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GRILLE TEXTILE D'EPAISSEUR REDUITE
La présente invention se rapporte au domaine technique général des grilles
textiles formées d'un réseau de fils de chaîne et trame maintenus en place
par collage au point de croisement des fils, de telles grilles intervenant
notamment en tant que renforts ou supports dans différentes applications
industrielles.
La présente invention concerne une grille textile formée par un réseau de fils
croisés ou superposés non tissés comprenant au moins deux nappes de fils
de chaîne entre lesquelles est interposée au moins une nappe de fils de
trame, les fils de chaîne et de trame étant liés entre eux à leur croisement
par un liant créant une série de points de collage.
La présente invention concerne également tout produit industriel fini ou non
fini incorporant une grille textile conforme à l'invention.
La présente invention concerne également un procédé de fabrication d'une
grille textile dans lequel on réalise un réseau de fils croisés ou superposés
non tissés comprenant au moins deux nappes de fils de chaîne entre
lesquelles est interposée au moins une nappe de fils de trame, et on enduit
le réseau de fils d'un liant pour assurer la liaison des fils de trame et de
chaîne entre eux.
II est déjà connu de réaliser industriellement des grilles formées d'un réseau
de fils croisés non tissés, les fils étant collés entre eux au niveau de leurs
points de croisement par imprégnation avec un liant, du genre colle
thermoplastique ou autre. Les grilles connues telles que celles illustrées par
exemple à la figure 1, mettent en oeuvre au moins deux nappes de fils de
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chaîne A, B, superposés ou encore décalés, chaque paire de nappe A, B.
ayant interposé entre elles au moins une nappe C de fils de trame. Selon
ces réalisations connues, les fils de chaîne 1 et les fils de trame 2 sont
liés
entre eux à leur croisement 3 par un liant 4 créant une série de points de
collage en vue d'obtenir une grille textile présentant une structure finie et
stable sur le plan mécanique.
Les grilles réalisées selon cette technique donnent généralement
satisfaction et servent de renforts ou de supports dans des domaines
technïques très variés tels que par exemple de manière non limitative, dans
l'industrie du bâtiment, en tant que support pour parquets et céramiques ou
revêtements muraux et moquettes, dans l'industrie papetière, ou encore en
tant qu'élément de renforcement dans des mousses synthétiques ou autre.
Néanmoins, il apparaît que les grilles textiles connues à ce jour souffrent
d'un certain nombre d'inconvénients et notamment d'un inconvénient lié à
l'épaisseur relativement importante et principalement très irrégulière de la
grille. En effet, le mode de fabrication des grilles connues implique une
simple enduction d'une colle ou liant thermoplastique, du type PVC ou PVA
par exemple, sans autre opération complémentaire. Il en résulte que les
grilles textiles obtenues présentent une épaisseur relativement importante
quelle que soit la nature, le type, le nombre de fils utilisés conduisant à
une
relative absence de souplesse de la grille obtenue. En outre, l'épaisseur des
grilles textiles connues à ce jour est particulièrement irrégulière en raison
de
l'existence d'un relief au niveau des points de croisement des fils de chaîne
1 et de trame 2. La présence de telles irrégularités au niveau des grilles
textiles de l'art antérieur présente bien évidemment un certain nombre
d'inconvénients sur le plan industriel, et particulièrement dans certaines
applications spécifiques.
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En outre, il s'avère que les grilles textiles classiques présentent une
certaine
faiblesse de la tenue mécanique du réseau de fils collés au niveau des
points de collage ou croisement entre les fils de chaîne et de trame.
En dernier lieu, les grilles textiles de l'art antérieur s'avèrent impliquer
une
consommation relativement importante de la colle ou liant thermoplastique
utiiisé, particulièrement si l'on souhaite tenter de renforcer la tenue
mécanique du réseau de fils au niveau des points de croisement. Ceci
conduit à augmenter le prix de revient des produits obtenus, ce qui constitue
un inconvénient sur le plan industriel.
Pour tenter de remédier au moins en partie aux inconvénients énumérés
précédemment, il a déjà été envisagé, notamment dans le brevet GB-
1463969, de réaliser une grille textile d'épaisseur réduite dans laquelle la
redistribution du réseau de fils est obtenue par compression, et en
particulier
par calandrage de la grille en vue de l'aplatir. La grille calandrée obtenue
possède effectivement une épaisseur réduite, par exemple de l'ordre de 200
à 150 micromètres, en comparaison des grilles classiques de l'art antérieur.
Une telle réduction d'épaisseur par calandrage de la grille textile
s'accompagne néanmoins d'une destruction partielle de la structure des
points de collage entre les fils de chaîne et de trame, de telle sorte que la
tenue mécanique générale à la rupture de ces points est fortement réduite
en comparaison des grilles classiques. Par ailleurs, la technique de
compression par calandrage de la grille textile ne s'accompagne pas d'une
réduction de la quantité de colle utilisée. Au total, les grilles textiles
calandrées, outre la relative complexité et difficulté d'obtention du produit
sur le plan industriel, souffrent d'un certain nombre d'inconvénients rendant
leur utilisation limitée voire inappropriée dans certaines applications.
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Les objets assignés à la présente invention visent en conséquence à porter
remède aux différents inconvénients des grilles textiles de l'art antérieur
mentionnés précédemment, et à proposer une nouvelle grille textile formée
par un réseau de fils croisés ou superposés non tissés qui présente une
épaisseur générale réduite et régulière, ainsi qu'une bonne tenue
mécanique, tout en étant d'un coût de fabrication réduit.
Un autre objet de l'invention vise à proposer une nouvelle grille textile
présentant des caractéristiques de performances générales particulièrement
élevées en matière de tenue mécanique, souplesse et encombrement.
Un autre objet de l'invention vise à proposer une nouvelle grille textile
d'épaisseur particulièrement réduite et régulière.
Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouveau produit industriel
incorporant la grille textile conforme à l'invention.
Un objet complémentaire de l'invention vise à proposer un nouveau procédé
de fabrication d'une grille textile formée par un réseau de fils croisés ou
superposés non tissés particulièrement simple à réaliser.
Les objets assignés à l'invention sont atteints à l'aide d'une grille textile
formée par un réseau de fils croisés non tissés comprenant au moins deux
nappes de fils de chaîne entre lesquelles est interposée au moins une
nappe de fils de trame, les fils de chaîne et de trame étant liés entre eux à
leurs croisements par un liant créant une série de points de collage,
caractérisée par un taux de performance (TP) supérieur à 30, le taux de
performance étant calculé selon la formule :
TP= S x100
TxExC
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dans laquelle :
S = Surface des points de collage en mmz ,
T = Titre des fils de trame et chaîne en gr / km,
E = Epaisseur moyenne de la grille en mm,
5 C = Taux de colle compris entre 0 et 1.
Les objets assignés à l'invention sont également atteints à l'aide d'un
procédé de fabrication d'une grille textile conforme à l'invention dans lequel
:
- on réalise un réseau de fils croisés non tissés comprenant au moins deux
nappes de fils de chaîne entre lesquelles est interposée au moins une
nappe de fils de trame,
- on imprègne le réseau de fils d'un liant pour assurer la liaison des fils de
trame et de chaîne entre eux au niveau de leurs points de croisement,
caractérisé en ce qu'on assure le pressage du réseau de fils avant que la
phase de séchage du liant ne soit terminée.
D'autres objets et avantages particuliers de l'invention apparaîtront plus en
détail à la lecture de la description qui suit et à l'aide des dessins annexés
ci-après, à titre purement illustratif et non limitatif dans lesquels :
- La figure 1 illustre selon une vue en coupe partielle, un détail de
réalisation
de la structure d'une grille textile de l'art antérieur.
- La figure 2 illustre selon une vue en coupe transversale partielle, un
détail
de réalisation de la structure d'une grille textile conforme à l'invention.
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Selon l'invention, tel qu'illustrée à la figure 2, la grille textile conforme
à
l'invention est formée par un réseau de fils croisés ou superposés non tissés
comprenant au moins deux nappes A, B, de fils de chaîne 1 entre lesquels
est interposée au moins une nappe C de fils de trame 2.
Tel que cela est bien connu de l'homme de l'art, la construction du réseau
de fils de chaîne 1 et de fils de trame 2 est obtenue en décalant les fils de
chaîne et de trame sans superposition, ou au contraire en assurant une
superposition des fils. De la même manière, le réseau de fils de chaîne 1 et
de trame 2 peut être obtenu avec un croisement des fils de chaîne et de
trame à 90 (construction carrée) ou selon une inclinaison angulaire
différente, et par exemple tri directionnelle.
A titre non limitatif, la grille textile selon l'invention pourra être formée
par un
nombre de fils variables, pouvant pour les fils de chaîne varier de 0,5 fil
par
centimètre à 8 fils par centimètre, et pour les fils de trame pouvant varier
par
exemple de 0,5 fil par centimètre à 5 fils par centimètre.
A titre non limitatif, et comme cela est bien connu de l'homme du métier, tout
type de fil textile couramment utilisé à ce jour dans la réalisation de
grilles
textiles pourra être utilisé, et par exemple des fils de type Silionne,
polyester, cellulosique, aramides ou polyamides.
Selon l'invention, les fils de chaîne 1 et de trame 2 sont liés entre eux à
leur
croisement 3 par un liant 4 créant une série de points de collage au niveau
de l'intersection du réseau de fils.
Au sens de l'invention, tout liant ou colle couramment utilisé à ce jour dans
le domaine technique considéré pourra être utilisé, et en particulier tout
liant
ou colle thermoplastique. A titre non limitatif, la liaison et l'enduction du
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réseau de fils formant la grille textile conforme à l'invention pourra être
formée par des latex synthétiques (SBR...), du PVAC, des piastisols, du
PVC, de l'alcool polyvinylique (PVA), des imprégnations thermocollantes
classiques, des liants polyuréthanes ou des liants acryliques par exemple.
Selon l'invention, il est apparu que dès lors que, compte tenu du titre des
fils
de trame et de chaîne utilisés, on maintenait les caractéristiques
structurelles du réseau de fils de la grille textile conforme à l'invention
telle
que la surface des points de collage, ainsi que l'épaisseur moyenne de la
grille et le taux de colle utilisé ou présent dans la masse des fiis, au-delà
d'une valeur minimale, ou dans une plage spécifique, on obtenait des
caractéristiques remarquables de comportement de la grille textile.
Les caractéristiques structurelles de la grille textile conforme à l'invention
peuvent ainsi être exprimées par un taux de performance TP supérieur à 30,
le taux de performance étant calculé selon la formufe :
TP= S x100
TxExC
dans laquelle :
S = Surface des points de collage en mmz ,
T = Titre des fils de trame et chaîne en gr J km,
E = Epaisseur moyenne de la grille en mm,
C = Taux de colle compris entre 0 et 1.
Une grifle textile ainsi caractérisée présente une épaisseur réduite, et par
exemple de préférence inférieure à 0,175 mm et régulière sans l'existence
d'un relief notable au niveau du croisement des fils de chaîne 1 et de trame
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2, tout en ayant une excellente tenue mécanique du réseau de fils avec une
consommation de colle inférieure d'environ 30% au moins par rapport aux
grilles textiles classiques.
Ainsi, aux croisements, l'épaisseur de la grille est sensiblement égale à deux
fois l'épaisseur du fil seul hors croisement.
Accessoirement, la grille textile obtenue présente une bonne souplesse ainsi
qu'un encombrement réduit puisque, en comparaison avec les grilles textiles
classiques connues, le métrage enroulé sur une même bobine peut-être
multiplié par deux dans le cas d'une grille textile conforme à l'invention.
Les caractéristiques générales de comportement de la grille textile conforme
à l'invention sont particulièrement améliorées lorsque le taux de
performance TP est compris entre 45 et 120.
De la même façon, selon l'invention, l'épaisseur E sera de manière
préférentielle inférieure à 0,150 mm et de manière encore plus
préférentielle, comprise entre 0,150 et 0,06 mm.
La valeur T est obtenue en effectuant la moyenne des titres des fils de
chaîne et de trame utilisés :
Titre chaîne + titre trame
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Le tableau 1 ci-après exprime de manière comparative les valeurs
mesurées, caractéristiques d'une grille fine conforme à l'invention et d'une
grille normale de l'art antérieur, pour une même composition d'un réseau de
fils pour un même liant thermoplastique, et ce pour six compositions
différentes des réseaux de fils.
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Les six exemples de réalisation illustrés dans le tableau 1 font état de
grilles réalisées à partir de fils de chaîne et de trame identiques et de
titre également identique, étant entendu qu'au sens de l'invention, les
réseaux de fils de chaîne et de trame d'une même grille peuvent être
5 réalisés avec des fils de nature différente et de titre différent sans pour
autant sortir du cadre de l'invention. Dans un tel cas, le taux de
performance de la grille textile conforme à l'invention est alors calculé
en prenant la moyenne statistique des titres des fils de chaîne et de
trame.
10 lI apparaît ainsi que les grilles textiles de l'art antérieur, en
comparaison avec la grille textile conforme à l'invention, présentent des
surfaces de points de collage réduites, un taux de colle supérieur et
une épaisseur également supérieure.
En particulier, le taux de colle de la grille textile conforme à l'invention
est inférieur à 0,35.
De manière générale, des grilles de l'art antérieur réalisées avec des
fils de chaîne et trame composés de fils de verre 68 tex avec un liant
thermoplastique EVA (ethylvinylacetate) (taux de colle 20 à 30 %)
présentaient une résistance mécanique à la rupture inférieure à 0,55N,
alors que la résistance à la rupture de grilles de même composition
conformes à l'invention, avec un taux de colle réduit à environ 12 à 15
% était voisine de 0,95N.
La grille textile conforme à l'invention permet l'utilisation de fils de verre
dont le titre des fils de chaîne et de trame est compris entre 5,5 grlkrn
et 136 gr/km, tout en obtenant les effets avantageux de l'invention.
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La méthode de mesure utilisée pour calculer la surface du point de collage
exprimée en millimètre carré a été effectuée en mesurant l'aire de
recouvrement du fil de chaîne 1 sur le fil de trame et en prenant la valeur
moyenne à partir de dix points de mesure.
La méthode utilisée pour la détermination de la masse linéique ou du titre du
fil est conforme à la norme NF G07-317 (ISO 2060 du 06/95) pour les fils
autres que le verre et le carbone. Pour les fils de verre et de carbone, la
méthode de détermination de la masse linéique, exprimée en gr/km a été
effectuée suivant la norme T25-020 (ISO 1889 du 08/97).
La mesure de l'épaisseur de la grille a été effectuée suivant la norme NF
G37-102.
Le taux de colle compris entre 0 et 1 est exprimé par la relation :
Taux de colle = 1- masse des fils en g sur un mètre carré
masse de la grille en g sur un mètre carré
Une telle mesure est effectuée sur la base de la norme NF T57-51 1.
Selon l'invention, le procédé de fabrication d'une grille textile conforme à
l'invention et telle que décrite précédemment, met en oeuvre une série
d'étapes de réalisation classiques bien connues de l'homme de l'art utilisant
des paramètres classiques de fabrication adaptés à la nature et au titre des
fils de trame et de chaîne utilisés, et à la nature et au taux de colle
employé.
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C'est ainsi que le procédé de fabrication met en oeuvre une étape
générale de construction du réseau de fils, suivie par une étape
d'imprégnation et de détermination du taux approprié de colle, puis par
une étape de séchage de la grille obtenue.
Des dispositifs pour la production de tels articles sont décrits dans de
nombreux brevets et notamment dans les brevets français FR-1 391900
et FR-2067607. Ces dispositifs comprennent essentiellement un
élément tournant, appelé couramment ailette, qui distribue un ou
plusieurs fils de trame autour de deux éléments supports de fils rotatifs,
espacés l'un de l'autre de manière à former entre ces éléments une
série de boucles espacées qui forment une nappe de trames. Dans ces
dispositifs, l'arbre supportant l'ailette est creux et au moins l'un des fils
de trame est amené à l'ailette par passage à l'intérieur dudit arbre. La
rotation des éléments supports fait avancer latéralement la nappe de
trames, les boucles de fil formant cette nappe restant parallèles entre
elles. Cette nappe de trames en mouvement est ensuite assemblée par
collage avec une ou plusieurs nappes de fils de chaîne qui sont
amenées en relation coplanaire adjacente avec elle au moyen de
guides appropriés.
Ainsi, le procédé de fabrication d'une grille textile conforme à
l'invention est un procédé dans lequel :
- on réalise un réseau de fils croisés ou superposés non tissés
comprenant au moins deux nappes de fils de chaîne entre lesquels est
interposée au moins une nappe de fils de trame,
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- on imprègne le réseau de fils d'un liant pour assurer la liaison des fils
de trame et de chaîne entre eux au niveau de leurs points de
croisement.
La particularité du procédé de fabrication conforme à l'invention réside
dans le fait d'assurer le pressage du réseau de fils de chaîne et de
trame avant que la phase de séchage du liant ne soit terminée, la colle
étant encore dans un état sensiblement ou complètement liquide ou
fluide.
Avantageusement, le pressage du réseau de fils est réalisé au moins
en partie de manière simultanée avec la phase de séchage du liant.
Le procédé de fabrication peut être réalisé de manière industrielle en
continu à l'aide d'éléments classiques faisant intervenir des dévidoirs,
des éléments presseurs et des éléments de séchage incluant une série
de cylindres.
La grille textile conforme à l'invention peut être utilisée en tant que telle
dans les différentes applications classiques telles que citées
précédemment, à savoir en tant qu'éléments de renforts ou de
stabilisation. En outre, la grille textile conforme à l'invention peut
également être utilisée et incorporée dans un autre élément pour
former un produit industriel incorporant la grille textile conforme à
l'invention.
En particulier, la grille textile conforme à l'invention peut être collée ou
contre collée sur un élément tissé ou non tissé, tel qu'un voile, pour
former un produit industriel dit complexe. Dans une telle réalisation, les
caractéristiques structurelles à prendre en compte pour la réalisation
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de la grille seront identiques à celles des grilles simples, l'épaisseur E
de la grille complexe étant celle de la grille elle-même, égale à
l'épaisseur de celle du complexe moins celle de l'élément non tissé.
