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PROC DE POUR LE TRAITEMENT DE NAPPES NON-TISSEES ET PRODUIT OBTENU
La présente demande a pour objet un procédé pour le
traitement de nappes non tissées dont les textiles sont à deux
composants, ainsi que les produits obtenus.
Les nappes non tissées sont bien connues ; pour leur
fabrication, on utilise soit le procédé humide, soit par voie
sèche ou voie fondue.
Selon le procédé humide, les fibres sont par exemple mises
en suspension dans un liquide contenant des produits facilitant
leur liane puis elles sont recueillies en nappe, calandrées et
mû séchées. Par le procédé voie sèche, les nappes sont constituées
de fibres coupées, cardées, mises sous forme de voile, la nappe
comprenant au moins une épaisseur de voile fibreux puis traitées
pour leur donner de la cohésion. Il est connu aussi Var voie
sèche des nappes de fils continus alternés par des procédés
particuliers. Par voie fondue, la nappe est obtenue par extrusion
de polymères synthétiques sous forme de faisceaux de filaments
continus qui sont séparés, mis en nappe sur un tablier sans fin,
puis calibrée par calandrage, et éventuellement aiguillette.
Les nappes obtenues par voie fondue sont généralement en
mû textiles synthétiques à un seul constituant, tel que
polytéréphtalate d'éthylène giycol ou polypropylène, il a été
proposé des nappes à plusieurs constituants de températures de
collage différentes, afin de permettre la liaison des filaments
sous l'action de la chaleur et de la pression.
-1 ~26~Z6
-- 2 --
La présente demande concerne plus particulièrement les non
tissés obtenus à partir de textiles synthétiques 3 deux
constituants se présentant sous forme de brins, filaments
continus, les deux constituants étant disposés côte à côte. Les
nappes non-tissées obtenues par voie fondue ont généralement
leurs applications principales dans le bâtiment et les travaux
publics, ceci compte tenu de leurs imputrescibilité, pouvoir
drainant, filtrant, répartiteur de charges, séparateur de couches
de sols dans lesquels on les utilise pour la stabilisation ainsi
10 que décrit par exemple dons le brevet français né 1 601 049 de la
demanderesse. On les a aussi utilisées comme revêtements muraux
ou comme revêtements de sols, ou sous-couche de tapis, on ne les
utilise toutefois généralement pas pour des applications
vestimentaires, et d'ameublement par exemple. En effet, pour ce
faire, il leur faut de la souplesse, du toucher, une homogénéité
de structure sous faible poids au moire carré, caractéristiques
qui, dans les conditions habituelles de fabrication pour les
emplois principaux ci-dessus ne sont généralement pas obtenues
Entre autres, les non-tissés devraient être composés de filaments
de titres très fins, pour leur donner de la souplesse par
exemple.
Depuis quelques années sont apparus des procédés pour la
fabrication de filaments de titres fins.
Aussi, dans le brevet américain né 3 117 906, il est proposé
des produits à deux constituants côte côte séparables au contact
de l'eau bouillante et traitement mécanique, les tissus et
tricots obtenus ayant l'aspect soie.
ans le brevet français né 1 513 531, il est proposé un
procédé pour la réalisation de filaments composites, dont
certains à base de polyamide polyester qui, après élimination
d'un des constituants, permet d'obtenir des filaments continus
" -il 226'~26
très fins, il est ainsi prévu dans ce brevet que les filaments
peuvent être transformés en tissus, tricots ou bandes non-tissées
qui sont ensuite soumis à l'action d'un solvant approprié pour un
des constituants, l'autre constituant restant seul ensuite dans
le tissu, tricot ou non-tiss~.
Il a aussi été proposé dans la demande de brevet
japonais né 56/49 077 de produire des filaments composites
polyamide polyester puis de les couper sous forme de fibres qui
sont ensuite mises sous forme de nappe par le procédé voie sèche,
la nappe ainsi obtenue est aiguillette, puis imprégnée par une
solution aqueuse d'un produit choisi dans le groupe phénol,
alcool benzénique, alcool phénDlique, la nappe ainsi traitée est
ensuite soumise à la vapeur à une température supérieure à 7DD,
qui permet la rétraction des fibres polyamide et la séparation
15 des deux constituants le non-tissé final ayant en surface
uniquement des fibres polyester.
Dans la demande de brevet japonais né 56/31 380, il est
prévu un procédé de production de non tissé comprenant les étapes
suivantes :
- extrusion de fils composites, coupe en fibres, cardage et
réalisation de nappes, aiguilletage qui entraîne la séparation
mécanique en ses deux constituants d'une partie des fibres, puis
traitement thermique par l'eau bouillante qui provoque la
séparation complète des constituants.
Dans ces demandes, le traitement en solvant ou
l'aiguilletage sont suivis d'un traitement thermique tel que
vapeur ou eau bouillante, la combinaison de ces deux traitements
provoque la séparation complète des constituants et le retrait de
la nappe fibreuse.
La présente demande propose un procédé permettant de
simplifier ces processus.
'~26~26
-- 4
La présente invention a pour objet un procédé
pour le traitement de nappes non tissées constituées de
filaments continus de polyester et de filaments continus
de polyamide, lesdits filaments de polyester et de polyamide
étant disposés côte-à-côte, caractérisé en ce que:
a) L'on réalise une nappe de filaments continus et frisés à
deux constituants disposés côte-à-côte, chacun lesdits constituants défi-
naissant respectivement au moins un filament continu de polyester et au
moins un filament continu de polyamide, ladite nappe ayant un titre au
brin global inférieur à 2 dtex;
b) l'on réalise l'aiguilletage de la dite nappe
en utilisant des aiguilles de jauges 38 à 42 comportant 2 à
3 barbes adoucies sur 2 à 3 arêtes, le nombre de perforations
au centimètre carré étant compris entre 100 et 1500.
c) l'on soumet ladite nappe au traitement chimique
d'une solution aqueuse d'acide formique utilisée à une con-
centrassions comprise entre 50~ et 70~ et à une température
comprise entre QUE et QUE, à titre d'agent gonflant pour
obtenir la rétraction et la séparation au moins partielle
lesdits filaments à deux constituants en filaments continus
de polyester et en filaments continus de polyamide, ayant
chacun un titre au brin global inférieur à 1 dtex.
Les constituants disposés côte côte sont en tout
polymère, copolyméres ou en mélange de ces derniers, ils sont
obtenus par les procédés connus de filage/extrusion. La
section des brins est de toute forme, telle que ronde,
croissant, multilobée, section dans laquelle les constituants
sont répartis en quartier, etc... Les constituants ayant
des comportements différents lors de traitements ultérieurs,
tels que traitements thermiques ou chimiques par exemple.
Le frisage a lieu généralement de par le comporte-
ment différencié de chacun des constituants par exemple lors du refroidissement des filaments après extrusion dès la
sortie de la filière, ce refroidissement étant effectué
régulièrement, ou bien de manière asymétrique. La nappe
2~6~
- fa -
peut cire obtenue par voie sèche à partir de fibres obtenues
par couple de filaments ou par voie fondue à partir de fila-
monts continus. Le produit permettant le gonflement d'un
des constituants dépend de ces derniers.
FA
22~2
-- 5
Dans la présente demande il sera généralement, mais non
obligatoirement, question de nappes textiles dont les
constituants sont un polyamide et un polyester. De préférence, on
utilisera le polytéréphtalate d'éthylène glycol comme polyester,
et le polycondensat d'hexaméthylène dia mine et d'acide adipique
comme polyamide. Le titre global des textiles à deux constituants
est de préférence inférieur 2 dtex. En ce qui concerne
l'aiguilletage éventuel, son intensité et la nature des aiguilles
dépendent du résultat final que l'on désire obtenir. Si on
AD pratique l'aiguilletage des nappes, qui, dans la demande,
présentent un poids au mètre carré de 40 g/m2 à 400 g/m2, cette
opération sera effectuée de préférence avec des aiguilles
présentant les caractéristiques suivantes : jauge y à 42,
préférentiellement AD ou 42 comportant 2 à 3 barbes adoucies sur
2 ou 3 arêtes, ces dernières étant triangulaires ou
quadrangulaires. Le nombre de perforations au centimètre carré
est de préférence compris entre hou et 1 500 de préférence de 400
à 800.
La présente demande concerne aussi les nappes traitées de
la présente demande, réalisées à partir de polytéréphtalate
glycol et de polyhexaméthylène adipamide présentant en outre une
résistance à la déchirure supérieure à 25 g/m2, une rigidité à la
flexion comprise entre 300 et 2 500 mg/cm de largeur, une
résistance l'abrasion supérieure 500 cycles, une déformation
résiduelle dans le temps sous allongement de 5 dan dans le
rapport de 1 4 comparativement à une nappe aiguillette de même
poids après fatigue mécanique de 50 cycles, une déformation
résiduelle nulle dans le temps après un allongement simple sous
une charge de 5 dan
~.Z26~
-- 6 --
: Pur le traitement en milieu gonflant, un peu' utiliser un
gonflant du polyamide ou du polyester ; on utilisera par exemple
l'acide formique, le phénol, l'alcool benzénique, le chlorure de
méthylène b des concentrations dépendant du produit et de la
température de traitement données, dépendant de l'effet recherché
sur le non tissé ; plus on concentre et plus on monte en
température, plus on rétracte, et moins le non tissé reste
souple. Pour le traitement du polyamide en milieu contenant de
l'acide formique, on utilisera de préférence des solutions
mû aqueuses à concentrations comprises entre 55 et 65 a une
température comprise entre la température ambiante et QUE, de
-préférence entre 18 et QUE. Il a été ainsi constat que le seul
traitement en milieu gonflant du non tissé à température
relativement basse, permettait à la fois le retrait des nappes,
la séparation des constituants, et de donner au non-tissé les
caractéristiques recherchées de souplesse et toucher, sans qu'il
soit nécessaire d'y adjoindre un traitement à température
élevée, en milieu aqueux ou vapeur, alors que dans l'art
antérieur c'était la combinaison de ces deux Opérations :
traitement par solvant ou gonflant et traitement aqueux ou
vapeur, à température élevée, qui permettait la rétraction et la
séparation des deux constituants pour le traitement de
rétraction chimique en solution de gonflant, on utilisera de
préférence le mode opératoire suivant traitement par une
solution d'acide formique, essorage, lavage, rinçage, essorage,
séchage, de préférence tel que séchage sous vide, haute
fréquence, dans un milieu et à une température n'affectant pas ou
peu les caractéristiques mécaniques et la présentation du
produit ; bien entendu il est possible si on te désire de sécher
ensuite à des températures supérieures, selon l'effet recherché,
ces opérations étant effectuées de préférence à la continue.
B
y hi
. .
-- 7 --
Les nappes ainsi traitées sont souples, denses, isotopes,
présentent du drapé, du toucher, elles restent perméables. Elles
présentent une fatigue mécanique et une élasticité meilleure que
des nappes identiques aiguillettes mais non traitées. Ainsi les
nappes traitées accusent d'une part, une fatigue mécanique sens
long et sens travers de 60 à 80 D par rapport à la nappe non
rétractée alors que cette dernière, dans les mêmes conditions de
mesure, présente 40 à 45 sens long et 35 40 D sens travers de
fatigue mécanique, et d'autre part une déformation résiduelle
pratiquement nulle dans le temps, alors que dans le cas non
rétracté, la déformation résiduelle mesurée est encore
préjudiciable à la tenue de la nappe. Les caractéristiques de
porosité à l'air, l'autod~froissabilit~, la résistance au
boulochage, ainsi que les tests de "cash an wear", tenue au
lavage, aux frottements répétés sont comparables à celles que
l'on observe sur des étoffes tissées traditionnelles. Elles
peuvent être colorées éventuellement la continue, par exemple
par teinture à basse température, ou bien imprimées par
impression transfert, cette opération étant effectuée sur
rouleaux, à une température de QUE, il est bien évident qu'il
peut être prévu initialement de colorer les deux constituants
dans la masse avant leur extrusion.
Les nappes ainsi obtenues sont utilisables pour de
nombreuses applications textiles telles qu'ameublement (tentures,
revêtement muraux, de sièges, dessus de lits,
couvertures, etc..), en habillement (robes, manteaux, tailleurs,
vestes, pantalons, chapeaux, etc..), elles peuvent être utilisées
pour des applications plus techniques telles qu'en maroquinerie
(support d'enduction, doublure, etc..), chaussures (doublure
mû chaude, pantoufles), habillage intérieur d'automobiles, bagage rie
par exemple, cuir et suédé synthétique après imprégnation de
6~26
-- 8 --
résine ; ce sont ainsi des bases excellentes pour la réalisation
de produits imitant le cuir après imprégnation de résines souples
telles que polyuréthane.
Dans les exemples qui suivent les mesures des
caractéristiques sont effectuées de la façon suivante :
- charge à la rupture et allongement : selon la norme
française G hou 001
- résistance à la déchirure : selon la norme française G 07 055
- rigidité à la flexion : recommandation ISO/TC 94/SC 11~9 F 3/70
10 - coefficient de drapé : norme française 07 109
- résistance à l'abrasion : norme française G T y hou, avec
utilisation de l'abrasif 734 de la Société MINNESOTA MINAIENT. AN
MANUFACTURAIENT OC..
La déformation résiduelle dans le temps sans fatigue est
mesurée après un allongement sous 5 dan d'une éprouvette de 5 cm
de 12rge et 20 cm de longueur entre mâchoires de la façon
suivante : on prend la mesure de l'allongement au moment zéro ,
puis on laisse revenir l'échantillon ce qui donne la déformation
résiduelle à l'instant zéro, on mesure ensuite cette déformation
dans le temps, la mesure étant effectuée comparativement sur
nappe non traitée et sur nappe traitée. La déformation résiduelle
dans le temps, après fatigue mécanique de 50 cycles, est
effectuée de la même façon que précédemment après allongement
sous charge de 5 dan au moyen d'un dynamomètre Adamel Lhomergy
D 22 (vitesse de traction 50 main mais en mesurant la
fatigue sous allongement constant.
Les exemples suivants illustrent la présente demande sans la
limiter.
' ':
y
g
Exemple 1
On réélise par le procédé et au moyen du dispositif faisant
l'objet du brevet français né 2 2g9 438 de la demanderesse, une
nappe non tissée de 125 g/m2 dans les conditions suivantes :
extrusion de 132 filaments de 1,5 dtex, chacun constitué par deux
éléments : l'un polyamide (polyhexaméthylène adipamide), l'autre
polyester (polytéréphtalate d'éthylbne glycol) en position
côte côte et étirage à travers une buse faisant l'objet du
brevet français né 1 582 147 de la demanderesse, pression
10 d'air pas située à 130 cm de la filière, vitesse du tablier
sans fin récepteur et transporteur de la nappe formée : 1 main
pour une largeur de nappe de y cm.
Là nappe est ensuite calibrée en épaisseur par passage entre
deux rouleaux métalliques chauffés 168DC avec une force
pressante de 2 dan par cm de largeur, puis alimentée à une
aiguilleteuse garnie d'aiguilles de type suivant : SINGER
jauge 2.2 barbes 2 arêtes, aiguilletage 600 perforations/cm2 ;
la nappe aiguillette est ensuite traitée à la température de QUE
par une solution aqueuse contenant 61 décide formique pendant
3 minutes, rincée à l'eau courante, essorée, les constituants
rétractés et séparés présentent un titre de 0,75 dtex chacun, la
nappe est ensuite séchée 120DC pendant 5 minutes dans l'air.
La nappe obtenue est souple, ses caractéristiques sont
données ci-après, dans le Tableau II comparativement à celles de
la nappe non traitée (Tableau 1), elle présente un toucher très
doux, un bon drapé, elle pèse 170 g/m2.
Exemples 2 à 4 :
On procède comme dans l'exemple 1, puis on traite la nappe
par l'acide formique, agissent toujours ainsi que dans ledit
exemple sur le constituant polyamide.
* (marque de commerce)
~'~Z~'~2~.;
_ 10 --
Les conditions d'obtention et les caractéristiques sont
consignées dans le Tableau II ci-après comparativement aux
caractéristiques de la nappe non traitée (Tableau I).
Exemple 5
On réalise.comme dans l'exemple 1 une nappe de filaments
composites de titre 2 dtex côte côte 50/50 polyhexam~thylène
adipamide/téréphtalate d'éthylène glycol de poids 110 grammes/m2,
vitesse du tablier récepteur 1,13 minute pour 95 centimètres de
largeur dû nappe. Ladite nappe passe ensuite entre deux cylindres
de calandre métallique chauffés, l'un à 232DC , gravé en relief
de motif tronc pyramidaux à surface de grain carrée de 0,77 mm de
côté, disposition des carrés en carré de distance de 0,95 mm
entre chaque protubérance, les diagonales des carrés étant
situées l'une dans l'axe de la nappe, le rouleau inférieur, dit
de contrepartie, étant lisse et chauffé à une température de
QUE, vitesse de passage de la nappe entre les rouleaux de
15 main force pressante 50 dan au centimètre linéaire de
largeur de la calandre. La nappe liée par points est ensuite
traitée a la température de QUE dans une solution aqueuse de
68 Z d'acide formique, les brins se rétractent et se séparent en
deux constituants de 1 dtex chacun, la nappe est ensuite rincée,
essorée, et pèse après séchage 165 g/m2, elle présente les
caractéristiques indiquées dans le Tableau II ci-après, elle est
souple, d'un toucher très doux et d'un bon drapé.
~!.Z2~4Z~j
11 --
TABLEAU I: des caractéristiques des nappes avant traitement.
¦ ¦ Axe ¦ Ex. 2 ¦ Ex. 3 ¦ Ex. 4
~ I _ . l l I I I
¦- Poids de la nappe
¦ aiguillette (g/m2) ¦ 125 ¦ 161,6 ¦ 124,8 ¦ 124,8 ¦
¦- Épaisseur (mm) ¦1,15 ¦1,35 ¦ 1,12 ¦ 1,12 ¦
¦- Charge à la rupture¦
¦ sens longueur dan ¦ 30,9 ¦ 38,4 ¦ 33 ¦ 33
¦- Charge à la rupture¦
¦ sens travers dan ¦ 39 ¦ 45,3 ¦35,5 ¦ 35,5
¦- Allongement à la
¦ rupture sens
¦ longueur (~) ¦ 103,9 ¦ 108,2 ¦ 102,9 ¦ hou
¦- Allongement à la
¦ rupture sens
¦ travers (~) ¦ 99 ¦ 109~7 ¦ 100,7 ¦ 1aO,7 ¦
¦- Résistance à la
¦ déchirure sens
20 ¦ longueur dan ¦ 5,8 ¦ 8,2 ¦ 5,9 ¦5,9
¦- Résistance à la
¦ déchirure sens
¦ travers dan ¦ 5,1 ¦ 7,7 ¦ 5,B ¦5,8
¦- Rigidité à la fie- ¦
I Sion sens longueur l
¦ (mg/cm) ¦ 1 175 ¦ 1 907 ¦ 1 221 ¦ 1 221 ¦
¦- Rigidité à la fie- ¦
¦ Sion sens travers
¦ (mg/cm) ¦ 1 353 ¦ 2 072 ¦ 1 233 ¦ 1 233 ¦
¦- Rigidité moyenne à ¦
¦ la flexion (mg/cm) ¦ 1 262 ¦ 1 g88 ¦ 1 227 ¦ 1 227 ¦
¦- Coefficient de
¦ drapé ¦ 0,9772 ¦ 0,9834 ¦ 0,9831 ¦ 0,9831 ¦
¦- Résistance à
35 ¦ l'abrasion (cycles)¦ 188 ¦ 236 ¦ 90 ¦ 90 ¦
' ~.Z2~2~
TABLEAU':II de: conditions d'obtention et caractéristiques des nappés
- après traitement.
Jo y -z y - r y
litre des filaments _ _ .__ .
extrud~s (dtex) 1,5 2 1,5 1,5 2
Poids de la nappe
go 125 15~. 1Z5 125 110
Vitesse du tablier .
sans fin ~mJmin) 1 1~10 1 1 1.50
Largeur de la nappe
ci 95 95 go 95 S
Type d'aiguille SINGER SINGER SlN~ER SINGER
42 ZB FE 42 2B FE 42 2B FE 42 2B 2
Nombre de Perfora-
r~tions/cm~ 6D0 hou 600 6D0
Poids dû la nappé
aiguillette ~gJm~) 135 165 ~ 135 135
Taux d'acide for-
mue dans la sou-
aqueuse (~) -61 64,5 59,1 66,6 6B
Titre des brins .
séparés 0,75 1 0,75 0,75
Poids de la nippe
terminée (gtm') 170 23D_ 16D 190 ¦165
Épaisseur mû 0,9g 1,35 1 1,2 Que
Charge à' la rupture
sens longueur dan 35 57,5 38,4 44,7 35
Charge à la rupture
sens travers dan 41,2 53,7 hou 41,B 33
Allongement la . .
rupture sens ~ .
longueur y_) 99,1 110102,5 114 69
Allongement la
rupture sens
travers (~) hou 115 102,811g,7 72
Résistance à la
déchirure sens .
longueur dan 4,1 6,35 4 4,1 5,5
Résistance à la
déchirure sens .
travers dan 3,7 . 6,15 3,9 4,1 4,1
Rigidité à la fie- .
Sion sens longueur
(mg7cm) B74 2 523 88~ 1 783 2 917
Rigidité la fie-
Sion sens travers .
(mg/cm) 567 1 232 321 1 147 1 733
Rigidité moyenne
la flexion (mg/cm) 709 1 801 3g9 1 442 2 025
Coefficient de
drapé 0,9604 0,96~50,898 0,9712 0,97
Résistance -
l'abrasion (cycles) 54~ 1 072 497 1 312 2 OûO
. -- .
Z6~Z~
. - 13 -
Pour exemple 2, Dû a mesuré la déformation résiduelle dans
le temps après un allongement sous une charge de 5 dan Le
Tableau ci-après indique les résultats.
5 ¦ rallongement ¦ Déformation résiduelle
¦ sous 5 dan y¦ (allongement en V)
.. I I I I
temps¦ après ¦ ¦ après I
l l zéro ¦ 5 min ¦ 20 min¦ 1 h¦ 24 h ¦
Eu 2
aiguillât
non traité
¦ sens long ¦ 11 ¦ 5~B ¦ 5,2 ¦ -4,5 ¦ 4 ¦ 3,6 ¦
¦ sens travers ¦ 16,3 ¦10,8 ¦ 9,2 ¦ 8,3 ¦ 8 ¦ 7,5 ¦
¦ EU 2
¦ traité
¦ sens long ¦ 7,5 ¦ 0 ¦ û ¦ û ¦ 0 ¦ û
¦ sens travers ¦ 12,1 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ û
20 1 1 _ _ I l l l l I
Pour l'exemple 2, on a mesuré de même la déformation
résiduelle dans le temps après une fatigue mécanique de 50
cycles, les résultats sont indiqués dans le Tableau ci-après.
_ _ _
¦ ¦ Déformation résiduelle
l l (allongement en y)
l ,,,_ l
l l temps ¦ après ¦ I I après ¦
¦ ¦ ¦ zéro ¦ 5 min ¦20 min¦ 1 h¦ 24 h
AXE 2
aiguillât ¦ sens long ¦ 7,8 ¦ 7,4 ¦ 7,3 ¦ 7,2¦ 6,2
¦ non traité¦ sens travers ¦ 12 ¦ 11,6 ¦ 11,6 ¦11,6¦ 11,2
AXE 2 ¦ sens long ¦ 3,9 ¦ 3 ¦ 3 ¦ 2,5 ¦ 1,6
traité sens travers ¦ 4,4 ¦ 3~9 1 3,7 ¦ 3,2 ¦ 2,3
