Brevet FR3035834A1 — publié le 20161111

Tapis velours d'automobile présentant une bonne nettoyabilité La présente invention concerne une pièce d'équipement intérieur de véhicule automobile, du type comportant une nappe non-tissée de fibres aiguilletées formant une couche d'endroit velours et une semelle. Les moquettes utilisées dans l'automobile comme revêtement de sol sont essentiellement des tapis aiguilletés de type « aiguilletés plats » ou aiguilletés « Diloure». Ces tapis appartiennent à la famille des non-tissés. Ils sont préférés aux revêtements traditionnels tissés, car ils sont déformables et peuvent épouser les formes des planchers des véhicules. Les aiguilletés « Dilour® » sont aussi appelés « aiguilletés velours » en raison de leur aspect de surface. Ce velours est constitué de fibres distribuées de façon aléatoire. Ces fibres peuvent être sous forme de boucles ou de fibres individuelles. Ces tapis sont formés à partir d'une nappe de fibres non-tissées, réalisée par exemple par cardage-nappage. La nappe subit une opération d'aiguilletage, ou de « dilourage », consistant à tirer partiellement des fibres hors de la nappe pour former des boucles à la surface de ladite nappe. L'aiguilletage est par exemple effectué sur une machine « Dilour® » constituée d'un convoyeur équipé d'un ensemble de brosses et d'une tête d'aiguilletage équipée de planches à aiguilles. Les aiguilles entrainent une partie des fibres de la nappe jusqu'à l'intérieur des brosses du convoyeur, sur une profondeur qui correspondra à la hauteur du velours du produit fini. Simultanément à la constitution du velours, l'aiguilletage densifie la nappe en contribuant à enchevêtrer les fibres dans la partie de la nappe appelée « semelle », restant sur la surface des brosses. L'épaisseur de la semelle se réduit au fur et à mesure que les fibres s'entremêlent. A la fin de cette opération d'aiguilletage, ou dilourage, un velours bouclé est obtenu. Ce dernier peut subir alors une opération de tonte visant à couper le haut des boucles pour donner un velours composé de fibres individuelles. Un tel velours tondu, ou velours rasé, est toujours plus facile à nettoyer qu'un velours bouclé. En effet, la forme des boucles offre une meilleure accroche aux déchets solides de petite taille, tels que des déchets végétaux ou des gravillons. Cependant, l'opération de tonte a un coût non négligeable car il est techniquement difficile de mettre une tondeuse en ligne derrière une machine « Dilour® ». De plus, la tonte génère entre 5% et 10% de perte de la matière engagée. L'invention a pour objet de fournir un velours facile à nettoyer des déchets solides, tout en limitant les coûts de production. 3035834 2 A cet effet, l'invention se rapporte à une pièce d'équipement du type précité, dans lequel les fibres de la nappe comprennent au moins 50% en masse et préférentiellement au moins 75% en masse de fibres creuses ; et la densité de velours de la nappe est supérieure ou égale à 0,04 g/cm3 et préférentiellement comprise entre 0,04 g/cm3 et 0,06 5 g/cm3. Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, la pièce d'équipement comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniques possibles : - les fibres creuses sont formées d'un matériau thermoplastique, 10 préférentiellement le polyéthylène téréphtalate (PET) ; - la densité linéaire des fibres creuses est supérieure ou égale à 10-4g/m ; - la pièce comporte un composant de liaison imprégnant une partie d'une épaisseur de la semelle ; - le composant de liaison présente un point de fusion inférieur à celui d'un 15 matériau formant les fibres creuses. L'invention se rapporte en outre à un procédé de fabrication d'une pièce d'équipement intérieur de véhicule automobile tel que décrit ci-dessus, comportant les étapes suivantes : amenée d'une nappe non-tissée de fibres sur un convoyeur équipé de brosses, la nappe comportant des fibres creuses ; et aiguilletage de la nappe en regard 20 des brosses pour former une semelle au contact du convoyeur et une couche d'endroit velours à l'opposé du convoyeur. Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, le procédé comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniques possibles : 25 - la nappe non-tissée comporte en outre des fibres liantes au moins partiellement fusibles ; et le procédé comporte ensuite une étape de thermoliage dans laquelle les fibres liantes fondent au moins partiellement ; - les fibres liantes comprennent une âme et une gaine extérieure entourant l'âme, ladite gaine extérieure présentant une température de fusion inférieure à une température 30 de fusion de l'âme ; et durant l'étape de thermoliage, la gaine fond au moins partiellement, formant le composant de liaison imprégnant une partie de l'épaisseur de la semelle ; - le procédé comprend ensuite les étapes suivantes : un composant de liaison est déposé sur une surface externe de la semelle ; puis la surface externe est chauffée de sorte à permettre la fusion ou la réticulation et la pénétration partielle du composant de 35 liaison dans la semelle ; 3035834 3 - le composant de liaison est déposé sous forme pulvérulente, ou sous forme de film, ou sous forme de non-tissé, ou sous forme liquide tels des latex, des plastisols ou des organosols. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, 5 donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins sur lesquels : - la figure 1 est une vue partielle latérale, en coupe, d'une pièce d'équipement selon un mode de réalisation de l'invention ; et - la figure 2 est une vue partielle, en coupe transversale, de la pièce de la figure 10 1 Une pièce 10 d'équipement intérieur de véhicule automobile selon un mode de réalisation de l'invention est illustrée par la figure 1. La pièce 10 est par exemple un tapis d'équipement intérieur de véhicule automobile, destiné à être posé sur le sol ou sur une paroi du véhicule. 15 La pièce 10 s'étend sensiblement perpendiculairement à une direction principale 11. Une épaisseur totale de la pièce 10 selon la direction 11 est par exemple comprise entre 3 mm et 8 mm. La pièce 10 comporte une nappe 12 de fibres 14, 16 aiguilletées, au moins partiellement liées entre elles, délimitant une couche d'endroit 18 velours et une couche 20 d'envers formant une semelle 20. La couche d'endroit 18 et la semelle 20 sont empilées selon la direction 11. De préférence, la nappe 12 présente une masse surfacique supérieure à 300 g/m2 et plus préférentiellement comprise entre 400 g/m2 et 1000 g/m2. Les fibres 14, 16 sont distribuées de façon aléatoire. Sur la couche d'endroit 18 25 velours, les fibres 14, 16 se présentent sous forme de boucles 22. Les fibres 14, 16 de la nappe 12 comprennent au moins 50% en masse, et préférentiellement au moins 75% en masse, de fibres creuses 14. La figure 2 représente une vue en coupe transversale d'une fibre creuse 14. Les fibres creuses 14 comportent au moins un vide interne 24 s'étendant 30 axialement le long de la fibre 14. Dans l'exemple de la figure 2, la fibre 14 a une forme tubulaire, une paroi 26 de ladite fibre ayant une section annulaire. De préférence, le vide interne 24 occupe entre 15% et 35%, préférentiellement environ 25%, de la section de la fibre 14. A titre d'exemple, un diamètre interne 28 et un diamètre externe 30 de la paroi 26 sont respectivement d'environ 15 lm et d'environ 40 iim. 35 De préférence, comme dans l'exemple de la figure 2, la section de la fibre creuse 14 a un contour sensiblement circulaire ou ovale. D'autres formes sont également 3035834 4 possibles, notamment une forme ouverte où le vide interne 24 communique avec l'extérieur de la fibre creuse 14. La paroi 26 des fibres creuses 14 est par exemple réalisée à base de polymère thermoplastique, tel que du polypropylène, du polyéthylène téréphtalate, du polyamide, de 5 l'acide polylactique, leurs mélanges ou leurs copolymères. De préférence, la paroi 26 des fibres creuses 14 est en polyéthylène téréphtalate (PET). Selon un mode de réalisation de l'invention, la nappe 12 comprend en outre des fibres pleines 16 liantes. Les fibres liantes 16 sont dispersées sur toute la nappe 12 et sont présentes à la fois dans la couche d'endroit 18 et dans la semelle 20, de manière 10 homogène. Les fibres liantes 16 sont au moins partiellement fusibles. Elles comportent par exemple des fibres bi-composant comprenant une âme et une gaine extérieure entourant l'âme. La gaine extérieure présente une température de fusion inférieure à la température de fusion de l'âme. 15 Par exemple, l'âme est réalisée en polyéthylène téréphtalate (PET) et la gaine en co-polyéthylène téréphtalate (Co-PET). En variante, les fibres liantes 16 sont constituées d'un seul polymère, présentant un point de fusion inférieur au point de fusion de fibres creuses 14, avantageusement inférieur de l'ordre de 50 °C au point de fusion des fibres creuses 14. 20 Dans le cas où les fibres creuses 14 sont à base de polyéthylène téréphtalate, les fibres liantes 16 sont par exemple formées à base de polypropylène, de polyéthylène, ou de co-polyéthylène téréphtalate, leurs mélanges, ou leurs copolymères. Préférentiellement, une teneur massique en fibres liantes 16, rapportée à la masse totale des fibres 14, 16 de la nappe 12, est comprise entre 1 (3/0 et 15 °A, plus 25 préférentiellement entre 6 (3/0 et 12 °A. Dans une seconde variante la nappe ne contient pas de fibres liantes ; la cohésion du produit fini sera assuré, de façon conventionnelle, par une enduction d'envers de la semelle, par exemple au moyen d'un latex SBR (styrene butadiene rubber). Une longueur des fibres 14, 16 formant la nappe 12 est par exemple comprise 30 entre 40 mm et 100 mm. De préférence, la densité linéaire des fibres creuses 14 est supérieure ou égale à 10 dtex, soit 10-4 g/m. Plus préférentiellement, la densité linéaire des fibres creuses 14 est comprise entre 6 dtex et 20 dtex. La densité du velours dans la couche d'endroit 18 est supérieure ou égale à 0,04 g/cm3 et préférentiellement comprise entre 0,04 g/cm3 et 0,06 g/cm3. 35 Cette densité de velours est notamment mesurée en déterminant le rapport entre le poids de la matière obtenue en tondant la totalité de la couche d'endroit 18 jusqu'à la 3035834 5 semelle 20, rapporté au volume initial de la couche tondue. Ledit volume initial correspond à la surface tondue multipliée par une hauteur moyenne 32 de la couche d'endroit 18, selon la direction 11. Le rendement du velours, constitué du rapport du poids du velours après tonte par 5 rapport au poids total de la pièce 10 avant tonte est par exemple compris entre 15% et 40%. La semelle 20 est sous forme d'un aiguilleté plat. Son épaisseur est avantageusement inférieure à celle de la couche d'endroit 18. La masse surfacique de la semelle 20 est de préférence supérieure à 200 g/m2, et 10 plus préférentiellement comprise entre 200 g/m2 et 800 g/m2. Selon un mode de réalisation de l'invention, la pièce 10 comporte un composant de liaison 34 imprégnant une partie de l'épaisseur 36 de la semelle 20. Le composant de liaison 34 est disposé dans la semelle 20 sur une épaisseur 38 inférieure à celle 36 de la semelle 20, prise depuis une surface extérieure 40 de la 15 semelle 20. Le composant de liaison 34 est préférentiellement un polymère thermoplastique ou un copolymère, de même nature que le polymère constitutif des fibres creuses 14. De manière préférentielle, comme décrit ci-après, le composant de liaison 34 est apporté par la gaine fusible des fibres liantes 16 bi-composant décrites plus haut. 20 Préférentiellement, le composant de liaison 34 présente un point de fusion inférieur à celui de la paroi 26 des fibres creuses 14. Par exemple, si les fibres creuses 14 sont en polyéthylène téréphtalate, le composant de liaison 34 est par exemple constitué par un thermoplastique choisi parmi le polypropylène, le polyéthylène, l'acide polylactique, le polyamide, le polyuréthane, leurs mélanges, ou leurs copolymères. 25 Selon une variante de réalisation, le composant de liaison 34 est un latex de type SBR. Préférentiellement, un pourcentage massique du composant de liaison 34, rapporté à la masse totale de la nappe 12, est inférieur à 30% et est notamment compris entre 10% et 20%. 30 Un procédé de fabrication d'une pièce d'équipement 10 telle que décrite ci-dessus va maintenant être décrit, à partir de fibres creuses 14. Les fibres creuses 14 subissent de préférence une première étape d'ensimage, c'est-à-dire de dépôt sur les fibres d'un revêtement protecteur. De manière optionnelle, les fibres creuses 14 sont ensuite mélangées avec des fibres pleines 16. Selon un mode 35 de réalisation de l'invention, comme décrit précédemment, au moins une partie des fibres pleines 16 est formée de fibres liantes. 3035834 6 Les fibres 14, 16 sont ensuite soumises à une étape de cardage/nappage afin de former la nappe 12. Ladite nappe subit ensuite optionnellement une étape de pré-aiguilletage, destinée à apporter à la nappe 12 un maximum de cohésion plane, tout en autorisant la formation ultérieure de velours. 5 Le procédé comporte ensuite une étape d'aiguilletage de la nappe 12, notamment sur une machine « Dilour® » comprenant un convoyeur équipé de brosses. La couche d'endroit 18 velours et la semelle 20 sont ainsi obtenues de part et d'autre de la nappe 12. Dans le cas où la nappe 12 comporte des fibres 16 liantes, la nappe 12 aiguilletée subit ensuite une étape de thermoliage : la nappe 12 est chauffée jusqu'à une 10 température supérieure à la température de fusion des fibres liantes 16, notamment supérieure à 90°C, et préférentiellement comprise entre 110°C et 210°C. Les fibres liantes 16 fondent au moins partiellement et renforcent la semelle 20. Dans le cas des fibres liantes 16 bi-composant, la gaine des fibres liantes fond au moins partiellement, formant le composant de liaison 34. 15 Dans le cas où la nappe 12 est dépourvue de fibres liantes, un composant de liaison 34 est déposé sur la surface externe 40 de la semelle 20 suite à l'étape d'aiguilletage. Dans cette étape, le composant de liaison 34 est avantageusement apporté sous forme pulvérulente, sous forme de film, sous forme de non-tissé, ou sous forme liquide (Latex, plastisol ou organosol). La surface externe 40 est ensuite chauffée pour 20 permettre la fusion ou la réticulation et la pénétration partielle du composant de liaison 34 dans la semelle 20. L'étape de dépôt, de fusion ou de réticulation du composant de liaison 34 sur la surface 40 peut être effectuée de manière additionnelle sur une nappe 12 contenant des fibres liantes 16, suite à l'opération de thermoliage. 25 Un procédé similaire au procédé décrit ci-dessus est notamment décrit dans la demande FR 14 51788, non encore publiée. Une pièce 10 d'équipement automobile issue du procédé décrit ci-dessus est particulièrement aisée à nettoyer des déchets solides de petite taille, tels que les déchets végétaux ou les gravillons. Les exemples ci-après illustrent cet aspect de l'invention. 30 Exemple 1 : réalisation d'une première pièce de revêtement automobile Un revêtement A est réalisé selon le procédé décrit ci-dessus pour la pièce 10 d'équipement automobile. La nappe 12 présente une masse surfacique de 550 g/m2 et est 35 constituée de fibres creuses 14 en PET, d'une densité linéaire de 12 dtex. En référence à 3035834 7 la figure 2, un diamètre interne 28 et un diamètre externe 30 des fibres 14 sont respectivement de 15 lm et de 40 lm. La densité de préaiguilletage est de 40 à 120 cps/cm2 ; la densité d'aiguilletage ou de dilourage est de 300 à 600 cps/cm2. Les aiguilles de la machine à aiguilletage sont des 5 aiguilles à fourche par exemple VG1000 (Groz Becker). Un revêtement A à velours bouclé est obtenu. La hauteur de velours 32 est d'environ 4 mm. La densité de velours du revêtement A est de 0,055 g/cm3. Exemple 2 : réalisation d'une deuxième pièce de revêtement automobile 10 Le revêtement A de l'exemple 1 est tondu de manière à couper le haut des boucles pour former un velours rasé. La hauteur de velours du revêtement B obtenu est d'environ 3,5 mm. 15 Exemple 3 : réalisation d'une troisième pièce de revêtement automobile A titre de comparaison, un revêtement C d'équipement automobile est réalisé selon le procédé de l'exemple 1, à partir d'une nappe présentant une masse surfacique de 550 g/m2 et constituée de fibres pleines en PET, d'une densité linéaire de 17 dtex. La 20 densité de velours du revêtement C est de 0,025. Pour les besoins du test décrit à l'exemple 4, les revêtements A, B et C sont réalisés à partir de fibres de couleur sombre. 25 Exemple 4 : test de nettoyabilité Les revêtements A, B et C sont soumis à un test de nettoyabilité conforme à la méthode RSA D47 3010 : chaque revêtement testé est placé contre la paroi interne d'un tambour creux BTW. 10g de copeaux de bois, d'une longueur comprise entre 1,8 mm et 30 2,5 mm, sont placés dans le tambour, ainsi qu'un tétrapode normalisé de 1 kg. Le tambour est entraîné en rotation pendant 1.000 tours. Le revêtement testé est ensuite extrait du tambour et une moitié de la surface dudit revêtement subit une aspiration dans deux directions (dépression : 31 kPa ; air : 40 dm3/s - buse : 8 cm2). 35 Un masque comprenant 6 trous circulaires de 50 mm de diamètre est placé sur la partie aspirée du revêtement. Un dispositif d'analyse graphique évalue la quantité de 3035834 8 copeaux restant attaché sur la surface du revêtement visible à travers chaque trou, en se basant sur la comparaison entre la couleur claire des copeaux et la couleur sombre des revêtements. Une valeur moyenne est ensuite calculée sur la base des 6 valeurs obtenues. 5 Une note de nettoyabilité, proportionnelle au pourcentage de surface couverte par des copeaux, est obtenue. Plus la note est faible, plus le revêtement est facilement nettoyable. La fourchette va de 0 à 25. Les revêtements ci-dessus obtiennent les notes suivantes : Revêtement A B C Note de nettoyabilité 5 2 11 10 A titre de comparaison, un aiguilleté « Dilour® » classique tondu obtient une note de nettoyabilité de 7,5, un aiguilleté « Dilour® » classique non tondu obtient une note de nettoyabilité de 13. Le résultat obtenu pour le revêtement A montre que l'utilisation des fibres creuses permet d'améliorer la nettoyabilité des velours non tondus par rapport à l'état de la 15 technique. Une hypothèse émise pour expliquer ce résultat est que, pour une même densité linéaire, les fibres creuses ont une raideur supérieure à celle des fibres pleines. En effet, le moment d'inertie des fibres considérées comme un cylindre (plein ou creux) est approximativement proportionnel à la puissance 4 du diamètre extérieur. Les fibres 20 creuses s'opposent ainsi de façon plus efficace à la pénétration des copeaux dans le velours. Lors de la réalisation du test, l'aspiration sera rendue de ce fait plus efficace. Par ailleurs, à densité linéaire identique, une fibre creuse possède un diamètre extérieur supérieur à celui d'une fibre pleine. Ainsi une fibre creuse de 12 dtex possède un diamètre extérieur de 42 lm comparativement à celui d'une fibre pleine de 12 dtex qui 25 est de 32 lm. De ce fait, à densité de velours égale, la distance moyenne entre deux fibres creuses est moindre. Ceci rend encore plus difficile la pénétration des copeaux. Enfin, la déposante a remarqué que, tout étant égal par ailleurs, la densité de velours d'une nappe constituée de fibres creuses est supérieure d'environ 40% à la densité d'une nappe constituée de fibres pleines. Ceci peut s'expliquer par la 30 compressibilité des fibres creuses qui leurs permet d'occuper un volume moindre et donc de mieux remplir la fourche des aiguilles. Cette densité supérieure réduit encore la distance entre fibres creuses dans le velours limitant ainsi la pénétration des copeaux. Ainsi on constate que tous ces facteurs, densité de velours, diamètre extérieur réduisant la distance inter-fibres et raideur améliorée de la fibre, contribuent à rendre la 3035834 9 pénétration des salissures beaucoup plus difficile ce qui conduit mécaniquement à une nettoyabilité nettement améliorée. Cependant, le revêtement C est formé de fibres pleines de diamètre extérieur identique au revêtement A, donc de raideur similaire. Ce revêtement C présente toutefois 5 une moindre nettoyabilité par rapport aux autres revêtements testés. L'effet associé aux fibres creuses est donc surprenant. Par ailleurs, les revêtements A et B donnent de bons résultats dans les autres tests habituellement pratiqués pour ce type de revêtements, tels que les tests de résistance à l'abrasion et de résistance à l'arrachage. 10 REVENDICATIONS1.- Pièce (10) d'équipement intérieur de véhicule automobile, comprenant une nappe non-tissée (12) de fibres (14, 16) aiguilletées formant une couche d'endroit velours (18) et une semelle (20), caractérisé en ce que : - les fibres (14, 16) de la nappe comprennent au moins 50% en masse et préférentiellement au moins 75% en masse de fibres creuses (14) ; et - la densité de velours de la nappe est supérieure ou égale à 0,04 g/cm3 et préférentiellement comprise entre 0,04 g/cm3 et 0,06 g/cm3. 10 2.- Pièce d'équipement selon la revendication 1, dans laquelle les fibres creuses (14) sont formées d'un matériau thermoplastique, préférentiellement le polyéthylène téréphtalate (PET). 15 3.- Pièce d'équipement selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans laquelle la densité linéaire des fibres creuses (14) est supérieure ou égale à 10-4g/m. 4.- Pièce d'équipement selon l'une des revendications précédentes, comportant un composant de liaison (34) imprégnant une partie (38) d'une épaisseur (36) de la semelle 20 (20). 5.- Pièce d'équipement selon la revendication 4, dans laquelle le composant de liaison (34) présente un point de fusion inférieur à celui d'un matériau formant les fibres creuses (14). 25 6.- Procédé de fabrication d'une pièce (10) d'équipement intérieur de véhicule automobile selon l'une des revendications 1 à 5, comportant les étapes suivantes : - amenée d'une nappe non-tissée (12) de fibres (14, 16) sur un convoyeur équipé de brosses, la nappe (12) comportant des fibres creuses (14) ; 30 - aiguilletage de la nappe (12) en regard des brosses pour former une semelle (20) au contact du convoyeur et une couche d'endroit (18) velours à l'opposé du convoyeur. 7.- Procédé selon la revendication 6, dans lequel : - la nappe non-tissée comporte en outre des fibres liantes (16) au moins 35 partiellement fusibles ; 3035834 11 - le procédé comporte ensuite une étape de thermoliage dans laquelle les fibres liantes (16) fondent au moins partiellement. 8.- Procédé selon la revendication 7 prise en combinaison avec la revendication 4, 5 dans lequel : - les fibres liantes (16) comprennent une âme et une gaine extérieure entourant l'âme, ladite gaine extérieure présentant une température de fusion inférieure à une température de fusion de l'âme ; - durant l'étape de thermoliage, la gaine fond au moins partiellement, formant le composant de liaison (34) imprégnant une partie (38) de l'épaisseur (36) de la semelle (20). 9.- Procédé selon l'une des revendications 6 à 8 prise en combinaison avec la revendication 4, comprenant ensuite les étapes suivantes : - un composant de liaison (34) est déposé sur une surface externe (40) de la semelle (20) ; puis - la surface externe (40) est chauffée de sorte à permettre la fusion ou la réticulation et la pénétration partielle du composant de liaison (34) dans la semelle (20). 10.- Procédé selon la revendication 9, dans lequel le composant de liaison (34) est déposé sous forme pulvérulente, ou sous forme de film, ou sous forme de non-tissé, ou sous forme liquide tels des latex, des plastisols ou des organosols.