Brevet FR2836161A1 — publié le 20030822

La présente invention concerne le procédé de formulation, conception et fabrication d'un matériau ou voile en non tissé amélioré. L'invention s'identifie plus particulièrement à un voile en non tissé dont les propriétés de surfaces dudit voile lui permet d'être soit rugueux, soit abrasif sur un côté d'une surface et doux, ou moelleux, ou soyeux ou encore douillet sur l'autre côte de la surface qui forme le voile en non tissé. Le voile selon l'invention possède des caractéristiques et valeurs intrinsèques qui lui permettent d'être absorbant ou de jouer le rôle d'un réservoir diffuseur de produit par libération programmée. L'invention s'intéresse et s'adresse directement aux industries qui doivent satisfaire à une hygiène ou propreté prépondérante dans le cadre de leur production, de la maintenance, du laboratoire de recherche dans les domaines de la pharmacie, de la parapharmacie, de la cosmétique, de la chimie fine et de l'agroalimentaire. Mais elle s'applique également aux industries, par exemple : métallurgique, mécanique, textile, automobile..., à l'artisanat en général et pour satisfaire aux exigences des ménages, dans chaque foyer. L'invention trouve une application'subsidiaire pour le ministère de l'armement. En effet le caractère innovant de l'invention permet, par exemple : un nettoyage rapide ou un entretien approfondi d'un canon d'une arme à feu. Le principe de fabrication d'un matériau en non tissé selon l'invention forme un complexe textile en non tissé avec une activité bipolaire qui, dans l'exercice de l'emploi pour lequel il a été formulé, s'adresse tant soit peu pour le particulier ou le professionnel. L'art antérieur montre qu'il existe aujourd'hui de nombreux matériaux en non tissé possédant les particularités d'être rugueux et doux. On constate lors de l'utilisation de tels produits que la rugosité n'est ni constante ni adaptée aux fonctions de son application. Que le voile en non tissé présente rapidement un peluché avancé de détérioration, entraînant l'adhérence des fibres rugueuses sur le plan de travail à nettoyer et/ou limitant considérablement l'action de la partie rugueuse qui ne remplira ainsi plus le rôle à quoi elle était destinée. Un autre inconvénient non moins négligeable est la dégradation et la dissociation interne du tissu qui forme le voile en non tissé. L'utilisateur final a souvent du mal à identifier rapidement le côté rugueux et le côté doux et doit, par conséquent, satisfaire à une préhension tactile, ce qui occasionne une perte de temps considérable cela d'autant plus lorsqu'il s'agit d'applications professionnelles. La partie douce et absorbante est amenée à saturation dans un délai relativement court et laisse ainsi échapper du liquide absorbé. Au nombre des inconvénients conceptuels et d'applications figurent les matériaux ou voiles en non tissé qui forment un produit communément appelé lingette ou chiffon d'essuyage et/ou de nettoyage du type sec ou humide. L'invention d'un procédé de formulation, conception et fabrication d'un matériau ou voile en non tissé amélioré possédant les propriétés de surfaces qui lui permettent d'être soit rugueux, soit abrasif sur un côté d'une surface et doux, ou moelleux, ou soyeux ou encore douillet sur l'autre côté de la surface trouve ainsi toute son application tout en éliminant les inconvénients décrits cidessus. De ce fait l'invention a pour but dans une mesure substantielle de remédier aux inconvénients actuels de conception d'un matériau en non tissé possédant une surface rugueuse et une surface douce et absorbante et fournir un produit amélioré dans sa conception, son procédé de fabrication et des nouvelles applications grâce aux caractéristiques innovantes du voile en non tissé selon l'invention. Les avantages d'un procédé de formulation, conception et de fabrication d'un matériau, ou voile en non tissé amélioré possédant une surface rugueuse et/ou abrasive et d'autre part une surface douce et absorbante apparaîtront mieux dans la description cidessous, de même que les dessins et les schémas qui illustrent la présente invention. La figure 1 représente schématiquement et en perspective le complexe de conception d'un matériau ou voile en non tissé possédant une face rugueuse et une face douce et absorbante. En référence à la figure 1 : le voile en non tissé avec une face rugueuse et une face douce et absorbante (1) est un complexe qui selon l'invention est constitué par un voile cardé (2) en non tissé rugueux. Ce voile en non tissé integre dans sa composition une ou plusieurs fibres synthétiques ou toutes autres fibres obtenues par synthèse. Nous retiendrons par exemple : des fibres telles que le polyester, polyéthylène, polypropylène... Une caractéristique principale pour obtenir l'effet souhaité est la conformation géométrique de la fibre elle-même. Celle-ci pourra se décliner par exemple sous une forme : ronde ou trilobée. Pour accentuer la rugosité du voile en non tissé qui forme la face de la surface rugueuse on intègrera 1) des fibres possédant un décitex élevé de préférence de 9 à 22,2) que la propriété du polymère qui constitue la fibre aura la faculté et la capacité de s'amollir sous l'emprise d'un flux thermique entraînant une irrégularité de la surface de fibre. Le delta de la température sera prépondérant pour amollir suffisamment la fibre ou les fibres et éviter le point de fusion qui est compris entre 100 C et 190 C, 3) la variation du grammage/m2 du voile en non tissé et son épaisseur (4). Le présent voile en non tissé subira un calandrage (3). Le calandrage se fera avec ou sans intégration ou incrustation de motifs (9). La forme géométrique des motifs pratiqués par le calandrage permettra d'accroître l'effet de rugosité et d'adhérence, de drainage des particules et/ou des liquides et ainsi d'empêcher un effet de lissage dû à une accumulation trop rapide sur les fibres constituant le tissu ou voile en non tissé rugueux. Un deuxième voile en non tissé cardé (5) est constitué par un mélange de fibres cellulosiques et de fibres synthétiques. On donnera une préférence de constitution au mélange suivant : viscose et polyester dans les proportions comprises entre 50% et 90% de viscose et de 50% et 10% de polyester. Les fibres constituant le voile en non tissé (5) accuseront de préférence un décitex compris de 1 à 3. Un troisième voile en non tissé cardé (6) est constitué par un mélange de fibres cellulosiques et de fibres synthétiques. On donnera une préférence de constitution au mélange suivant : viscose et polyester dans les proportions comprises entre 50% et 90% de viscose et 50% et 10% de polyester. Les fibres constituant le voile en non tissé (6) accuseront de préférence un décitex compris de 1 à 3. L'ensemble des deux voiles superposés forme une épaisseur variable (7) en fonction du produit final. Le produit issu de la présente invention se caractérise par un voile en non tissé formé par d'un voile rugueux (2), d'un voile doux (5) et d'un voile doux (6), l'ensemble formant une épaisseur relative d'environ 0,83mm (8). En effet, les épaisseurs sont susceptibles de varier en fonction des cahiers des charges spécifiques à l'application finale du voile en non tissé. Afin de solidariser, de consolider et de lier l'ensemble des voiles en non tissé (2)- (5)- (6) on utilisera un liage par jets d'eau appelé communément dans la langue anglophone Hydro entanglement system . Ce procédé de liage par jets d'eau est fondamental pour former le voile terminal, mais aussi pour conserver les propriétés de surface et les propriétés intrinsèques des différents voiles mis en superposition et constituant le matériau ou voile avec une face rugueuse et une face douce et absorbante. Un autre mode de réalisation selon l'invention consiste à faire subir un enrobage ou une pré imprégnation au voile en non tissé (2) et au voile en non tissé (6), par exemple : du charbon activé, un désinfectant, un antiseptique, un produit chargé en particules ferreux ou non ferreux, un produit phytosanitaire, un produit naturel ou organique.... La charge d'enrobage ou de pré imprégnation peut se présenter sous la forme d'un liquide, d'un colloïde, d'un produit pâteux ou semi-pâteux et d'une poudre. Afin de déterminer rapidement la surface rugueuse ou la surface douce et absorbante le produit en non tissé peut recevoir une marque d'identification au moyen d'une couleur. Les couleurs font parties intégrantes de la texture du voile et sont incluses lors de son élaboration. Selon une préférence le pigment bleu est attribué au voile en non tissé (2) qui possède la surface rugueuse. Les voiles en non tissé (5) et (6) adoptent la couleur blanche pour la surface douce et absorbante. En plus de l'identification par couleur, les surfaces externes des voiles (2)- (6) en non tissé admettront la possibilité d'un marquage supplémentaire sous forme de dessin et/ou symbole par les moyens que sont la tampographie, la sérigraphie, la flexographie, le calandrage thermique et les ultrasons. La figure 2 représente le procédé de fabrication d'un matériau formant un voile en non tissé qui possède une surface rugueuse et une surface douce et absorbante. En référence à la figure 2 le procédé de conception et de fabrication du voile en non tissé selon l'invention débute par la fabrication du voile rugueux (2) en l'introduisant dans la carde (10). Le voile (2) va subir à la sortie de la carde (10) un calandrage (3) au moyen d'une calandre à double cylindres métal/métal (11). La pression exercée par la calandre se situe de 100 à 120 N/mm. Le deuxième voile doux et absorbant (5) issu de la carde (13) se positionnera et s'appliquera sur le voile rugueux (2). Le troisième voile doux et absorbant (6) issu de la carde (14) prendra position et s'appliquera sur le voile (5). La fabrication et la superposition des différents voiles (2)- (5)- (6) en non tissé étant réalisées, le produit multicouches devra être lié et consolidé. Ainsi, le voile en non tissé formé d'une pluralité de couches superposées sera lié grâce au système par jets d'eau (15). Cependant pour réaliser un liage parfait le produit en non tissé multicouches passera par des stades d'injections graduelles. Le produit solidarisé adopte une configuration homogène. L'ensemble poursuit sa course vers le sécheur (16). Le séchage du matériau ou voile en non tissé multicouches passera obligatoireme. nt par un tambour chauffant (17). Le temps de séchage et une température plus élevée accentueront la rugosité dudit voile multicouches en non tissé. La figure 3 : représente un exemple du procédé de fabrication du voile en non tissé multicouches dans la formulation et composition du produit selon l'invention. La figure 4 : représente un exemple des paramètres du procédé de conception-fabrication selon l'invention. La figure 5 : représente un exemple des propriétés et des capacités en fonction du grammage/m2 des coefficients de résistance, d'allongement et de la capacité d'absorption selon l'invention. Le voile terminal en non tissé selon la présente invention sera fabriqué avec une variabilité pondérale par rapport à l'application et selon le cahier des charges du donneur d'ordre. Par conséquent le grammage du produit réalisable débutera de 30g/m2 à 150gr/m2. Le tissu en non tissé et le mode de fabrication selon l'invention possède une capacité et un coefficient d'absorption propres à sa conception de l'ordre de 500% à 1200% en fonction du poids ou grammage du produit final au m2. Il est à noter que l'invention d'après le domaine ou secteur d'application pour lequel il a été conçu pourra être préformé en usine par matriçage ou découpe afin de satisfaire par exemple : à une meilleure prise ergonomique ou de préhension, de pliage et de rangement dans l'emballage.... Le tissu ou voile en non tissé qui forme l'invention pourra être utilisé en salle blanche, bloc opératoire ou dans les milieux confinés. Pour ce faire, le voile en non tissé subira une stérilisation après un conditionnement individuel. Les techniques de fabrication qui caractérisent la présente invention sans que cette liste ne soit exhaustive sont les procédés connus par l'homme du métier dans la conception-fabrication d'un matériau ou voile en non tissé intégrant le liage par la technique du jet d'eau. Il est entendu que l'invention ainsi que les améliorations substantielles qui pourront en découler, ne se limitent pas aux domaines d'activités précédemment décrits. Revendications : 1. Procédé de formulation, conception et fabrication d'un matériau ou voile en non tissé multicouches amélioré (1) formé par un voile cardé non tissé (2) en fibres synthétiques de conformation géométrique ronde ou trilobée possédant un décitex élevé de 9 à 22, d'un voile cardé non tissé (5) constitué par un mélange de fibres cellulosiques et synthétiques possédant un décitex de 1 à 3, d'un voile cardé non tissé (6) constitué par un mélange de fibres cellulosiques et synthétiques possédant un décitex de 1 à 3, dont l'ensemble est consolidé et solidarisé par un liage par jets d'eau (15) formant une structure homogène. 2. Procédé de formulation, conception et fabrication d'un matériau ou voile en non tissé multicouches amélioré selon la revendication 1 caractérisée en ce que la rugosité du voile cardé en non tissé (2) est obtenue par des fibres synthétiques rondes ou trilobées d'un décitex compris de 9 à 22, d'une pression de calandrage de 100 à 120 N/mm (3), que le polymère qui constitue la ou les fibres synthétiques subira un flux thermique de 100 C à 190 C pour provoquer une irrégularité de la surface des fibres et en ce que le voile accuse une variation du grammage/m et son épaisseur (4). 3. Procédé de formulation, conception et fabrication d'un matériau ou voile en non tissé multicouches amélioré selon la revendication 1 caractérisée en ce que les voiles (5)- (6) sont constitués par un mélange de fibres cellulosiques et synthétiques dans les proportions comprises de 50 à 90% de viscose et de 10 à 50% de polyester, d'un décitex compris de 1 à 3, formant une épaisseur variable (7). 4. Procédé de formulation, conception et fabrication d'un matériau ou voile en non tissé multicouches amélioré selon la revendication 1 caractérisée en ce que le voile multicouches en non tissé possède une surface rugueuse et une surface douce et absorbante et que l'ensemble du voile ou tissu final à une épaisseur totale relative de 0,83mm. 5. Procédé de formulation, conception et fabrication d'un matériau ou voile en non tissé multicouches amélioré selon la revendication 2 caractérisée en ce que le voile (2) accepte un calandrage (3) avec incrustation de motifs géométriques pour favoriser l'adhérence, la rugosité et le drainage des particules et des liquides. 6. Procédé de formulation, conception et fabrication d'un matériau ou voile en non tissé multicouches amélioré selon la revendication 1 caractérisée en ce que le voile (2) et le voile (6) subissent un enrobage ou une pré imprégnation sous la forme d'un liquide, ou d'un colloïde, ou d'un produit semi- pâteux ou pâteux, ou d'une poudre. 7. Procédé de formulation, conception et fabrication d'un matériau ou voile en non tissé multicouches amélioré selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisées en ce que les voiles (2)- (5)- (6) reçoivent une marque d'identification au moyen d'une couleur. 8. Procédé de formulation, conception et fabrication d'un matériau ou voile en non tissé multicouches amélioré selon l'une quelconque des. revendications précédentes caractérisées en ce que les surfaces externes des voiles (2)- (6) acceptent un marquage supplémentaire sous la forme d'un symbole, ou d'un dessin. 9. Procédé de formulation, conception et fabrication d'un matériau ou voile en non tissé multicouches amélioré selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisées en ce que le procédé de conception et de fabrication débute par la fabrication du voile rugueux (2) en l'introduisant dans la carde (10) ; le voile (2) va subir à la sortie de la carde (10) un calandrage (3) au moyen d'une calandre à double cylindres métal/métal (11) ; le deuxième voile doux et absorbant (5) issu de la carde (13) se positionnera et s'appliquera sur le voile rugueux (2) ; le troisième voile doux et absorbant (6) issu de la carde (14) prendra position et s'appliquera sur le voile (5). La fabrication et la superposition des différents voiles (2)- (5)- (6) en non tissé étant réalisées, le produit multicouches sera lié et consolidé ; le tissu non tissé formé d'une pluralité de couches superposées sera lié grâce au système par jets d'eau (15) ; le liage pour le produit en non tissé multicouches passera par des stades d'injections graduelles ; le produit solidarisé adoptera une configuration homogène ; l'ensemble poursuivant sa course vers le sécheur (16) pourvu d'un tambour chauffant (17), et en ce que le temps de séchage et l'augmentation de la température accentueront la rugosité. 10. Procédé de formulation, conception et fabrication d'un matériau ou voile en non tissé multicouches amélioré selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisées en ce que la structure finale du tissu ou voile en non tissé pèse de 30g/m2 à 150g/m2. 11. Procédé de formulation, conception et fabrication d'un matériau ou voile en non tissé multicouches amélioré selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisées en ce que la structure finale du tissu ou voile en non tissé possède une capacité et un coefficient d'absorption de 500% à 1200%. 12. Procédé de formulation, conception et fabrication d'un matériau ou voile en non tissé multicouches amélioré selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisées en ce que la structure finale du tissu ou du voile en non tissé accepte d'être préformé par matriçage ou découpe, d'être stérilisé et conditionné dans un emballage individuel.