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D T 4058
MEMBRANE D'ETANCHEITE ET SON PROC DE DE FABRICATION
La présente demande concerne une membrane d'étanchélté à
base de non-tissés en filaments continus et son procédé de
fabrication.
Les membranes d'étanchéité de toiture-terrasse, utilisées
dans l'industrie du bâtiment, sont souvent constituées d'un
support bituminé. Ces supports ont d'abord été des tissus de
jute, des feutres cellulosiques, puis des voiles de fibres de
verre.
Il y a quelques années, on a vu apparaître une nouvelle
génération de produits d'étanchéité grâce à l'amélioration
spectaculaire des bitumes modifiés par des élastomères itou des
élastomères, conduisant à des capacités de déformation très
importante de ces bitumes modifiés. L'utilisation conjointe
d'armature à base de non-tissés, en textile polyester,
principalement le polytéréphtalate d'ét~ylène glycol, répondant
aux exigences de déformabilité accrue et permettant de mieux
supporter les variations dimensionnelles des supports, ainsi qu'à
un très nette augmentation des résistances au poinçonne ment des
complexes bitume armature ainsi réalisés, a permis des progrès
dans les membranes d'étanchéité.
Toutefois, les non-tissés sont le plus souvent liés
chimiquement entre eux avant bituminage, et cette opération de
liège qui peut conduire à des résultats industriels intéressants
est coûteuse, et met de plus, en oeuvre, des compositions
particulières de produits chimiques.
De plus,- on n'obtient pas de résultat parfaitement
satisfaisant du point de vue comportement ultérieur des nappes
tel qu'en particulier la stabilité dimensionnelle et plus
précisément pour les armatures de poids inférieurs ou égaux à
hou go fi bien que de nombreux fabricants de membranes
d'étanchéité utilisent, pour les armatures plus légères, une
double armature nantisse polyester associée à un voile de verre
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afin de limiter les déformations du polyester lors de
l'imprégnation bitume et d'am~liorer ainsi la stabilité
dimensionnelle aux cycles de vieillissement de l'étanchélté
posée.
La présente demande propose une armature de membrane
d'étanchéité et une membrane réalisée avec cette armature
présentant de bonnes caractéristiques de stabilité dimensionnelle
et, de plus, réalisée dans les conditions économiques
intéressantes. La présente demande concerne une membrane
d'étanchéité constituée d'une armature bituminée caractérisée en
ce que l'armature est un non-tissé de filaments continus
thermoliés contenant :
- de 70 à 90 de polytéréphtalate d'éthylène glycol et,
- de 30 à 10 de polytéréphtalate de butylène glycol.
Le non-tissé de la présente demande est de préférence
aiguille té.
Les deux polymères dans la masse peuvent être répartis de la
façon suivante : on peut avoir 70 à 90 y de filaments continus
d'un polymère et 30 à 10 JO de filaments continus de l'autre
polymère, ou bien les filaments sont des filaments bicomposés à
structure âme gaine (la gaine étant constituée du polymère à plus
bas point de fusion), ou à structure côte côte ou bien on a une
superposition de nappes, chacune étant constituée de filaments en
polymères différents.
La présente demande concerne aussi un procédé de fabrication
de l'armature caractérisée en ce que l'on réalise par extrusion
une nappe de filaments continus constitués par les deux
polymères, que l'on aiguillette éventuellement la nappe obtenue,
puis qu'on la thermolie en continu à une température comprise
30 entre 220 et QUE en provoquant la fusion du constituant le plus
fusible.
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La présente demande concerne aussi un procédé de réalisation
de membrane d'étanchéité caractérisée en ce que l'armature est
bituminée a une température inférieure la température de
thermoliaison des filaments de la nappe. Après bituminage,
l'ensemble est soumis éventuellement aux traitements habituels
tels que sablage ou ardoisage.
L'utilisation de polytéréphtalate de polybutylène glycol
dont le point de fusion est de QUE environ permet une bonne
liaison thermique, il joue le rôle de liant non altéré par le
bitume chaud, il permet à l'armature de conserver sa souplesse,
le textile, dans le produit final obtenu, n'est pas dégradé et
permet ainsi de conserver une bonne stabilité dimensionnelle b
l'usage. L'intégration de l'opération de thermoliaison en continu
permet ainsi de réaliser économiquement l'armature en une seule
opération ; de plus, la thermoliaison diminue le coût énergétique
de Fabrication de l'armature, qui, comparé à une liaison
chimique, est dans le rapport de 1 à 8 environ.
Les bitumes employés sont les bitumes oxydés ou modifiés par
des plastombres itou des élastomères.
Le procédé de fabrication de la nappe est un procédé connu
d'extrusion des filaments sur un réflecteur permettant
l'ouverture du faisceau de filaments qui sont ensuite déposés sur
un tablier sans Fin ; selon la demande, à la sortie du tablier,
le voile passe éventuellement dans une aiguilleteuse puis est
thermolié par exemple par calandrage à une température de 220 à
QUE pour provoquer la thermoliaison des filaments. Lors de
l'extrusion, il peut être utilisé des filières placées côte à
cote et extradant dans chacune les deux types de polymères ; les
filaments obtenus sont alors soit étirés chacun de leur côté
et déposés sur fa réflecteur ou bien réunis et étirés ensemble
pour améliorer le mélange des filaments des deux constituants ;
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il est aussi possible d'extruder à travers des filières dans
lesquelles les deux types de polymères sont répartis entre les
orifices de filières ; on peut utiliser aussi le procédé et le
dispositif faisantl'objet du brevet français né 2 299 438 de la
demanderesse.
La membrane d'étanchéité de la présente demande est utilisée
pour tous les problèmes d'étanchéité dans le bâtiment : soit en
terrasse, soubassement, façade, fondation, planchers, elle peut
cire aussi utilisée pour l'étanchéité des bassins de
retenue d'eau, piscine, etc..
Les exemples suivants illustrent la présente demande sans la
limiter.
Exemple 1
On extrade à travers des filières disposées côte à côte, et
dans l'ordre d'une filière à l'autre, un polymère de téréphtalate
de butylène glycol et un polymère de téréphtalate d'éthylène
glycol, les filaments obtenus sont dans la répartition de 80 JO de
polyt~réphtalate d'éthylène glycol et de 20 0 de polytéréphtalate
de butylène glycol, le titre au brin des filaments est de
5,6 dtex, les filaments sont rassemblés par couple de polymères
et passent dans une buse d'étirage pneumatique telle que celle
faisant Objet du brevet français né 1 592 147 de la
demanderesse puis sont projetés sur un réflecteur, le faisceau
ouvert étant récupéré par un tablier sans fin. La nappe passe
ensuite dans une aiguilleteuse permettant la liaison mécanique
des filaments :
- densité d'aiguilletage : 80 perforations/cm2
- type d'aiguille : 38 MB de la Société SINGER.
A la sortie de l'aiguilleteuse, la nappe est calandrée à
30 QUE, sous une p espion de 25 kg/cm linéaire, sur calandre munie
de cylindres talons écartement réglé avec précision entre les
deux cylindres de huer de mm, vitesse de calandrage 12 main
Là
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passage en S, temps de contact total de la nappe avec les deux
cylindres : 14 secondes, puis passage sur cylindres
refroidisseurs et enroulement.
Les caractéristiques de l'armature obtenue sont les
suivantes : .
- Largeur de la nappe : 100 centimètres
- Poids dota nappe : 140 g/m2
- Épaisseur : 0,55 mm
- Coefficient de variation de la masse surfacique inférieur à 7
(mesurée sur carré de 5 x 5 cm)
- Résistance à la rupture sens long : 44 dan
(selon la norme F G 07 001) sens travers : 38 dan
- Allongement à la rupture sens long : 32 JO
(selon la norme F G 07 001) sens travers : y y
- Retrait thermique en étuve ventilée sur échantillons de
20 x 20 cm après 15 minutes à QUE :
- y AU sens long
- O JO sens travers
L'armature obtenue est proche de l'isotropie.
On pratique ensuite le bituminage au moyen d'un bitume oxydé
en deux phases :
- première phase : imprégnation suivie d'essorage, dans un bitume
de distillation directe, à QUE,
- deuxième phase : surfaçage sur les deux faces d'un bitume
oxydé, à hoc,
le produit est ensuite sablé sur les deux faces.
Lors de cette imprégnation, le retrait en travers ne dépasse
pas 1 alors que des produits réalisés à partir de non-tissés en
polytéréphtalate d'éthylène glycol, de même poids, liés
chimiquement présentent des retraits de l'ordre de 1,; à 2 y
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Les caractéristiques du produit bitume sont les suivantes :
- Poids au mû : 1,8 kilo
- Résistance à la rupture sens long : 52 dan
- Résistance à la rupture sens travers : 46 dan
- Allongement à la rupture sens long : 35
- Allongement la rupture sens travers : 39
Exemples 2
On extrade à travers une filière à la fois des filaments
bilâmes côte côte de polytéréphtalate de butylène glycol et
de polytéréphtalate d'éthylène glycol dans la proportion 15/~5,
les filaments passent ensuite ensemble dans une buse d'étirage,
ainsi que celle faisant l'objet du brevet français né 1 582 147
de la demanderesse puis dans un dispositif décrit dans le brevet
français né 2 299 43~ de la demanderesse. Le titre au brin des
filaments est de 4,5 dtex, la nappe obtenue est aiguillette :
densité d'aiguilletage : 40 perforations au cm2, avec des
aiguilles 36 RÉ de la ci ACQU T.
Pour la thermoliaison des filaments, on utilise un cylindre
talon à QUE, de diamètre 900 mm, vitesse de la nappe 9 main
le cylindre sur les trois quarts de son pourtour est enveloppé
par un tapis sans fin en textile stable exerçant une pression sur
le cylindre de 2 daN/cm2, on refroidit au moyen de cylindres puis
on enroule l'armature obtenue.
L'armature ainsi obtenue présente les caractéristiques
suivantes :
- poids : 100 9/m2
- largeur : 200 cm fendues à la sortie des cylindres ne-
froidisseurs en deux nappes de 100 cm
- épaisseur : 0,45 mm
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- coefficient de variation inférieur à 6
- résistance à la rupture sens long : 31 dan
- résistance à la rupture sens travers : 27 dan
- allongement à la rupture sens long : 35
- allongement à la rupture sens travers : 40 y
- rétraction thermique ainsi que dans l'exemple 1 :
sens long : 0,5
sens travers : û
La nappe est ensuite passée conjointement avec un voile de
fibre de verre de 40 g/m2 dans un bain de bitume additionné de
styrène/butadiène/styrène à QUE, sévi d'un surfaçage dans le
bain de bitume de même nature, mais contenant des charges
minérales à QUE. L'armature présente une retrait nul sur
machine.
Les caractéristiques de la membrane d'étanchéité sont les
suivantes :
poids : 1,B g/m2
résistance b la rupture sens long : 45 dan
résistance à la rupture sens travers : 36 dan
allongement à la rupture sens long : 45
allongement à la rupture sens travers : 52
Exemple 3
On réalise par le procédé et au moyen du dispositif objet du
brevet français né 2 299 438 de la demanderesse une armature par
extrusion de filaments dans lesquels les deux polymères sont
coaxiaux comprenant 83 y de polytéréphtalate d'éthylène glycol
dans l'âme, et 17 0 de polytéréphtalate de butylène glycol en
gaine.
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La nappe obtenue est aiguillette à raison de
60 perforations au centimètre carré, avec des aiguilles 40 Ré de
la Société JACQUET.
A la sortie de l'aiguilleteuse, la nappe est traitée par de
l'air chaud à QUE sur un tambour perforé aspiration centrale
comportant un tapis sans fin métallique permettant de comprimer
légèrement la nappe ; la nappe ainsi thermoliée passe ensuite
entre les rouleaux d'une calandre chauffée à 23ûC, écartement
des rouleaux : 20/100 mm en passage droit, suivi de
refroidissement sur cylindres et enroulement.
Elle présente les caractéristiques suivantes :
poids : 180 g/m2
largeur de la nappe : 100 cm
15 épaisseur o 0,70 mm
coefficient de variation inférieur à 5
résistance à la rupture sens long : 57 dan
résistance à la rupture sens travers : 54 dan
allongement la rupture sens long : 36 JO
Z0 allongement à la rupture sens travers : 37 y
Avec cette armature, on réalise une chape par imprégnation
en un seul bain contenant du bitume polypropylène tactique à
QUE, suivi d'un calibrage entre deux rouleaux métalliques et
refroidissement sur un lit d'eau. Le retrait de l'armature sur
machine est de 0,6 un.
Les caractéristiques de la membrane d'étanchélté ainsi
obtenues sont de :
poids : 4,5 kg/m2
résistance à la rupture sens long : 78 dan
résistance à la rupture sens travers : 65 dan
allongement à la rupture sens long : 49 33
allongement la rupture sens travers : 45 JO
