Brevet FR3091496A1 — publié le 20200710

Description Titre de l'invention : Nappe pour former une étoffe pouvant remplacer le cuir et procédé de fabrication d'une étoffe de ce genre [0001] La présente invention se rapporte à une nappe permettant de former une étoffe, un coussin ou analogue et avec lequel ou laquelle on peut confectionner des éléments classiquement réalisés en cuir, par exemple des vêtements tels que des manteaux, pantalons ou analogues, des recouvrements de meubles tels que des canapés ou des cadres de lit, des tissus d'ameublement, des articles de maroquinerie, et analogue. La présente invention se rapporte aussi à un procédé de fabrication d'une telle nappe. [0002] En particulier, on souhaite obtenir une étoffe un coussin ou analogue permettant de réaliser les éléments et/ou produis mentionnés ci-dessus dans un matériau alternatif au cuir, sans cependant en présenter les inconvénients, notamment la nécessité de les prélever sur des animaux. [0003] A cet effet, l'invention vise une nappe comportant au moins une couche de matériau élastomère, notamment une couche de caoutchouc, notamment à base de latex, caractérisé en ce que la nappe comporte en outre au moins une fibre, de préférence une pluralité de fibres, notamment textile(s) ou de bois, en particulier une ou des fibre(s) cellulosique(s), la ou les fibres étant fixée(s) directement à même une face de la au moins une couche de matériau élastomère. [0004] On obtient ainsi une étoffe présentant des avantages habituellement obtenus par le cuir, notamment une étoffe imperméable, souple, antichocs et qui en outre donne l'impression d'être une pièce unique, chaque étoffe étant différente l'une de l'autre. En outre, par rapport au cuir, l'étoffe obtenue présente une certaine élasticité et est antidérapante. [0005] Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, la couche de matériau élastomère est colorée par ajout d'un colorant, notamment une encre à hase de noir de carbone. [0006] De préférence, la ou les fibres recouvre(nt) de 1% à 70%, de préférence de 1% à 40%, de ladite une face de la couche de matériau. [0007] Suivant un mode de réalisation particulièrement préféré de l'invention, le matériau élastomère est un caoutchouc issu d'une composition de latex, notamment un latex naturel pré-vulcanisé en dispersion aqueuse, stabilisé dans l'ammoniac. [0008] Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, les fibres sont toutes alignées dans la même direction. [0009] En particulier, les fibres sont disposées en rangées et colonnes aléatoires, la distance entre deux colonnes étant variable le long des rangées, et la distance entre deux fibres 2 d'une rangée étant variable dans une rangée et d'une rangée à l'autre. [0010] Suivant un mode de réalisation préféré, les fibres sont des fibres de bois et sont agencées de manière à former un motif aléatoire rappelant la surface du bois, notamment en ayant des veinures et des noeuds. [0011] Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, les fibres de bois sont des fibres de bois issues d'un panneau de contreplaqué, la fixation des fibres ayant été réalisée par le dépôt d'une ou de plusieurs couches d'une composition d'un élastomère, notamment de latex, suivi d'un séchage pour obtenir le durcissement de la couche de caoutchouc et du retrait de la couche de caoutchouc de la plaque dc contreplaqué par pelage, les fibres dc bois de la plaque de contreplaqué étant ainsi arrachées de la plaque de contreplaqué pour rester à la face de la couche de caoutchouc qui est du côté du contreplaqué. [0012] Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, les contreplaqués utilisés sont constitués d'un empilement de plis, notamment unidirectionnels croisés, et la couche de bois du stratifié suivant l'invention est constituée des fibres du ou des plis extérieurs de la plaque de contreplaqué, de laquelle a été retiré par pelage le stratifié. [0013] Suivant un mode de réalisation préféré, la nappe comporte du côté dc la couche de matériau élastomère opposé à la couche formant peau une couche formant doublure, par exemple une couche dc non tissé, un textile ou analogue, cette doublure ayant été apposée directement à même la couche d'élastomère encore à l'état non durcie pour une fixation par prise, soit fixée après formation de la nappe, notamment par collage, à la couche de matériau élastomère. [0014] Suivant un autre mode de réalisation favorable, la nappe comporte au moins une deuxième fibre de bois, de préférence une pluralité de deuxièmes fibres de bois, du côté de la couche de matériau élastomère opposé à la au moins une fibre de bois, la couche de matériau élastomère ayant ainsi sur ses deux faces opposées principales des fibres de bois, la ou les deuxièmes fibres de bois pouvant être des fibres d'un même bois que la ou les premières fibres ou d'un bois différent. [0015] Suivant l'invention, on entend par panneau de contreplaqué un panneau de bois stratifié en lames minces collées ensemble. Notamment, il s'agit d'un panneau à base de bois obtenu par collage de couches adjacentes à fils croisés habituellement à angle droit, le contreplaqué étant composé de plusieurs couches de placages, appelées plis, en nombre impair, l'épaisseur d'un panneau variant entre 1 et 50mm. Le contreplaqué est également appelé multiplex. [0016] La présente invention se rapporte également à un objet ayant un volume, par exemple un meuble, un sac ou analogue, recouvert au moins en partie par une nappe suivant l'invention. [0017] La présente invention se rapporte également à un vêtement, ou une partie de 3 vêtement telle qu'un col ou une coudière, réalisé avec un stratifié suivant l'invention. [0018] La présente invention sc rapporte également à un procédé de fabrication d'une nappe, notamment suivant l'invention, comportant une couche de matériau élastomère, notamment une couche de caoutchouc, notamment à hase de latex, le procédé comportant les étapes dans lesquelles : - on prend un panneau de bois, notamment un contreplaqué ; - on prend une composition, notamment liquide, de matériau élastomère, notamment de latex ; - on dépose la composition sur le panneau de bois ; - on la laisse sécher jusqu'à obtenir une couche solide du matériau élastomère, notamment le caoutchouc ; et - on retire par pelage la couche de caoutchouc du panneau de bois, la couche de caoutchouc entraînant avec elle au moins une fibre extérieure du panneau de bois, notamment une pluralité de fibres extérieures du panneau de bois, pour ainsi former une nappe constituée de la couche élastomère et de la ou des fibres de bois fixée(s) à même la face de la couche élastomère mise en contact avec le panneau de bois avant le retrait de la nappe. [0019] Classiquement, le bois pour la fabrication de panneaux, notamment de contreplaqué, peut être le peuplier, le pin maritime, le bouleau et également l'okoumé. On peut également utiliser du noyer, du chêne, de l'érable, du merisier ou de l'acajou. [0020] En outre, l'invention peut être mise en oeuvre sur une surface de bois non plane, la seule condition étant que le bois soit à fibre tendre friable du type pin épicéa, pour ainsi pouvoir arracher par pelage les fibres de bois de la surface de bois pour les fixer sur la face supérieure ou extérieure de la nappe, certains bois étant trop dur pour permettre cet arrachage des fibres par la matière élastomère. [0021] De préférence, la composition élastomère déposée sur le panneau de bois comporte un élastomère pré-vulcanisé. [0022] A titre d'exemple, on décrit maintenant un mode de réalisation préféré de l'invention en se reportant aux dessins, dans lesquels : [0023] La figure 1 représente une vue en coupe d'une nappe suivant un mode de réalisation de l'invention ; [0024] La figure 2 est une vue en perspective de la nappe de la figure 1 ; [0025] La figure 3 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation d'une nappe suivant l'invention ; et [0026] La figure 4 représente de manière schématique les différentes étapes du procédé pour obtenir les nappes des figures précédentes. [0027] Les figures ne sont pas à l'échelle, notamment le rapport entre les dimensions de la couche en élastomère et celles des fibres n'a pas été conservé, les fibres étant, dans la réalité de bien plus petites dimensions. [0028] A la figure 1, il est représenté une étoffe formée d'une nappe suivant l'invention. Cette nappe comporte une couche 1 de caoutchouc et des fibres 2 de bois incorporées sur la face supérieure 3 de la couche 1. Les fibres de bois sont toutes alignées dans la direction en longueur du stratifié. Les fibres de bois sont en contact direct avec la couche 1, à même la face 3 supérieure (destinée à être du côté extérieur ou visible de l'étoffe). [0029] Pour fabriquer ce stratifié, on a préalablement pris une composition de latex constituée d'un latex naturel prévulcanisé en dispersion aqueuse, stabilisé à l'ammoniaque (disponible auprès de la société espritcomposite.com sous la marque LD Latex) que l'on a mélangée avec un colorant, notamment de l'encre au noir de carbone, notamment à 5 à 10%, pour obtenir une composition colorée de latex que l'on dépose sur un panneau de contreplaqué, par exemple en pin maritime. Le dépôt se fait notamment par coulée, mais peut également se faire par trempée ou à l'aide d'un pinceau. On laisse sécher la solution de latex coloré pendant environ une heure, pour ainsi obtenir une épaisseur de l mm de la couche de caoutchouc. Si l'on souhaite obtenir une épaisseur plus importante, il convient de laisser sécher une heure par millimètre supplémentaire à la température ambiante habituelle. [0030] Ces temps de séchage correspondent à la composition indiquée ci-dessus. Il va de soi que d'autres temps de séchage peuvent être nécessaire en fonction de la composition utilisée, l'important étant de laisser sécher la composition suffisamment longtemps pour permettre l'évaporation des solvants liquides et la prise des fibres de bois avec la matière élastomère. [0031] On peut également prévoir un épaississant du latex ou de l'élastomère liquide, ce qui aura pour effet de diminuer le temps de prise. [0032] Comme colorant, outre le noir de carbone, on peut utiliser des pigments organiques ou minéraux, par exemple des colorants diazoïques, des colorants anthraquinone, xanthène, azine et analogues, dioxyde de titane, oxydes de fer, oxyde de chrome et analogues. [0033] Une fois le liquide (eau, ammoniaque) éliminé, on retire la couche solidifiée de ca- outchouc formée sur le contreplaqué. Cette dernière entraîne avec elle une partie du pli extérieur de fibres du panneau de contreplaqué et transfère ainsi des fibres du pli de bois sur la face du caoutchouc, à la manière d'une décalcomanie. On obtient ainsi une nappe permettant de former une étoffe présentant des avantages habituellement obtenus par le cuir, et qui en outre, compte tenu du caractère aléatoire du nombre de fibres, de leur épaisseur et de leur longueur respective, donne l'impression d'être une pièce unique, chaque étoffe étant différente l'une de l'autre, et ce cependant sans avoir été prélevé sur un animal. [0034] De préférence, la couche de caoutchouc pour former une étoffe est comprise entre 1 mm et 10 mm. Les fibres de bois prises dans ou sur la couche de caoutchouc peuvent avoir une épaisseur comprise entre 0,01 mm et 2 mm. Des agglomérats de fibres peuvent être pris ensemble dans ou sur le caoutchouc. [0035] Cependant, on peut, sans difficulté particulière, prévoir des épaisseurs de la couche de caoutchouc au-delà de ces valeurs, notamment lorsque l'on souhaite former un coussin, et notamment sans avoir, comme dans l'art antérieur, la nécessité d'utiliser une étoffe assez mince que l'on rembourre, la totalité du volume intérieur du coussin pouvant être, suivant l'invention, constituée de la couche de caoutchouc. [0036] Comme matériau élastomère, on peut utiliser également un matériau ayant ou non des caractéristiques thermorétractables et pouvant être formé en particulier de polymères, tels que des copolymères de différents types de motifs. Il peut être formé, en particulier, à partir de polymères, tels que des copolymères de différents types de motifs de monomères, par exemple alterné tel que A-B, ou séquence, par exemple AA-A-B-B-B, ou statistique, par exemple A AB A B B A A AB A, dont l'ensemble du réseau obtenu peut avoir différentes structures, soit linéaires de type A-B-A, soit radiales de type (A-B)n, indice n (n>2), soit diblock de type A-B qui sont élastomères, par exemple les copolymères styrène/isoprène (SI), styrène/isoprène/styrène (SIS), styrène/butadiène/styrène (SBS), styrène-éthylène/ butylène-styrène (SEBS), styrèneéthylène/propylène-styrène (SEPS) ou SIBS. Des mélanges de ces élastomères les uns avec les autres ou avec des non élastomères modifiant certaines caractéristiques autres que l'élasticité peuvent également être prises en compte. Par exemple jusqu'à 50% en poids mais, de préférence, moins de 30% en poids de polymère peuvent être ajoutés afin de modifier certaines caractéristiques des matériaux de base (élasticité, tenue à la chaleur, processabilité, tenue aux UV, colorants, ...), tels que des polyvinyles styrène, des polystyrènes ou des poly cc-méthyl-styrène, polyesters époxy, polyoléfines, par exemple des polyéthylènes ou certains acétates d'éthylène/vinyle, de préférence ceux de poids moléculaire élevé. [0037] Le matériau peut être, notamment, un styrène-isoprène-styrène, disponible par exemple auprès de la Société Kraton Polymers, sous la dénomination KRATON D (marque déposée), ou de la société DEXCO POLYMERS LP sous la dénomination VECTOR SBC 4211 (marque déposée). On peut également utiliser un élastomère thermoplastique de polyuréthane, notamment le PELLATHANE (marque déposée) 2102-75A de la Société The Dow Chemical Company. On peut utiliser également un styrène-butadiène-styrène, notamment le KRATON D-2122 (Marque déposée) de la société Kraton Polymers, ou le VECTOR SBC 4461 (marque déposée) de la société Dexco Polymers LP. On peut aussi utiliser un styrène-éthylène/butylène, notamment le KRATON G-2832 (Marque déposée) de la société Kraton Polymers, ou un copolymère 6 séquence styrène-éthylène-butylène-styrène (SEBS), notamment le KRATON (marque déposée) 02703. On peut également utiliser un copolymère d'acrylate d'isooctyle et d'acide acrylique suivant des rapports de monomère de 90/10. On peut également utiliser un copolymère séquence polyamide polyether PEBAX (marque déposée) 2533 de la société Arkema. [0038] D'autres matériaux possibles sont des polymères polyoléfines, principalement des co- polymères d'éthylène et/ou propylène, ayant des caractéristiques des élastomères, notamment issus de la catalyse métallocène, tel le VISTAMAXX VM-1120 (marque déposée), disponible auprès de la société Exxon Mobil Chcmical ou encore des polymères chargés EPDM du type Santoprène. [0039] Pour la fabrication, le procédé peut prévoir la préparation d'un moule que l'on appelle en général un cadre 4. Le cadre permet de contenir la matière coulée sur la surface supérieure dc la planche 6 de bois, par exemple un contreplaqué, durant son changement d'état, c'est-à-dire de son état liquide à son état solide. Le cadre et la surface de bois sur laquelle le mélange a été coulé sont tous deux maintenus sur une surface parfaitement plane d'un bâti 5 afin d'assurer une épaisseur constante sur toute la surface de la feuille à fabriquer. [0040] Grâce à un outil déversoir qui permet de maîtriser un flot lent et régulier du mélange, celui-ci est déversé dc façon homogène sur l'ensemble de la surface de bois, puis, grâce à un outil type raclette, le mélange du latex et de la teinture est réparti uniformément sur la surface totale de bois en respectant une épaisseur égale constante sur toute la surface. [0041] Le temps de séchage dépend de l'épaisseur finale souhaitée qui pourra être mesurée entre le dixième de millimètre et plusieurs millimètres. On peut également prévoir d'accélérer cette étape à l'aide d'un séchoir. [0042] Le temps de séchage dans les conditions normales de température et pression étant par exemple de 1 mm/h, il est possible de procéder en plusieurs couches en respectant le temps de séchage correspondant entre chaque nouvelle couche ou bien de couler en une seule fois la quantité souhaitée. Il est préférable, pour assurer un bon accrochage des fibres superficielles du bois, de démarrer par une première couche fine, puis, par la suite, de procéder par une ou plusieurs couches. [0043] En séchant, le caoutchouc naturel devient vitreux. Il passe de l'état liquide à visco- élastique, puis, une fois sec, devient alors solide et élastique lorsqu'on l'allonge. En séchant à l'air libre dans un espace ventilé, il se réticule et se rétracte dans un pourcentage de l'ordre de 5%. [0044] Afin d'éviter la formation de bulles d'air durant l'écoulement du mélange, une vibration sous le cadre sera actionnée pendant l'écoulement du mélange et quelques minutes après. 7 [0045] Cependant, on peut également souhaiter, dans le cas ou on l'on verse plusieurs couches d'élastomère l'une après l'autre, piéger des bulles d'air entre deux couches adjacentes, pour ainsi donner un aspect encore plus naturel et aléatoire à l'étoffe finale. [0046] Ensuite ou simultanément à la vibration du cadre et de la surface coulée, un souffle d'air est projeté à la surface du mélange permettant aux bulles remontant en surface d'éclater. [0047] La prise ou séchage du mélange fonctionne à température ambiante. L'espace peut être ventilé durant les premières 15 mn du séchage correspondant à l'échappement de l'ammoniac contenu dans le mélange sous forme de gaz. On peut accélérer la prise en chauffant sans excéder 70°. [0048] On répète le procédé du coulage du mélange suivi d'une vibration et ventilation de la surface et attente du séchage de la couche et ce jusqu'au nombre de couches suffisant pour atteindre l'épaisseur finale souhaitée de la feuille. [0049] Lorsque l'épaisseur finale souhaitée de la feuille est atteinte, on sépare la partie sèche du mélange du support en bois sur lequel il a été coulé dans le cadre. On démonte la structure du cadre et, en décollant une des extrémités de la feuille, on arrache le mélange séché du support bois. Une résistance liée à la qualité intrinsèque du caoutchouc sera plus ou moins forte selon l'épaisseur de la feuille. Plus la feuille sera épaisse, plus la force de traction sera grande et l'arrachement difficile. [0050] Les fibres de bois arrachées de la plaque sont prises en partie dans ou sur la masse de la couche de caoutchouc. [0051] On a décrit l'exemple ci-dessus avec des fibres de bois. Cependant, il est envisagé suivant la présente invention d'utiliser de la même manière tout autre type de fibres, végétales, animales, minérales, artificielles ou synthétiques, de préférence des fibres naturelles, en particulier des fibres de cellulose ou cellulosiques. [0052] L'invention n'est pas limitée au colorant indiqué ci-dessus, et on peut prévoir d'autre teinte du matériau élastomère. [0053] Suivant un mode de réalisation avantageux, outre un colorant, on peut ajouter à la composition de latex/élastomère, une ou des fragrance(s). [0054] Suivant un autre mode de réalisation représenté à la figure 3, la nappe comporte des deuxièmes fibres 2' de bois du côté de la couche 1 de matériau élastomère opposé aux premières fibres 2 de bois, la couche de matériau élastomère ayant ainsi sur ses deux faces opposées principales des fibres de bois, les deuxièmes fibres 2' de bois pouvant être des fibres d'un même bois que les premières fibres 2 ou d'un bois différent. 8