Brevet FR2821790A1 — publié le 20020913

La présente invention est relative au domaine des produits de renforcement qui sont plus particulièrement destinés à constituer des armatures en étant incorporés à une matrice en toute matière appropriée et en étant placés relativement à cette dernière soit à coeur, soit en surface. L'objet de l'invention vise, plus particulièrement, cette dernière application et concerne plus spécialement encore les produits réalisés à cette fin et qui sont destinés à être placés en applique sur tous supports appropriés. Dans de nombreux domaines, il est connu de réaliser des pièces en forme ou encore des panneaux à base de matière plastique qui ont pour vocation d'établir une isolation thermique et/ou acoustique entre deux milieux. Dans ces applications, il est également recherché de faire assumer à de tels panneaux une fonction supplémentaire, de telle sorte qu'un tel panneau puisse présenter en plus une résistance structurelle lui permettant d'être auto-porteur. Il a donc été préconisé d'adjoindre à de tels panneaux des armatures de renforcement et, dans le cas d'application à une matrice à base de matière plastique, une telle armature se trouve réalisée fréquemment sous la forme d'un tissu, d'un non-tissé ou d'une grille à ouverture de maille plus ou moins large. Il peut être considéré que les propositions connues à cette fin fournissent des solutions satisfaisantes. Cependant, dans certaines applications, il est recherché de disposer l'armature de renforcement, notamment sous la forme d'une grille, à proximité voire en surface de l'une des faces du panneau, soit en étant placée en applique, soit en étant très légèrement ou totalement noyée dans la matière première dudit panneau. Le problème qui se pose alors est celui de pouvoir, le cas échéant, conférer à la face en question d'un tel panneau un aspect esthétique convenable ainsi qu'une caractéristique de résistance, à l'abrasion notamment, éventuellement complétée par une bonne aptitude au nettoyage. Les propositions qui ont été formulées par la technique antérieure ne sont pas de nature à répondre à ces trois objectifs en raison de l'état de surface non esthétique que la présence d'une telle armature de renforcement fait naître, de l'état de surface plus ou moins rugueux se prêtant mal aux opérations de nettoyage ainsi qu'à la faible résistance à l'abrasion qu'une telle armature généralement possède. Le besoin se fait donc sentir de pouvoir disposer d'un produit à même d'assumer une fonction de renforcement et une fonction de revêtement, plus particulièrement, dans les applications à des panneaux à caractère d'isolation thermique et/ou phonique dont il convient d'améliorer la tenue mécanique dans le plan de l'une au moins des grandes faces. C'est justement un objet de l'invention que de répondre à ce besoin, en proposant un nouveau produit dont la conception est choisie de manière qu'il puisse être réalisé industriellement en panneaux de grande surface, à grande cadence et à un prix de revient intéressant. L'objet de l'invention est aussi de rendre possible la réalisation d'un tel nouveau produit sous une forme entièrement plane voire sous une forme conformée, transversalement à un axe de référence correspondant à celui d'avancement et de déroulement de la dernière étape de fabrication dudit produit. Pour atteindre les objectifs ci-dessus, le nouveau produit selon l'invention se caractérise par l'existence : * d'un support-grille dit de renfort, constitué au moins d'une nappe de fils de chaîne, tendus et étalés et d'une nappe de fils de trame étalés déposés relativement à cette dernière sans entrelacement, 'et, sur l'une au moins des faces de ce support-grille, d'au moins une couche de revêtement d'épaisseur constante, présentant une surface extérieure à caractère général lisse et qui est intimement liée au support- grille. Pour obtenir le nouveau produit du type ci-dessus, l'invention préconise également un procédé consistant à : * constituer le support-grille en établissant les fils de la nappe dite de chaîne à l'état tendu, 'déposer sur le support-grille une couche de matière thermoplastique à l'état plastique, * soumettre le support-grille et la couche à une action de calandrage pour : - enrober les fils des nappes, - définir par la couche un revêtement d'épaisseur constante, - conférer à la face extérieure de ce revêtement un état de surface fini. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une perspective agrandie et partielle illustrant l'objet de l'invention. La fig. 2 est une coupe montrant une variante de réalisation. La fig. 3 est une perspective partielle illustrant une seconde variante de réalisation. Les fig. 4,5 et 6 sont des perspectives schématiques illustrant différentes phases du procédé d'obtention du nouveau produit. La fig. 1 montre le nouveau produit selon l'invention, destiné à assumer une fonction double de renforcement structurel et de revêtement en étant intégré ou associé à un support par incorporation ou application sur l'une des grandes faces de ce support. Le nouveau produit se compose d'une grille de renforcement 1 et d'au moins une couche 2 à fonction de matrice et d'ancrage, ainsi que de revêtement d'une des faces de la grille 1. Pour disposer d'une grille 1 qui soit compatible avec les objectifs de l'invention, il est prévu de la constituer à partir d'au moins une nappe 3, dite par convention de fils de chaîne, et d'une nappe 4, dite par convention de fils de trame, les nappes 3 et 4 étant superposées et non entrelacées comme cela résulterait d'un mode d'obtention par tissage, par exemple. Au sens de l'invention, il doit être considéré que les fils des nappes 3 et 4 peuvent être, indifféremment, à base de verre, de carbone, d'aramide, de matières thermoplastiques, en étant alors comêlés ou coextrudés. Des combinaisons de fils en de telles matières peuvent être envisagées, notamment lorsqu'il est souhaité donner à l'une au moins des nappes une résistance améliorée, conférée par la présence de fils de verre de carbone ou d'aramide, dits de renfort. Les fils des nappes 3 et 4 sont étalés en étant disposés sensiblement parallèlement les uns aux autres pour être également sensiblement jointifs dans chacune des nappes. Pour des applications à la constitution de panneaux d'isolation thermique et/ou acoustique, il est prévu de mettre en oeuvre pour les nappes 3 et 4 des fils possédant un titre compris entre 167 et 6 000 tex en adoptant généralement, mais de façon non obligatoire, des titres identiques pour les fils des nappes 3 et 4. Le support-grille 1 est réalisé de manière que les fils de la nappe 3, dite de chaîne, soient précontraints en extension, de façon à constituer une nappe à caractère tendu sur laquelle les fils de la nappe 4 sont déposés par tous moyens appropriés comme cela ressort des fig 4 à 6. Selon la disposition représentée, les fils des nappes 3 et 4 sont orientés par convention selon des directions 0 et 900 respectivement. Il pourrait être envisagé des orientations différentes et même de réaliser le support-grille 1 en faisant intervenir deux nappes 3 voire deux nappes 4 et dans un tel cas il peut aussi être envisagé de mettre en oeuvre une ou deux nappes de fils en biais adoptant une orientation spécifique pouvant être comprise entre 30 et 600 relativement par rapport à la référence 0 qui est par exemple celle conféré aux fils de la première nappe de trame 3. Au sens de l'invention, il doit être considéré que les fils de la nappe ou des nappes 3 ainsi que ceux de la ou des nappes 4 peuvent être mono-brins ou multi-filaments et, dans un tel cas, être constitués préalablement sous la forme de mèches ou encore de fils retordus, éventuellement comêlés ou coextrudés. Dans les deux cas ci-dessus, il peut aussi être prévu d'associer aux fils des nappes 3 ou 4, des fils de liage, de préférence, en une matière thermoplastique appropriée dont le point de fusion est dans tous les cas choisi pour être inférieur à celui des fils de structure ou de renfort lorsque ces fils sont réalisés à base d'une seule matière plastique ou thermoplastique ou d'une composition de telles matières. Selon l'invention, le nouveau produit comprend également la couche 2 de revêtement qui est déposée sur l'une des faces du support-grille 1 en étant constituée à base d'une matière thermoplastique pour posséder une épaisseur constante et dont la surface extérieure présente un aspect qui peut être lisse, grainé ou analogue. A titre de matière thermoplastique constitutive de la couche de revêtement 2, il convient de retenir, avantageusement, les polymères de la famille des polyoléfines. En tous les cas, la couche de revêtement 2 est intimement liée au support-grille 1, au point de noyer cette dernière en enrobant les fils des nappes 3 et 4, pour lesquels elle constitue, en quelque sorte, une matrice. Au sens de l'invention, il doit donc être considéré qu'il est possible de disposer ou de prévoir la couche de revêtement en relation directe d'application avec la nappe 3 ou avec la nappe 4, comme cela est représenté à la fig. 1. Dans l'application à un panneau d'isolation thermique et/ou acoustique, il est généralement prévu de conférer, à la couche de revêtement, une épaisseur comprise entre 0,1 et 1,5 mm, cette épaisseur étant appréciée à l'exclusion de celle propre du support-grille 1. La couche 2 peut, le cas échéant, être aussi intimement liée à une sous-couche, non représentée à la fîg. 1, et dont la fonction initiale est de favoriser une liaison intime entre les différents fils, de manière à conférer une tenue propre au support-grille 1, ainsi que d'obturer les mailles, même de faible ouverture, qui subsisteraient à la suite de la constitution du support-grille par la superposition d'au moins une nappe 3 avec au moins une nappe 4. La fig. 2 montre une variante de réalisation selon laquelle le support-grille 1 est associé, sur chacune de ses faces, à une couche de revêtement 2a et 2b répondant chacune aux mêmes caractéristiques que celles énoncées ci-dessus ou, encore, susceptibles de présenter des caractéristiques différentes, par exemple pour ce qui concerne l'épaisseur et/ou le choix de la matière thermoplastique retenue. Dans le cas d'une réalisation du nouveau produit sous une forme de feuille ou de plaque, la surface extérieure de la couche 2 est plane et présente un caractère général lisse, de manière à conférer au nouveau produit un aspect esthétique approprié, apte à admettre toutes formes de décoration esthétique par application de pigments, voire de colorants ou, encore, de supports décoratifs appropriés éventuellement collés. Il doit cependant être retenu que la surface extérieure de la couche 2 peut ne pas être lisse au vrai sens du terme, sans pour autant ne pas répondre à l'exigence de fonction de décoration esthétique. Il peut ainsi être prévu que la surface extérieure présente, par exemple un grain, un guillochis ou un autre ornement se caractérisant plutôt par un relief faible et une régularité apparente. Une telle surface, en raison de la constitution de la couche de revêtement 2 à partir d'une matière thermoplastique appropriée, telle que rappelée ci-dessus, offre, de surcroît, une bonne résistance mécanique aux coups et aux abrasions, laquelle est de nature à préserver le caractère esthétique, même dans le cas d'application pour la constitution de panneaux utilisés dans des milieux à caractère agressif. Le nouveau produit ainsi obtenu se caractérise par une aptitude à une seconde fonction qui est celle de résistance mécanique structurelle, considérée par l'existence du support grille 1 dont l'une au moins des nappes est constituée de fils tendus. La fig 3 montre une variante de réalisation dans laquelle le support-grille 1 est associé, par la nappe 3, à la couche de revêtement 2 et comporte des fils de renfort espacés 5 qui s'étendent perpendiculairement à la direction des fils de la nappe de trame 4. La fig. 4 montre une installation schématique pour la réalisation du nouveau produit décrit ci-dessous. Une telle installation, désignée dans son ensemble par la référence 10, comprend une section d'entrée 11 constituée par un couple de cylindre et rouleau 12 et 13, prenant en charge des fils parallèles destinés à former la nappe 3 dite de fils de chaîne. De tels fils s'étendent sous la forme d'une nappe en étant tendus par l'intermédiaire d'une section de sortie, non représentée, constituée sous la forme de la section d'entrée 11 et au delà de laquelle toutes dispositions peuvent être mises en oeuvre pour recevoir le produit final obtenu. Sur la nappe 3 de fils de chaîne tendus, des fils sont déposés selon une direction transversale pour constituer la nappe 4 dite de fils de trame. Les fils constitutifs de cette nappe peuvent être déposés de plusieurs façons différentes et, notamment, par l'intermédiaire d'un chariot trameur d'une manière connue dans la technique. L'association des nappes 3 et 4, auxquelles une cohérence et une résistance relatives propres peuvent être conférées par l'intermédiaire d'une fusion entretenue de fils de liage, est transportée dans le sens de la flèche fi pour passer sous un poste 14 capable de déposer, par exemple par l'intermédiaire d'une buse à lame ou analogue, une épaisseur 15 de matière thermoplastique destinée à constituer la couche 2. Le support-grille ainsi garni est ensuite engagé à travers une calandre 16 destinée à régulariser le dépôt de l'épaisseur 15 en lui conférant un état de surface régulier et constant, de telle manière que la matière plastique ramollie puisse être établie sous une épaisseur constante en étant intimement liée avec les fils de la nappe 4 qu'elle traverse ainsi qu'avec les fils de la nappe 3 qu'elle enrobe. Le calandrage est réalisé par l'intermédiaire d'un duo de cylindres 17 et 18 qui peuvent être le cas échéant, pour l'un au moins, à caractère refroidisseur et, pour l'autre, à caractère marqueur pour conférer à la surface supérieure de la couche ainsi constituée un aspect grainé ou guilloché. Bien que cela ne soit pas à considérer comme une obligation au sens de l'invention, le nouveau produit ainsi constitué de façon continue est par exemple amené à traverser une unité 19 de refroidissement au delà de laquelle il peut être envisagé de le découper en feuille, plaque ou bande propre à un stockage et à une utilisation ultérieure. La fig. 5 montre une variante de réalisation faisant intervenir une première nappe 3 ainsi qu'une seconde nappe 31, dites de fils de chaîne, entre lesquelles la nappe 4 est emprisonnée. Dans un tel cas, les moyens pour constituer la nappe 31 sont disposés dans l'installation pour intervenir entre ceux propres à la constitution de la nappe 4 et, par exemple, l'unité 14. La fig. 6 montre une variante de réalisation dans laquelle il est mis en oeuvre, à titre de convoyeur, des fils de renfort 20 établis parallèlement entre la section d'entrée 11 et la section de sortie et dont la première des fonctions est de permettre l'établissement de la nappe 4 supportée par les fils de renfort 20 et sur laquelle est ensuite constituée la nappe, telle que 31. Les fils de renfort 20 sont, dans ce cas, assimilables aux fils 5 de la iig. 3. Dans un tel cas, les fils constitutifs de la nappe 31 sont aussi établis sous la forme précontrainte tendue. Outre les avantages énumérés ci-dessus, il convient de prendre en compte une disposition particulière naissant de la constitution du nouveau produit et qui tient à l'existence des nappes 3 et 4 qui sont uniquement superposées sans que les fils constitutifs soient entrelacés. Cette disposition structurelle permet d'apporter une meilleure stabilité dimensionnelle. De la sorte et en raison de la possibilité de conférer à volonté un caractère plastique à la matière constitutive de la couche 2, il devient possible, à partir d'un nouveau produit, par exemple en plaque, de réaliser des conformations adaptées ou appropriées lorsqu'il convient d'utiliser le nouveau produit en tant qu'armature de renforcement et de revêtement d'un matériau lui-même conformé. A titre d'exemple, il peut être prévu de réaliser le nouveau produit pour lui conférer une conformation se développant dans le sens transversal à celui d'avancement ou de déroulement de la dernière étape de fabrication. Une telle conformation peut être régulière ou non, symétrique ou non par rapport à un axe de référence. Un même résultat de conformation peut aussi être obtenu par reprise ultérieure, étant donné la nature thermoplastique de la couche 2 et la possibilité de glissement relatif qui est offerte aux fils des nappes 3 et 4, en raison de leur absence d'entrelacement. Selon une variante, non représentée mais jugée pour sa mise en oeuvre comme à la portée de l'homme de l'art, le nouveau produit est réalisé, non pas en continu comme il vient d'être décrit, mais à l'unité, par exemple sous forme de plaque. Selon une autre variante non représentée, il peut être envisagé de fabriquer le nouveau produit de manière discontinue pour produire initialement le support-grille 1 puis, ultérieurement, l'association avec la couche 2. De même, il peut être envisagé de remplacer ou de compléter les fils de renfort 20 ou 5 par une couche de non tissé sur laquelle, de façon continue ou discontinue, on établit ensuite le support-grille 1 et la couche 2. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1-Nouveau produit à fonction double de renforcement et de revêtement, caractérisé en ce qu'il se compose : * d'un support-grille (1) dit de renfort, constitué au moins d'une nappe (3) de fils de chaîne, tendus et étalés et d'une nappe (4) de fils de trame étalés déposés relativement à cette dernière sans entrelacement, 'et, sur l'une au moins des faces de ce support-grille, d'au moins une couche de revêtement (2) d'épaisseur constante, présentant une surface extérieure à caractère général lisse et qui est intimement liée au support- grille, en constituant une matrice pour certains au moins des fils constitutifs d'au moins l'une des nappes. 2-Nouveau produit selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fils des nappes et la couche de revêtement sont constitués à base de matière thermoplastique. 3-Nouveau produit selon la revendication 1, caractérisé en ce que certains au moins des fils des nappes sont choisis parmi les fibres de verre, de carbone, d'aramide. 4-Nouveau produit selon la revendication 1,2 ou 3, caractérisé en ce que le support-grille est constitué à partir de fils s'étendant selon des orientations 0 et 90 . 5-Nouveau produit selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le support-grille est constitué d'au moins une nappe de fils de chaîne de direction 0 , d'au moins une nappe de fils de trame de direction 90 et d'au moins une nappe de fils en biais de direction comprise entre 30 et 60 . 6-Nouveau produit selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les fils des nappes ont un titre choisi entre 167 et 6 000 tex. 7-Nouveau produit selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les fils des nappes sont, pour certains au moins d'entre eux, monobrins et coextrudés. 8-Nouveau produit selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les fils des nappes sont, pour certains au moins d'entre eux, multi-brins. 9-Nouveau produit selon la revendication 8, caractérisé en ce que les fils multi-brins sont associés à des fils de liage en une matière thermoplastique dont le point de fusion est inférieur à celui des fils constitutifs du support-grille. 10-Nouveau produit selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les fils sont sensiblement parallèles entre eux dans chaque nappe. 11-Nouveau produit selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les fils sont sensiblement jointifs entre eux dans chaque nappe. 12-Nouveau produit selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche de revêtement est associée à une sous-couche de bouchage des mailles du support-grille composée à base de matière thermoplastique. 13-Nouveau produit selon la revendication 1,2 ou 10, caractérisé en ce que la couche de revêtement possède une épaisseur comprise entre 0,1 et 1,5 mm. 14-Nouveau produit selon la revendication 1,4 ou 5, caractérisé en ce que le support-grille est associé à des fils de renfort (5) espacés, tendus, sur lesquels est déposée la nappe de fils de trame elle-même recouverte par la nappe de fils de chaîne. 15-Nouveau produit selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est associé à une couche de non tissé. 16-Nouveau produit selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des conformations se développant transversalement à un axe de référence. 17-Nouveau produit selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface de la couche présente un aspect décoratif rapporté. 18-Procédé de réalisation du nouveau produit selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisé en ce qu'il consiste à : * constituer le support-grille en établissant les fils de la nappe dite de chaîne à l'état tendu, * déposer sur le support-grille une couche de matière thermoplastique à l'état plastique, * soumettre le support-grille et la couche à une action de calandrage pour : - enrober les fils des nappes, - définir par la couche un revêtement d'épaisseur constante, - conférer à la face extérieure de ce revêtement un état de surface fini.