Brevet FR2752247A1 — publié le 19980213

PROCEDE POUR LA REALISATION D'UNE NAPPE TEXTILE NON TISSEE ET NOUVEAU TYPE DE MATERIAU OBTENU PAR SA MISE EN OEUVRE. De nos jours, de très nombreux produits à base de matières fibreuses, sont réalisés à partir de structures textiles dites "nontissées". Pour obtenir ces articles, on réalise un voile ou nappe fibreux soit selon la technique dite "par voie sèche" mettant en oeuvre des machines textiles conventionnelles telles qu'ouvreuses, cardes..., soit la technique dite "par voie humide", technique dérivée de la fabrication conventionnelle du papier, qui consiste à réaliser une suspension de fibres que l'on réceptionne sous la forme d'une feuille. Cette nappe fibreuse est ensuite soumise à un traitement permettant de lui donner de la cohésion et lui conférer les caractéristiques mécaniques souhaitées en vue de l'application finale (résistance à la rupture, à la déchirure, allongement..). Parmi les différents traitements, outre le liage mécanique par aiguilletage utilisé pour la réalisation de revêtements de sol, de mur.., il a été proposé depuis fort longtemps de soumettre la nappe fibreuse à un traitement d'enchevêtrement par jets de fluide, jets d'eau notamment. D'une manière générale, une telle technique de traitement par jets de fluide consiste, comme cela ressort notamment du brevet US 3 214 819, à soumettre la nappe fibreuse préalablement formée à l'action d'une succession de jets/aiguilles d'eau sous pression qui entraîne un enchevêtrement des fibres, l'action des jets pouvant être réalisée sur l'une ou les deux faces de la nappe. De très nombreuses propositions ont été faites pour adapter cette technologie pour modifier l'aspect et la structure du non tissé. La solution la plus ancienne qui ressort de l'US-A-3 485 706, consiste à faire supporter le non tissé lors de l'action des jets/aiguilles par un tapis ou plaque perforé dont les ouvertures, qui peuvent avoir des formes variables, permettent d'influencer le réarrangement des fibres selon un motif, plat ou en relief, correspondant aux perforations. Une telle solution qui permet d'obtenir un grand nombre d'effets comme cela ressort des nombreux exemples donnés dans le document précité, implique cependant de réaliser un support spécifique à chaque type de structure. Il a été également proposé, comme cela ressort notamment du FR-A2 625 937, d'interposer entre la rampe ou injecteur produisant les jets/aiguilles d'eau, un organe ajouré mobile, en forme de cylindre qui interrompt par intervalle le passage desdits jets, la forme des ouvertures étant fonction du dessin recherché. Cette solution, mise en oeuvre notamment sur les installations commercialisées par la Société ICBT-PERFOJET, nécessite également la réalisation d'un élément spécifique pour chaque type de motif que l'on souhaite produire dans la structure du non tissé. Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un procédé simple, qui permet de réaliser des motifs dans la structure d'un non tissé dont la cohésion est obtenue par enchevêtrement des fibres au moyen de jets/aiguilles de fluide, et ce en utilisant une ligne de production conventionnelle ne comportant aucun moyen additionnel pour assurer la réorientation des fibres pour réaliser le décor. D'une manière générale, l'invention concerne donc un procédé pour la réalisation d'une structure nontissée, qui consiste à soumettre une nappes fibreuse préalablement formée à l'action susccessive d'une pluralité de jets/aiguilles d'eau sous pression, ladite nappe étant disposée sur un support poreux la déplaçant sous les injecteurs ou rampes de jets, l'eau ayant servi au liage étant récupérée par un système disposé en dessous du support et étant réintroduite dans le circuit hydraulique, les jets de fluide étant obtenus par passage d'eau sous pression au travers d'une série d'orifices réalisés dans une plaque disposée transversalement par rapport à la surface à traiter, et il se caractérise en ce que, si l'on suit le sens de déplacement de la nappe lors de son traitement: - au moins le dernier injecteur a une pression d'eau supérieure à celle des injecteurs qui le précèdent; - les jets/aiguilles de ce dernier injecteur ont préférentiellement un diamètre supérieur à celui des injecteurs qui le précèdent; - les entraxes des orifices permettant la formation des jets du dernier injecteur sont préférentiellement différents des entraxes des jets précédents et avantageusement plus larges. La combinaison des trois éléments caractéristiques de l'invention est celle qui permet d'obtenir les meilleurs résultats, mais il convient de noter que le seul fait de pousser la pression du dernier injecteur à des niveaux très élevés, donne déjà à lui seul tout ou partie de l'effet recherché. Grâce à une telle manière de procéder, l'action du dernier injecteur entraîne une réorientation localisée des fibres de la nappe, communiquant à cette dernière un "lignage" dans la structure fibreuse, conférant à cette dernière l'aspect d'un revêtement mural fil à fil. Il est ainsi possible d'obtenir soit un "lignage rectiligne" en utilisant un dernier injecteur fixe, soit éventuellement un lignage sinusoïdal régulier ou aléatoire en déplaçant transversalement le dernier injecteur lors du défilement de la nappe. L'effet peut également être continu ou interrompu en ne faisant agir que par intermittence, selon une séquence régulière ou non, le dernier injecteur. Enfin, il est possible de faire varier la largeur des effets en utilisant un injecteur comportant des orifices de différents diamètres et entraxes. Par ailleurs, pour modifier le diamètre des jets de l'injecteur permettant de réaliser l'effet, on peut soit substituer à la plaque perforée équipant ledit injecteur une plaque ayant des orifices de diamètre supérieur, soit simplement retourner ladite plaque. En effet, on a constaté que sur les plaques conventionnelles, les orifices ont une structure telle qu'ils comportent une partie cylindrique au débouché de la chambre renfermant l'eau sous pression et que l'ouverture vers l'extérieur est constituée par une portion conique. En usage normal, le jet produit à la sortie a un diamètre inférieur d'environ 30 % au diamètre de l'orifice. La simple inversion de la plaque permet d'obtenir en sortie un diamètre égal à celui de la zone cylindrique de l'orifice. En conséquence, si toutes les rampes ou injecteurs équipant la machine sont identiques, on peut, en retournant la plaque perforée équipant la dernière rampe et en ayant une pression de traitement supérieure aux rampes précédentes, obtenir un effet sur le produit fini. De préférence, pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, on utilisera cependant des plaques spécifiques dont le diamètre des orifices permettant de créer les jets, leur écartement et éventuellement leur orientation, seront adaptés en fonction du motif à réaliser. Le diamètre des orifices doit être suffisant pour permettre la visualisation de l'effet obtenu à distance moyenne. Dans la pratique, ce diamètre ne sera pas inférieur à 140 microns et sera de préférence de l'ordre de 170 microns ou plus. Enfin, si dans la plupart des cas, il est possible d'obtenir des effets avec simplement le dernier injecteur, il peut éventuellement être envisagé de créer un premier effet avec l'injecteur qui le précède, cet effet étant légèrement effacé par celui produit par le dernier injecteur. L'invention et les avantages qu'elle apporte sera cependant mieux comprise grâce aux exemples de réalisation donnés ci-après à titre indicatif mais non limitatif et qui sont illustrés par les schémas annexés dans lesquels - la figure 1 illustre, en perspective, de manière schématique, la structure d'une installation de traitement par jets/aiguilles de fluide d'une nappe fibreuse; - la figure 2 est une vue schématique d'une plaque perforée conventionnelle équipant chaque injecteur que comporte une telle installation, la figure 3 illustrant quant à elle la possibilité d'obtenir un jet de diamètre plus important pour effectuer un traitement conforme à l'invention par simple retournement de ladite plaque perforée. Les exemples qui suivent sont réalisés en traitant conformément à l'invention une nappe non tissée obtenue par voie humide sur une machine papetière conventionnelle, par exemple du type hydroformer VOITH pouvant permettre de réaliser soit une nappe monocouche avec une suspension de fibres, soit éventuellement des nappes multicouches, ladite machine comportant deux arrivées de suspension distinctes et les nappes primaires formées étant superposées en sortie de machine, la nappe destinée à recevoir les jets du dernier injecteur pouvant être avantageusement constituée de fibres globalement plus courtes, plus fines, facilitant leur déplacement sous l'action des jets d'eau. A la sortie de cette machine, est disposée une installation d'entrelaçage par jets de fluide du type JET-LACE de la Société ICBT PERFOJET, comportant éventuellement deux séries successives d'injecteurs, permettant de traiter éventuellement la nappe sur ses deux faces. Dans les exemples qui suivent, la nappe fibreuse sortant de la machine papetière, est traitée sur l'une de ses faces et ce au moyen de quatre injecteurs successifs. Le traitement d'entrelaçage par jets de fluide est réalisé directement sur la toile (2) de formation de la nappe (I) en sortie des caisses de tête d'une installation de réalisation d'un nontissé par voie humide (hydroformer). Cette toile (2) de type sans fin, simple couche ou multicouche, peut être de nature métallique ou synthétique (polyester, polyamide...), a une porosité telle qu'elle permet d'assurer simultanément le bon égouttage de la nappe (1) lors de sa formation et une bonne réaction aux jets d'eau d'enchevêtrement. Dans les exemples qui suivent, la perméabilité de la toile (2) est de 6600 M3/(M2*H) sous 100 Pa ou 415 CFM par SF sous 125 Pa. La zone de traitement proprement dite comporte quatre injecteurs successifs (3,4,5,6) conçus d'une manière similaire aux injecteurs faisant l'objet du FR-A-2 625 937 et qui délivrent donc des aiguilles d'eau (11) distinctes les unes des autres, obtenues par l'intermédiaire d'une plaque perforée disposée à la base d'une chambre dans laquelle est introduite de l'eau sous pression, pression variable en fonction des matériaux à traiter. A titre indicatif, la pression d'eau à l'intérieur de la chambre peut varier entre 2 et 500 bars, la plage d'utilisation classique étant comprise entre 10 et 200 bars. L'eau, après avoir traversé la structure fibreuse (1) et le tapis transporteur (2), est récupérée par des systèmes d'aspiration (7,8,9,10), et est réinjectée, après filtration, dans le circuit d'alimentation des injecteurs. Exemple 1: On traite une nappe non tissée obtenue par voie humide de 65 g/m2, composée de 50 % de fibres de polyester, titre 1,7 dtex - coupe 18 mm et de 50 % de pâte de cellulose de fibres longues de résineux. A la sortie de la machine papetière, cette nappe (1), encore à l'état humide, est traitée conformément à l'invention au moyen de quatre injecteurs successifs (3,4,5,6) réglés pour avoir les conditions de traitement suivantes - Injecteur (3): pression d'eau à l'intérieur de la chambre 40 bars diamètre des orifices permettant de créer les jets/ aiguilles d'eau : 120 microns Entraxe des orifices : 1,2 mm Disposition des orifices sur deux rangées - Injecteur (4): pression d'eau: 40 bars diamètre des orifices 120 microns Entraxe des orifices : 0,6 mm Disposition des orifices sur une seule rangée - Injecteur (5): pression d'eau: 40 bars diamètre des orifices : 100 microns Entraxe des orifices : 0,6 mm Disposition des orifices sur une seule rangée - Injecteur (6): pression d'eau : 80 bars diamètre des orifices 170 microns Entraxe des orifices 1,2 mm Disposition des orifices sur une seule rangée La nappe défile en dessous des injecteurs a une vitesse de 93 m/min. Après traitement, cette nappe est séchée de manière conventionnelle, puis éventuellement traitée de manière à la consolider avant d'être réceptionnée sous la forme d'un enroulement. Cette nappe traitée conformément à l'invention présente sur sa longueur une alternance de zones parallèles donnant au produit final un aspect d'un revêtement mural fil à fil. Elle peut être utilisée pour servir de support d'impression, le choix spécifique des motifs d'impression pouvant contribuer à renforcer l'aspect fil à fil. Elle peut également être utilisée comme support d'enduction au racle de mousse expansable; dans un tel cas, les creux recevant plus de matière s'expansent plus fortement, ce qui permet d'inverser le relief dans des proportions très importantes compte tenu du fait que les facteurs d'expansion de mousse sont de l'ordre de 7. Exemple 2: On traite une nappe fibreuse non tissée obtenue par voie humide de 50 g/m2 ayant la même composition que la nappe fibreuse de l'exemple 1. L'enchevêtrement par jets d'eau est également réalisé au moyen de quatre injecteurs successifs. Les trois premiers injecteurs sont identiques à ceux de l'exemple 1. Le quatrième injecteur travaille avec une pression d'eau de 80 bars, comporte des orifices de diamètre 170 microns disposés avec un entraxe de 5 mm, les orifices étant également disposés sur une seule rangée. Après séchage, on obtient un produit qui comporte des zones parallèles espacées donnant également un aspect fil à fil comme dans l'exemple 1. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples donnés précédemment, mais elle en couvre toutes les variantes réalisées dans le même esprit. Ainsi, si dans la présente description, l'invention a été décrite pour un traitement comportant un grand nombre d'injecteurs successifs, on ne sort pas du cadre de l'invention en effectuant un traitement ne comportant que deux injecteurs. De plus, on peut traiter conformément à l'invention non seulement des nappes obtenues par voie humide, mais également des nappes obtenues par voie sèche. Lesdites nappes peuvent également être combinées entre elles, voire même associées à des tissus, tricots, structures textiles unidirectionnelles ou bidirectionnelles. REVENDICATIONS 1/ Procédé pour la réalisation d'une structure nontissée, qui consiste à soumettre une nappe fibreuse (1) préalablement formée à l'action successive d'une pluralité de jets/aiguilles d'eau sous pression, ladite nappe (1) étant disposée sur un support poreux (2) la déplaçant sous les injecteurs ou rampes (3,4,5,6) de jets, l'eau ayant servi au liage étant récupérée par un système disposé (7,8,9,10) disposé en dessous du support (2) et étant réintroduite dans le circuit hydraulique, les jets de fluide (11) étant obtenus par passage d'eau sous pression au travers d'une série d'orifices réalisés dans une plaque disposée transversalement par rapport à la surface à traiter, caractérisé en ce que, si l'on suit le sens de déplacement de la nappe (1) lors de son traitement - au moins le dernier injecteur (6) a une pression d'eau supérieure à celle des injecteurs (3,4,5) qui le précèdent; - les jets/aiguilles de ce dernier injecteur (6) ont préférentiellement un diamètre supérieur à celui des injecteurs qui le précèdent; - les entraxes des orifices permettant la formation des jets du dernier injecteur sont préférentiellement différents des entraxes des jets précédents et avantageusement plus larges. 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dernier injecteur (6) est fixe, permettant ainsi d'obtenir un effet de lignage rectiligne. 3/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dernier injecteur (6) reçoit un déplacement transversal. 4/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dernier injecteur (6) agit par intermittence selon une séquence régulière ou non. 5/ Matériau obtenu par la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il présente sur sa longueur des effets de lignage, continus ou interrompus.