Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
. 2fl3~6~0
-I-
La présente invention concerne des nontissés de filaments continus
synthétiques, dont au moins une partie à propriétés de surface modifiées,
leur procédé de fabrication et leurs applications.
La présente invention concerne plus particuli2rement les nontissés
de filaments continus utilisés comme dossiers de revêtements de sol ou tapis
à poils piqués ou tuftés, au moins une partie desdits filaments présentant
une surface modifiée, facilitant ainsi la pénétration des aiguilles lors du
piquage des fils de poil dans le fond.
io
L'utilisation de nontissés de filaments continus, gnéralement en
polypropylène ou en polyester comme fonds ou supports de piquage de poils
est bien connue.
is Les supports en polyester sont en particulier employés lorsque l'on
veut réaliser des tapis particulièrement stables tels que des tapis en
dalles ou des tapis imprimés en lés avec des impressions à motifs
raccordables d'un lé sur l'autre, nécessitant là aussi des supports de
grande stabilité dimensionnelle tant au cours de transformation : piquage,
2o teinture, impression, enductions d'envers ... Que pour leur comportement
après la pose. Ils sont aussi utilisés pour la fabrication de tapis tuftés
moulables pour automobile à cause de leur bonne élongation à la rupture,
leur résistance à la déchirure ainsi que pour leur bonne tenue thermique.
Toutefois, le piquage des fils dans lesdits supports pose des
problèmes. En effet, la pénétration des aiguilles occasionne des casses de
brins, de filaments, affaiblissant les propriétés mécaniques du dossier et,
de ce fait, provoquant des perturbations lors de la fabrication et des . _.
défauts sur le fond de l'article, préjudiciables à sa solidité, donc à son
3o emploi ultérieur dans des conditions normales. ,.
Afin de remédier à ce problème technique, la solution la plus
souvent proposée consiste en la pulvérisation du nontissé ou des filaments
lors de leur fabrication par un produit lubrifiant ; le nontissé ainsi
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lubrifié pouvant ainsi être pénétré par les aiguilles sans dommage lors du
piçuage des poils. De tels procédés sont décrits par exemple dans les
demandes de brevet français publiées sous les n' 2 174 290 et 2 245 80T,
dans lesquelles on utilise un produit type polysiloxane.
Ces procédés nécessitent, pour la pulvérisation du produit, la mise
en oeuvre d'installations complémentaires utilisées lors de la fabrication
du nontissé et en continu avec cette dernière, ou après la fabrication de ce
dernier ultérieurement, d'où complications et coûts supplémentaires de
io manipulation.
La présente invention a pour objet de proposer un procédé de
fabrication, présentant une réponse simple, économiçue au problème posé du
maintien des qualités des nontissés lors de leur pénétration par des
aiguilles lors du piquage des poils.
la présente invention a pour objet des nontissés de filaments
continus synthétiques obtenus par extrusion de masse fondue caractérisés en
ce qu'au moins 50 y des filaments contiennent de 0,1 à 3 Vie, de préférence de
0,5 à 1,5 ~, d'un polyorganosiloxane introduit dans lesdits filaments lors
de leur fabricatrion.
La présente invention a aussi pour objet un procédé de fabrication
des nontissés ci-dessus caractérïsé en ce que, avant l'extrusion de la masse
fondue de polymère pour la réalisation de filaments par passage au travers
des orifices d'une filière, on introduit une huile silicone type
polyorganosiloxane dans la proportion de 0,1 à 3 ~o, de préférence de 0,5 à
1,5 ~ par rapport au polymère, dans la masse fondue de celui-ci et pour
seulement 50 ~e au moins de celle-ci.
La présente invention a aussi pour objet l'ut9lisation de nontissés
ainsi obtenus pour les applications habituelles et plus particuli2rement
comme fond de revëteTents de sol à poils piqués.
3s les filaments peuvent être en tout polymère, copolymères ou mélanges
de polymzres synthétiçues tels que ceux à base de polyester, polyoléfine,
2~3~~~~
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polyamide. I1 est bien évident que les polymères peuvent être utilisés seuls
ou à plusieurs pour la réalisation de filaments bilames type âme-gaine ou
côte/côte. On peut aussi utiliser des polymères de même nature chimique mais
de présentation différente : ainsi les polyesters tels que polyétéréphtalate
d'éthylène glycol et de butylène glycol, les polyamides type
polyhexaméthylène adipamide ou polycaprolactame, les polyoléfines telles que
polyéthylène ou polypropylène ; dans la présente invention il sera plus
particulièrement question d'utilisation de polymères à basa de polyester.
Le polyorganosiloxane utilisé est de préférence choisi parmi des
huiles type polydiorganosiloxanes et, de préférence, des
polydiméthylsiloxanes de poids moléculaires de 1000 à 250.000 et situés de
préférence entre~7.500 et 70.000 correspondant à des viscosités dynamiques
respectives de 50 à 10.000 mPa.s. Ces huiles sont des polydiméthylsiloxanes
1; non fonctionnalisés. Elles sont stables chimiçuement et thermiquement aux
températures de fusion/filage du polymère. le taux d'introduction d'huile
silicone par rapport au polymère peut varier entre 0,1 et 3 %,
préférentiellement 0,5 à 1,5 %.
Il a été constaté que les quantités de produit introduites dans la
masse fondue ne perturbent pratiquement pas les conditions d'extrusion, de
transfert, de filage et d'étirage des filaments ; le passaçe de la masse
fondue au travers des orifices de filières s'en trouvant facilité du fait de
cette sorte de lubrifications apportée par ls produit contenu dans la masse
~5 fondue, dont une partie exsude ensuite en surface des filaments formant une
pellicule stable.
L'incorporation du produit dans le polymère peut être effectuée
avant ou pendant la phase de séchaçe du poly~;~ère (procédé discontinu dans
30 lequel on part de polyrères sous forme de "granulés" et qu'il est
nécessaire
de conditionner avant emploi) par enrobaçe ou par injection, ou bien au
cours ou après la fusion du polymère dans le corps ou le nez de
l'extrudeuse, en çénéral dans toute zone de transfert du polymère fondu
avant sa transformation en filaments.
203~~~~
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On peut effectuer l'introduction du produit dans la veine de
polymère alimentant l'extrudeuse par l'inter~~,édiaire d'une pompe doreuse
volumétrique. Un dosage massique est, bien entendu, tout à fait applicable à
l'opération.
Le procédé utilisé pour la réalisation des nontissés de filaments
continus est de type connu ; on peut par exemple utiliser celui décrit dans
les brevets français publiés sous les n° 1 601 049 ou n° 2
299.438 de la
demanderesse, la liaison de la nappe étant effectuée par aiguilletage ou
io thermoliaison avec ou sans résine.
Le produit peut être introduit dans la totalité du ou des polymères
utilisés ou uniquement dans une partie de ces derniers, la conservation des
ls propriétés recherchées quant à la stabilité du nontissé et sa facilité de
pénétration par des aiguilles étant réalisée avec au moins 50 ~° des ,
filaments contenant le produit. C'est ainsi que l'on peut extruder deux
polymères différents sous forme de filaments séparés ou bilame ainsi que
mentionné précédemment, une partie des filaments dans le premier cas ou une
20 lame seule dans le deuxième cas contenant le produit.
Pour la réalisation de la présente invention, on utilisera de
préférence les nontissés décrits dans le brevet français publié sous le
n° 2 546 537 de la demanderesse dans lequel on utilise deux polymères à
base
2s de polyester : le polytéréphtalate d'éthylène glycol et le polytéréphtalate
de butylène glycol.
Les nontissés de la présente invention sont utilisés pour toutes les
applications habituelles textiles ou techniques des nontissés soit seuls,
3o soit principalement comme support de nontissés à poils piqués. Ils peuvent
être associés à d'autres nontissés et, éventuellement renforcés de fils
parallèles entre eux, dans le sens longueur de préférence ; ils peuvent être
soumis à toute manipulation de gaufrage, formage, moulage, imprégnation,
enduction, etc ...
__ ,:.:ù.~ ~..~ ~.~_~~____.___ __..-_..__.__.. ...:..___: _....._..._.. ___..
._._ .__.._....,:.
~03~600
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Les différents tests dont description ci-après sont utilisés pour
différencier les nontissés de l'invention, des nontissés ne contenant pas de
produit dans la masse des filaments.
Hesure de la force de pénétration des aiguilles
a) En laboratoire
io La mesure de force de pénétration d'une rangée d'aiguilles
de tufting dans la nappe consolidée par thermoliaison est réalisée de la
Tanière suivante
3 barrettes d'aiguilles de tufting SINGER n° série 82.753
comportant chacune 12 aiguilles sont soudées côte à côte sur une même ligne
en formant une rangés d'aiguilles de 9 cm de largeur. Cet ensemble est fixé
sur le mors mobile d'un dynamomètre et pénètre (à la vitesse de 1000 m/min) ,
dans la surface nontissée fixée tendue sur un dispositif approprié
perpendiculairement au mouvement des aiguilles.
zo b) Sur machine à tufter
le tast est effectué sur machine SINGER-COBBLE avec
aiguilles jauge 1/10', en utilisant comme fil de poil un fil continu
z5 multifilamentaire frisé 1100 dtex/88 brins torsion Z 150 x 2S 150 45,
serrage 40 points.
Dosage du produit introduit dans la .nasse sur filaments présents dans 1e
30 --_-_____________________________________________________-______________
nontissé
a) Dosage du ~ de silicone total (cceur + surface des filaments)
2~3~~~~
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Par éthoxylation et chromatographie en phase gazeuse
attaque en milieu alcalin du nontissé. Cette méthode permet d'individualiser
chaque atome de silicone en lui conservant son environnement chimique
initial. Cn fait ensuite l'analyse par chromatographie en phase gazeuse.
s
b) Dosage du ~ de silicone en surface des filaments
Par extraction à 30°C par du cyclohexane, puis pesée du
résidu après évaporation du solvant. On effectue ensuite le dosage du
io silicone dans cet extrait correspondant aux divers produits se trouvant à
la
surface du filament, principalement silicone et oligomères.
Les exemples suivants illustrent la présente invention sans la limiter
is Exemple 1
Ainsi que décrit dans le brevet français de 1a demanderesse, publié
sous le n° 2.546.537, on réalise une nappe nontissée de 120g/m2 de
filaments
continus contenant 2 types de filaments polyéthylène glycol (2GT) (85 fe) et
2o polybutylène glycol (4 GT) (15 %), de titres respectifs 6 et 4 dtex, en
utilisant pour la dépose des filaments le procédé travelling objet du brevet
français publié sous le n' 2.299.438 de la demanderesse.
On a introduit par pompe doseuse, en amont de la boudineuse 2GT, 1
2s d'huile silicone RHODDRSIL 47 V 350 (polydiméthylsiloxane de viscosité
350 mPa.s. par rapport au poids des granulés de 2GT) de la Société RHONE
POULENC.
La nappe est aiguilletée sur aiguilleteuse simple frappe à raison de
so 50 perforations/c:n~ avec des aiguilles SINGER de jauge 40 Rb 15 mm de
pénétration. .
la nappe est ensuite thermoliée par passage en "S" sur une calandre
avec deux rouleaux chauffants à 230°C, la fore pressante entre les
rouleaux
3s est de 12 daN/cm et le temps de contact total de la nappe sur les rouleaux
chauds est de 9 secondes, puis refroidie et enroulée.
~~3~~~~
_, _
Le dosage de l'huile silicone ayant exsudé en surface des filaments
donne un taux de silicone de 0,05 fe par rapport au poids de la nappe. La
quantité de silicone par rapport au poids de la nappe étant de 1 Vie. La force
de pénétration des aiguilles est, selon le test de laboratoire, de 23,6 daN
pour la nappe sans silicone et de 15,7 io daN pour la nappe obtenue tel que
ci-dessus indiquant, sans ambiguité, l'écart des forces de pénétration et
l'avantage d'emploi du produit silicone.
Sur machine à tufter le passaçe de la nappe sans silicone est
impossible : casse de filaments, détérioration totale du support après
déchirure alors que la nappe siliconée conduit à un tuftage excellent. ,
Des essais ont été réalisés selon les méthodes antérieures par
foulardage plein bain dans une dispersion aqueuse de silicone de façon à
avoir un dépôt sec de 0,5 fa de silicone par rapport au poids du nontissé
les résultats sont du même ordre que ceux obtenus avec la nappe contenant un
produit silicone dans la masse. L'économie du procédé plaide toutefois en
faveur de la présente invention.
20 . Le tapis tufté présente des propriétés mécaniques et une stabilité
suffisante pour être transformé, après enduction de bitume sur l'envers, en
dalles pour revêtement de sol.
Exemple 2
25 _________
On réalise, par le procédé indiqué dans l'exemple 1, une nappe
nontissée de 120 g/cm° de filaments continus de polytéréphtalate
d'éthylène
glycol de titre 7 dtex.en ayant pris soin d'introduire dans le polymère 0,5
~o d'huile silicone (polydiméthylsiloxane de viscosité 1000 mPa.s) par
3o rapport au poids de polymère.
La nappe est ensuite aiguilletée avec des aiguilles 40 RB de SINGER
à raison de 80 perforations/cm' et 13 mm de pénétration 'sur 1 seule face.
On proczde ensuite à un traitement thermique par calandrage à chaud
entre 2 rouleaux chauffés à une température de 235'C avec une force
35 pressante de 25 datJ/cm et une durée de contact de 8 secondes.
:. r::. .. ..~..:.:... -..:~_:_: _ _..._... ....._ _._ ._:. _.._ .;.. __~_.__
.._ .. .._..__.____....
2fl3~~~0
_8_
Ce support se tufte sans aucun problème et présente toutes les
propriétés requises de solidité et de déformabilité pour la réalisation d'un
tapis de sol moulable pour automobile.
Exemple 3
On réalise, par le procédé indiqué dans l'exemple 1 une nappe
nontissée de 115 g/m= de filaments continus contenant 2 types de filaments
2GT 88 io et 4GT 12 fo de titres respectifs 9 et 5 dtex.
io On a introduit, par pompe doseuse, en avant de la boudineuse 2GT .
l,5fo d'huile silicone RHODORSIL 47U2000 (polydiméthylsiloxane de viscosité
2000 mPa.s) par rapport au poids de granulés de 2GT.
La nappe est aiguilletée sur aiguilleteuse simple frappe à raison de
60 perforations au cm= avec des aiguilles SINGER de jauge 40 Rb avec une
profondeur de pénétration de 14 mm. La nappe est ensuite thermoliée par
passage sur un tambour perforé à air traversant à une température de 242'C
avec un temps de contact de 15 secondes puis calibrée à l'aide d'une
calandre à rouleaux métalliques chauffant à 230'C, d'écartement entre
rouleaux préréglés de manière à régler la densité de la nappe thermoliée à
0,19 c'est-à-dire une épaisseur 0,6 mm. Cette nappe présente toutes les
propriétés de tuftabilité, de propriétés mécaniques et de stabilité
dimensionnelle pour faire un support de revêtement de sol à poils piqués en
lé et pouvant être imprimés avec des motifs raccordables d'un lé à l'autre.
Exemple 4
On réalise, par le procédé indiqué dans l'exemple 1 une nappe
nontissée composée de filaments continus de 125 g/m= constituée de filaments
coaxiaux dont l'âme est en polytéréphtalate d'éthylène glycol et la gaine en
3o polytéréphtalate de butylène glycol.
L'âme représente 80 fo de la masse du filament'coaxial et la gaine
20~.
Cn aura pris soin d'introduire dans le polymère 4GT constituant la
gaine, et ceci au nez de l'extrudeuse par le moyen d'un dispositif de dosage
volumétrique, 0,8 d'une huile silicone 471200 (polydiméthylsiloxane de
viscosité 1200 mPa.s) par rapport au poids de polyester.
r
. . .. -.: ._.: -. ~ , : . . ,_ . . _ .. ... . __ .. . .
-9-
Le titre des filaments coextrudés est de 10 dtex.
On consolidera ensuite la nappe nontissée dans les conditions de
l'exemple 3.
Le support thermolié ainsi obtenu aura toutes les propriétés de
présentations, de performances mécaniques, de tuftabilité et de stabilité
nécessaires pour la réalisation d'un tapis velours présenté sous forme de
dalles.
