de la bande. Un thermomètre placé à proximité immé- diate de la bande entre les plateaux enregistre une tempé- rature d'environ 93 à 121 C. La durée du traitement thermique peut être régulée, pour une longueur donnée des plateaux, par réglage de la vitesse de défilement de la bande, un temps suffisant étant établi pour permettre à la bande de se rétracter au degré souhaité. Les plateaux sont maintenus à une température suffisante pour que la bande reste tendue pendant l'opération de retrait entre les rouleaux 27 et 30 à la vitesse indiquée, mais la température n'est pas assez élevée pour provoquer une détérioration de la bande mise en évidence par un fumage excessif et une décoloration de cette bande. La longueur de la bande relâchée après le retrait est comprise entre environ un tiers et deux tiers de la longueur en extension complète. Les fils élastiques sont initialement étirés à une longueur d'environ 3 à 5 fois leur longueur à l'état totalement relâché, et ils ne peuvent se relâicher que partiellement durant l'étape de fronçage. Néanmoins, le produit plissé est stable du point de vue dimensionnel, le traitement thermique servant à établir un degré efficace de thermofixage ou de stabilisation, et il ne se rétracte ni ne s'expanse lorsqu'on le laisse séjourner aux températures normales et en l'absence d'efforts extérieurs, et il reprend ces dimensions lors- qu'on l'étire une fois et-qu'on lui permet ensuite de se rétracter. Les minces mats fibreux sont commodément préparés sur une machine Garnett ou de préférence sur une machine "Rando-Webber". Des mats formés de fibres discon- tinues de polyester ou de rayonne, ou de mélanges, sont préférés. Il est souhaitable que les fibres soient d'environ 0,564 cm.tex et qu'elles aient une longueur d'environ 19 à 38,10 mm, et que le mat soit d'environ 7,63 à 15,27 g/m2, ou environ 2,27-4,54 kg pour 265,6 m2. Ces mats très fins sont fragiles et sans consistance, mais ils présentent une résistance surprenante lorsqu'ils sont combinés dans des structures composites du type et de la manière indiqués ci-dessus. Dans le cas o le manque de consistance du mat non traité pose des difficultés inhabituelles de manipula- tion, le mat tel que formé en premier peut être renforcé par un léger traitement avec un liant compatible. A titre d'exemple, le mat renforcé peut être constitué de 90 parties en poids de fibres discontinues de polyester et de 10 parties de polyacrylate d'éthyle, ce dernier étant appliqué dans la machine de production par saturation avec une émulsion diluée du polymère, élimination de l'excédent entre les rouleaux presseurs.et séchage au four. Un latex de caoutchouc naturel concentré est préféré pour constituer le milieu d'imprégnation et de liaison ou d'unification. D'autres élastomères ou mélanges d'élastomres ayant des propriétés Emilaires peuvent être utilisés. Le résidu caoutchouteux séché, bien que présentant un toucher légèrement collant, n'adhère pas à la peau, mais se lie de façon cohérente à lui-même avec une force suffi- sante pour maintenir assemblées les couches en contact, à l'encontre d'efforts de cisaillage raisonnablement élevés. Les matières d'imprégnation et de liaison peuvent Etre utilisées sans autres modifications, mais elles sont habituellement mélangées à des pigments ou à d'autres modificateurs visuels. A titre d'exemple illustratif, les fils 10 sont des fils Spandex d'un titre de 78 tex, espacés à raison de 7 bouts par cm de largeur, et chacune des bandes 15 et 17 est constituée d'un mat de polyester (9,16 g/m2). Du latex de caoutchouc naturel centrifugé à une concentration de 60 % (disponible auprès de la firme E.P. Lambert Company ou de la firme Stein Hall, Inc.) sert de mélange fluide formant le liant 22. L'ensouple 11 présente une vitesse superficielle de 11,9 m par minute, tandis que la vitesse des rouleaux 19 et 20 est de 27,8 m/min, celle des rouleaux , 26 et 27 est de 26,2-26,8 m/min et celle des rouleaux et 32 est de 12,2 m/min. Le matériau en feuilles résul- tant a été refendu en bandages de 101,6 mm de largeur et 4,57 m de longueur. On se réfère à ce matériau dans l'exemple 1 décrit ci-dessous. Dans un deuxième exemple illustratif, les fils sont des fils du type Spandex d'un titre de 187 tex, espacés à raison de 4 bouts par cm de largeur et chacune des bandes 15 et 17 est constituée d'un mat de polyester (9,16 g/m2). Du latex de caoutchouc naturel centrifugé à une concentration de 60 % sert de mélange fluide 22 consti- tuant le liant. L'ensouple 11 présente une vitesse superfi- cielle de 13,7 m par minute, alors que la vitesse des rouleaux 19 et 20 est de 25,3 m par minute, celle des rouleaux 25, 26 et 27 est de 25,6-26, 5 m/min et celle des rouleaux 30 et 32 est de 12,2 m/min. On se réfère à ce matériau comme étant celui de l'exemple 2 dans la descrip- tion ci-dessous. Dans un troisième exemple illustratif, les fils 10 sont du type Spandex, d'un titre de 187 tex, espacés à raison de 7 bouts par cm de largeur et chacune des bandes 15 et 17 est constituéed'un mat de polyester (9,16 g/m2). Du latex de caoutchouc naturel centrifugé à une concentration de 60 % sert de mélange fluide 22 constituant le liant. L'ensouple 11 présente une vitesse superficielle de 18,3 m/min, alors que la vitesse des rouleaux 19 et 20 est de 29,3 m/min, celle des rouleaux 25, 26 et 27 est de 28,1-29,0 m/min et celle des rouleaux 30 et 32 est de 16,5 m/min. On fait référence à ce matériau comme étant celui de l'exemple 3 dans la description ci-dessous. Les caractéristiques physiques des bandages des exemples 1 à 3 de l'invention ont été comparées à celles d'un bandage du type "Vetrap-".Les caractéristiques consti- tuées par la résistance due à la cohésion, le module élas- tique et la quantité de matières solides du latex ont été comparées. Les résultats sont groupés dans le tableau ci-dessous. Le bandage de l'exemple 1 selon l'invention s'est révélé plus cohésif que le bandage "Vetrap"', peut- être en raison de la teneur plus élevée en latex du bandage de l'exemple 1 de l'invention (les bandages des exemples 2 et 3 de l'invention n'ont pas été soumis à un essai portant sur la résistance due à la cohésion). Des différences notables de module élastique sont apparues. Les valeurs Fn montrent que les bandages de l'invention exercent une force de compression plus élevée dans la gamme utilisable d'allongement de 25 % à 100 %, tout en conservant la capacité d'un étirage supplémentaire de 50 % sans exercer, pendant l'utilisation, une force de compression excessivement élevée qui pourrait faire obstacle à la circu- lation du sang et nuire physiquement à une jambe de cheval. Ce comportement a été corroboré lors d'essais répétés sur le terrain au cours desquels divers entraîneurs ont entouré des jambes de chevaux avec le bandage de l'exemple 1 en utilisant diverses techniques, cette opération étant suivie d'une activité de course normale. Le bandage a apporté un soutien sans provoquer d'étranglement indésirable et s'est avéré d'une bonne longévité. La résistance due à la cohésion des bandages a été mesurée sur un appareil d'essai de traction du type "Instron Tensile Tester", en utilisant la méthode suivante. Les faces de 2,5 x 2,5 cm de deux blocs d'aluminium de section en T ont été recouvertes d'une bande à double revêtement. L'un des blocs en T a été placé, la face recouverte d'adhésif orientée vers le bas, sur un échantillon du bandage. Le bord du bloc a été maintenu de façon à être parallèle aux fils de l'échantillon. L'échantillon a été découpé autour des bords du bloc en T à l'aide d'une lame de rasoir affûtée. Ce processus a été répété jusqu'à ce que quatre couches de l'échantillon soient attachées au bloc en T. Les quatre couches présentaient la même face tournée vers la face du bloc et les fils s'étendaient dans la même direction. Les bords des blocs et des échantillons étant en alignement parfait, la face du second bloc en T a été superposée au premier bloc. Le spécimen résultant a été placé dans un gabarit et comprimé pendant 60 secondes avec un poids de 9,08 kg. Le spécimen a été accroché aux éléments de suspension de la machine de traction et on a enregistré la résistance due à la cohésion. La méthode pour mesurer la traction et l'allon- gement utilise un appareil d'essai de traction "Instron" à vitesse d'extension constante pour déterminerles valeurs de module Fn. La valeur du module Fn est la force demandée pour allonger l'échantillon essayé d'un certain pourcentage (n). La machine a été réglée à une longueur d'étalonnage de mm, une vitesse de coulisseau de 250 mm/min et une vitesse d'entraînement de la bande de 250 mm/min. Un échantillon de 2,54 cm de largeur par 20,32 cm de longueur a été découpé au rasoir dans un bandage. Pour minimiser l'incidence des ruptures de mâchoires, des languettes de bande de masquage ont été appliquées de façon qu'une languette soit placée dans chaque mâchoire de l'appareil. L'échantillon a été serré entre les mâchoires, le coulisseau a été mis en marche et la courbe d'effort a été enregistrée, courbe à partir de laquelle on a calculé les valeurs Fn. Les valeurs Fn indiquées dans les présents exemples sont chacune une moyenne des valeurs déterminées conformément à cette méthode sur au moins dix échantillons dans chaque exemple. Les valeurs F indiquées dans les revendications annexées n sont chacune une moyenne des valeurs déterminées conformé- ment à ce processus pour dix échantillons de chaque exemple. Cette méthode est dérivée de la norme ASTM-D 882-80a. Pour déterminer la quantité de matières solides du latex, on a ozonisé des échantillons de bandage pour dissocier le caoutchouc, puis on les a rincés dans de l'heptane. Les extraits d'heptane ont été ensuite analysés par spectroscopie à infrarouge. TABLEAU Module élastique (kg/cm) Vetrap Exenple 1 Exemple 2 Exple 3 F25 0,014 0,080 0,100 0,166 F50 0,045 0,136 0,161 0,272 F75 0,093 0,184 0,214 0,377 F100 0,334 0,293 0,279 0,500 F125 0,543 0,415 0,354 0,717 F150 1,628 0,835 0,461 1,235 Résistance due à la cohésion (kPa) 123,9 168,7 Matières solides du latex (g/155cm2) 0,67 0,77 Le bandage "Vetrap' est réalisé à raison de 4 bouts/cm de fil d'un titre de 31,1 tex. L'exemple 1 est constitué à raison de 7 bouts/cm d'un fil de 78 tex comme décrit précédemment. L'exemple 2 est constitué de 4 bouts/cm d'un fil de 187 tex comme décrit précédemment. L'exemple 3 est constitué à raison de 7 bouts/cm d'un fil de 187 tex comme décrit précédemment. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au bandage décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Bandage élastique cohésif, caractérisé en ce qu'il comporte une série de fils élastiaues espacés entre de minces bandes fibreuses non tissées de recouvrement, de même étendue, le bandage étant imprégné uniformément et complètement et lié en une structure unifiée au moyen d'un liant polymérique ayant un grammage au moins égal à celui des bandes de recouvrement, les fils étant maintenus sous tension dans la structure unifiée, les fils élastiques ayant un titre d'environ 60 à 190 tex et étant espacés uniformément à raison d'environ 4 à 14 fils par cm de largeur, ledit bandage élastique cohésif étant en outre caractérisé en ce qu'il possède une valeur F25 du module élastique d'environ 0,054 à 0,357 kg/cm de largeur, une valeur F50 de module élastique d'environ 0,089 à 0, 536 kg/cm de largeur, une valeur F75 de module élastique d'environ 0,125 à 0,715 kg/cm de largeur, et une valeur F100 de module élastique d'environ 0,179 à 1,072 kg/cm de largeur. 2. Bandage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le titre du fil élastique est d'environ 78 tex et en ce que ce fil est espacé uniformément à raison de 7 fils par cm de largeur. 3. Bandage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le titre du fil élastique est de 187 tex et en ce - 25 que ce fil est espacé uniformément à raison de 7 fils par cm de largeur. 4. Bandage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le titre du fil élastique est de 187 tex et en ce que ce fil est espacé uniformément à raison de 4 fils par cm de largeur. 5. Bandage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liant polyméique comprend un latex de caoutchouc naturel.