Brevet FR2705369A1 — publié le 19941125

NON-TISSE A BASE DE FIBRES DE LIN ET PROCEDE DE FABRICATION La présente invention concerne un matériau plan à base de lin se présentant sous la forme d'un non-tissé, avec les fibres de lin enchevêtrées les unes dans les autres. Elle concerne plus particulièrement un non-tissé à base de lin ayant une résistance dynamométrique particulièrement élevée. Elle concerne également un procédé de fabrication dudit non-tissé. Le lin est une matière première textile qui est peu utilisé dans le domaine des non-tissés, contrairement au coton qui est une autre matière ligno-cellulosique. Pour la fabrication d'un non-tissé on connaît deux voies, la voie sèche et la voie humide. S'agissant de la voie sèche, elle concerne plus particulièrement les matières premières synthétiques qui sont projetées à l'état fondu sous forme de nappe de filaments sur des tapis se déplaçant à grande vitesse. En ce qui concerne des matières naturelles, on réalise un non-tissé par nappage des fibres puis consolidation des nappes par aiguilletage. Dans l'un et autre cas des agents chimiques de liage sont généralement ajoutés de manière à accroître la cohésion des fibres entre-elles. Dans le domaine des non-tissés à base de lin obtenu par voie sèche, on connaît par le document FR 2 477 830 une utilisation d'un non-tissé de lin comme tapis de gazon dans lequel deux nappes non-tissées sont liées par aiguilletage. S'agissant de la mise en oeuvre des fibres de lin par la voie humide, la grande difficulté réside dans la structure proprement dite des fibres de lin. Dans la tige technique du lin, les fibres sont disposées en faisceaux de fibres élémentaires à la périphérie de la tige entre l'écorce et le bois. Dans chaque faisceau sont associées de 30 à 40 fibres élémentaires grâce à des ciments organiques (pectine hémi-cellulose, lignine...). En l'état ces faisceaux de fibres ne sont pas utilisables comme matière première pour l'industrie textile. La technique de rouissage consiste dans la dégradation des ciments qui lient les fibres entre elles et les faisceaux entre-eux par des agents bactériologiques naturels. Le rouissage est complété par des traitements notamment mécaniques destinés à séparer les faisceaux des uns des autres, à dissocier partiellement les films élémentaires et à éliminer une partie des ciments. Les fibres utilisées dans l'industrie textile, dénommées fibres techniques ou filasses,sont encore des assemblages de fibres élémentaires, qui comportent encore une part importante de matières incrustantes non cellulosiques, par rapport aux fibres élémentaires qui sont elles purement cellulosiques. Les fibres techniques de lin sont donc généralement plus grossières que les fibres de coton. On a déjà mis en oeuvre des fibres de lin dans des traitements voie humides du type papetier, en débarrassant complètement les fibres techniques de leur ciment en traitant lesdites fibres à la soude où à la chaux. On obtient ainsi des papiers, à base de fibres de lin élémentaires. La cohésion de tels papiers est, à l'instar des papiers obtenus avec toutes les fibres ligno-cellulosiques, due aux liaisons hydrogène s'établissant entre les différentes chaînes de cellulose. Or on a trouvé c'est ce qui fait l'objet de l'invention un non-tissé à base de fibres de lin qui diffère notablement quant à sa structure des non-tissés précités. De manière caractéristique, dans le non-tissé de l'invention, les fibres de lin sont à l'état fortement dissocié et il comporte , comme agent de liage, les ciments naturels du lin. En fait, ce non-tissé a l'apparence d'un parchemin, présentant une certaine rigidité; sa résistance dynamométrique est très élevée. Lorsque l'on veut extraire les fibres de ce non-tissé, on obtient presque exclusivement des fibres très fines, faisant au plus de 1 à 2 cm de longueur. Néanmoins, après analyse, il ressort bien que ce non-tissé présente encore une quantité non négligeable de ciment naturel. On peut donc supposer que c'est la présence de ces ciments naturels qui, en plus des liaisons hydrogène donne la cohésion et la résistance à ce non-tissé et également au moins partiellement sa rigidité. De préférence l'indice de résistance dynamométrique du non-tissé de l'invention est de l'ordre ou supérieur à 20 N/m/g. Le non-tissé de l'invention trouve en particulier son utilisation dans le domaine des espaces verts, par exemple pour le paillage des plantations où l'on recherche un support présentant une bonne résistance pendant un temps déterminé en fonction de la tenue du sol et de la croissance de la plante, et aussi une bonne biodégradabilité. Cette dernière propriété est nécessaire pour que le matériau utilisé n'altère pas à terme les caractéristiques du sol. Le non-tissé de l'invention répond parfaitement à ces deux exigences. C'est un autre objet de l'invention que de proposer un procédé pour la fabrication du non-tissé précité. De manière caractéristique, ledit procédé consiste: a) constituer, à partir de filasses, une nappe fibreuse par des opérations successives de cardage et de nappage, b) à soumettre ladite nappe fibreuse à l'action d'une solution aqueuse destinée à attaquer et éliminer partiellement les ciments naturels du lin, c) à faire passer la nappe ainsi traitée, imprégnée de la solution aqueuse, entre deux cylindres de pression, d) et à sécher le non-tissé à base de lin ainsi obtenu. Comme on peut le comprendre, la première étape de cardage et de nappage est destinée à constituer une nappe fibreuse qui puisse être déplacée pour la réalisation de la deuxième étape et qui puisse conserver au cours du traitement aqueux une cohésion suffisante pour passer entre les cylindres exprimeurs. L'action du traitement aqueux vise à éliminer en partie les ciments naturels du lin étant au moins partiellement solubilisés. Cependant étant donné que la nappe ainsi traitée est imprégnée de la solution aqueuse dans laquelle reste une partie des ciments, cette partie résiduelle se retrouve sur le non-tissé après séchage. Le traitement aqueux peut être réalisé par exemple par action de jets d'eau à haute pression. De préférence, la nappe fibreuse est soumise à au moins un aiguilletage avant le traitement aqueux. Ainsi la nappe est plus facilement manipulable, notamment s'agissant d'une nappe que l'on enroule en un lieu donné, que l'on transporte puis que l'on déroule lors du traitement aqueux. De préférence la pression exercée entre les cylindres de pression est comprise entre 30 et 50 kg/cm2. La présente invention sera mieux comprise à la lecture d'un exemple de réalisation d'un non-tissé à base de lin, comportant des fibres à l'état fortement dissociées et comprenant encore des ciments naturels. Pour la réalisation du non-tissé de l'invention, on part soit de lin teillé soit des étoupes de teillage ou encore des étoupes de peignage. Cette matière première est soumise à un premier cardage et nappage après avoir été coupée à une longueur comprise entre 80 et 110 mm pour ce qui est du lin teillé et également des étoupes , préalablement soumises à un premier cardage. A partir de cette matière en vrac, on réalise une nappe manipulable en procédant à différentes opérations, connues dans la préparation des fibres textiles destinées à la filature. Ces opérations successives comportent les matériels suivants: chargeuse peseuse, ouvreuse fine, carde, nappeur. La nappe obtenue est soumise à un pré-aiguilletage puis à un aiguilletage avant d'être mis en rouleau. Cette mise en rouleau qui n'est pas strictement nécessaire, présente l'avantage de pouvoir réaliser ces premières opérations dans un lieu déterminé tandis que l'on réalise l'étape de traitement aqueux dans un autre lieu. Dans ce cas on déroule le rouleau et la nappe de lin aiguilletée est soumise à l'action de la solution aqueuse destinée à ramollir, éliminer partiellement voire dissoudre une partie des ciments naturels du Iin. Cette action se déroule de manière continue, par exemple par passage de la nappe aiguilletée sous des rampes de jets d'eau haute pression. La nappe ainsi traitée, et encore imprégnée de la solution aqueuse passe entre deux cylindres où elle est comprimée avec une pression qui est comprise entre 30 à 50 Kg/cm2, par exemple 40 kg/cm2. Le passage entre ces rouleaux provoque une double action: d'une part une action de calandrage de la nappe de lin et d'autre part une action d'exprimage de la solution aqueuse en excès. Après séchage on obtient le non-tissé à base de lin de l'invention. Il comporte encore une certaine partie de ciments naturels, mais il est constitué principalement de fibres de lin à l'état fortement dissocié. Plus précisément lorsque l'on veut extraire les fibres de lin de ce non-tissé, on obtient principalement des fibres, faisant au maximum de I à 2 cm, extrêmement fines. Il s'agit des fibres élémentaires du lin. Bien sûr il existe encore des fibres plus grossières notamment il peut rester des résidus de pailles. On observe également, par rapport à la nappe de fibres de lin brutes avant le traitement en solution aqueuse, une différence très significative de coloris. La nappe de départ est d'un coloris très soutenu, écru, marron, tandis que le non-tissé de l'invention a un coloris beige. On remarque également une perte relativement importante de poids à l'occasion du traitement en solution aqueuse. Une telle perte peut avoisiner les 20%. Des tests comparatifs ont été réalisés, entre la nappe de lin brut aiguilletée, résultant de la première opération, comparativement à différents nontissés obtenus selon l'invention, avec des traitements en solution aqueuse d'intensité différente. Le tableau A ci-dessous reprend certains résultats de ces tests. L'augmentation de la résistance dynamomètrique entre la nappe aiguilletée avant traitement en solution aqueuse et le non-tissé de l'invention apparaît de manière évidente à l'examen de ce tableau. En particulier on remarque que l'indice de résistance rapporté au gramme de non-tissé est toujours supérieur à 20N/m.g. n n'y a pas de différence très significative entre les résistances dynamométriques en sens machine et en sens travers, contrairement à ce qui se passe au niveau de la nappe aiguilletée. En ce qui concerne l'allongement celui-ci est par contre beaucoup plus important en sens travers, sensiblement dans les mêmes proportions que ce qui se passait pour la nappe aiguilletée, mais à un niveau nettement inférieur. Quant à la voluminosité, elle est de deux à trois fois plus faible que celle de la nappe aiguilletée. Ce non-tissé, selon l'invention, est notamment utilisable comme renfort des sols , en particulier pour le paillage des plantations, dans le domaine des espaces verts, grâce à sa bonne résistance dynamométrique et à sa totale biodégradabilité. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisations qui ont été donnés à titre non-exhaustif, en particulier quant aux utilisations possibles d'un tel non-tissé, mais également aux différents traitements en solution aqueuse qui peuvent être mis en oeuvre pour obtenir les caractéristiques revendiqués. TABLEAU A Résistance dynamométrlque Allongement Epais. VoL Poids g/m2 sens. sens. Indice sens sens mm cm3/g machN/m traver. N/m.g mac. traver. N/m % % Nappe 130 248 110 1,27 33 90 1,636 12,6 aiguilletée non-tissé 92,3 2140 2507 25,11 6 23 0,384 4,2 essai N"1 non-tissé 103,3 2694 2645 25,85 5 20 0,464 4,5 essai N" 2 non-tlsse 110,8 2481 2324 21,68 9 21 0,590 5,3 essai N"3 REVENDICATIONS 1. Non-tissé à base de fibres de lin caractérisé en ce que les fibres de lin sont à l'état fortement dissocié et en ce qu'il comporte, comme agent de liage, les ciments naturels du lin. 2. Non-tissé selon la revendication 1 caractérisé en ce que son indice de résistance dynamométrique est de l'ordre ou supérieur à 20N/m.g. 3. Utilisation du non-tissé selon l'une des revendications 1 ou 2 comme support biodégradable de plantations. 4. Procédé pour la fabrication du non-tissé selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé, en ce qu'il consiste a) à constituer, à partir de filasses, une nappe fibreuse par des opérations successives de cardage et de nappage, b) à soumettre ladite nappe fibreuse à l'action d'une solution aqueuse destinée à attaquer et éliminer partiellement les ciments naturels du lin, c) à faire passer la nappe ainsi traitée, imprégnée de la solution aqueuse, entre deux cylindres de pression, d) et à sécher le non-tissé à base de lin ainsi obtenu. 5. Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que la nappe fibreuse est soumise à un aiguilletage, préalablement à l'action de la solution aqueuse. 6. Procédé selon l'une des revendications 4 ou 5 caractérisé en ce que la pression exercée entre les cylindres de pression est comprise entre 30 et 50 kg/cm2.