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" Procédé pour l'amélioration de surfaces analogues à du cuir"
On a déjà proposé de produire des-surfaces en forme de bande ou de plaque, non tissées, qui sont employées comme cuir artificiel, ces surfaces étant obtenues par imprégnation au moyen de liants, de nappes légères de fibres,tellesqu'el- les peuvent être obtenues par cardage de substances fibreuses.
Des produits de ce genre diffèrent en général encore très sensiblement du cuir naturel, tant en ce qui concerne leur " main Il qu'en ce qui concerne leurs autres propriétés,par exemple leur élasticité De plus, la résistance de ces pro- duits, et notamment leur résistance au déchirement laisse en- core à désirer.
On a constaté qu'il était possible d'améliorer des sur- faces du genre des cuirs artificiels, obtenus en partant de nappes de fibres et de caoutchouc, ou de produits de polyméri- sation, analogues à du caoutchouc, de composés organiques non saturés, en soumettant ces surfaces à un traitement à l'aide de bases, en évitant toute tension, et jusqu'à gonfle- ment des fibres.
Grâce à ce traitement, on obtient une augmen-
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tation sensible de la densité, et de ce fait un renforcement des surfaces qui se traduit par une augmentation de leur épaisseur, et par un accroissement de leur résistance, notam ment de leur résistance au déchirement 4, De plus, la faoe apparente des objets subit une influence très favorable, c'est- à-dire reçoit d'une part une sorte de grainage qui correspond au grain naturel du cuir véritable, et d'autre part une "main" élastique analogue à celle du cuir.
Les produits gonflants convenant à la mise en oeuvre du procédé objet de l'invention sont, en premier lieu, des hy- droxydes alcalins, comme par exemple la soude caustique,,,, la potasse caustique, l'ammoniaque ou des carbonates alcalins,par exemple du carbonate de soude. Mais on peut aussi employer des bases organiques, par exemple des amines, ou des bases hétéro- cycliques. Le choix du produit gonflant ainsi que sa concen- tration dépendent de la nature des fibres dont sont faites les surfaces à traiter .
Le traitement peut s'effectuer d'une manière continue u discontinue, par trempage ou introduction des surfaces dans des bains de produits gonflants appropriés, et il est recommandé, après obtention de l'action désirée de ces produits, d'éliminer ceux-ci par lavage avec de l'eau, ou par mise en oeuvre de produits neutralisants et élimination par lavage des sels formés.
Lors du traitement avec des produits gonflants, on consta- te une turgescence plus ou moins accentuée des fibres contenues dans les objets traités. Après élimination des produits gon- flants - élimination qui est accompagnée d'un retrait plus ou moins aacentué des fibres - les objets sont séchés, de préfé- rence comprimés et éventuellement encore parés de manière ap- propriée. On obtient ainsi des produits industriels dont les propriétés sont beaucoup plus rapprochées de collas du ouir naturel que celles les produits de ce genre n'ayant pas subi de traitement.
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Le procédé est applicable à des surfaces du genre des cuirs artificiels les plus divers, obtenus par imprégnation de nappes de fibres avec des liants. On peut employer des fi- bres naturelles ou artificielles d'origine végétale ou animale, par exemple du coton, des fibres de liber, des fibres de bois, des poils, des fibres de peau et de cuir, de la laine, de la soie, de la rayonne, de la laine artificielle, etc. Ces fi- bres peuvent, avant leur transformation en nappes, être soumi- ses à des traitements préalables connus, par exemple à des traitements par cuisson, à des traitements avec des moyens oxy- dants ou réducteurs, ou à une imprégnation avec des produits mouillants.
Les fibres, éventuellement pré-traitées, sont alors conduites à travers une carde ou une machine analogue et transformées ainsi en une nappe continue, composée de fibres plus ou moins intimement assemblées par feutrage.Le cas échéant, on peut partir de nappes de fibres contenant les fibres dans un état à peu près parallèle.
Les nappasse fibres ainsi obtenues peuvent être imprégnées de différentes manières avec du caoutchouc ou avec des liants artificiels analogues à du caoutchouc. Les liants artificiels employés sont constitués par des produits de polymérisation de composés organiques non saturés,notamment de composés poly- vinyliques et polyaoryliques, des polystyrols, ainsi que des produits de polymérisation, analogues au caoutchouc, d'hydro- carbures non saturés. Le cas échéant, on peut aussi employer des produits de polymérisation de mélanges,par exemple des mélanges de chlorures de vinyle aveo des esters vinyliques ou avec d'autres substances polymérisables présentant une double liaison oléfinique. Les liants peuvent être mis en oeu- vre à l'état solide ou à l'état liquide.
Des résultats particu- lièrement intéressants sont obtenus lors de l'emploi d'émul- sions ou de suspensions aqueuses des liants précités, par exem- ple de latex naturel ou artificiel. Le cas échéant, les liants peuvent aussi être employés sous forme de solution dans des solvants organiques. Lors du choix du liant, il y a lieu de te-
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nir compte du produit gonflant à choisir ultérieurement et inversement. En particulier, il faut empêcher que les liants employés se dissolvent dans les produits gonflants à employer ultérieurement, et susceptibles de mettre en cause la cohésion des nappes de fibres imprégnées.
Les liants à employer peuvent être additionnés de diffé- rentes substances complémentaires, tels que amollissants, coa- gulants, substances produisant une sensibilité à la chaleur, charges, épaississants, produits de vulcanisation, accélérateurs de vulcanisation, etc.
L'imprégnation des pappes de fibres, avec les liants peut s'effectuer de différentes manières suivant la forme sous la- quelle se présente le liant employé. Les nappes de fibres peu- vent être saupoudrées de produits de polymérisation solides, thermoplastiques, de composés organiques non saturés, tels que des composés polyvinyliques, ou les produits de polymérisa- tion de butadiène, ou d'isoprène, et ensuite soumises à une pression entre des tambours chauffés.
Lorsqu'on emploie des solutions ou des émulsions de liants, l'imprégnation des nap- pes de fibres peut s'effectuer par trempage, par pulvérisation ou par traitement avec des liants liquides, éventuellement aussi aveo des liants sous forme de mousse, entre des tam- bours, L'imprégnation peut s'effectuer par exemple conformé- ment aux procédés antérieurs de la société demanderesse, tels que décrits dans les brevets français 823.063, du 15 juin 1937, 833.519 du 11 février 1938 et 836. 894 du 20 avril 1938.
Les nappes de fibres imprégnées de liants peuvent être soumises, soit directement à la suite de ltimprégnation,soit après séchage et éventuellement après compression,par exemple entre des cylindres de calandres, au traitement conforme à l'invention. Lors de l'emploi d'une imprégnation par voie humi- de, les nappes imprégnées peuvent être soumises au traitement ultérieur à l'état encore humide, étant entendu qu'il y aura lieu de veiller à ce que l'action collante du liant soit suf- fisamment développée pour que l'assemblage de fibres déjà ob-
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tenu ne puisse plus se défaire. Mais on peut aussi d'abord sécher les nappes de fibres imprégnées avec des liquides, puis les calandrer'et finalement les traiter avec des produits gonflants.
Le traitement avec le' produit gonflant dépend d'une part de la nature de la fibre employée, et d'autre part du liant ainsi que de l'imprégnation des nappes de fibres par les liants. Il y a lieu de tenir compte du fait que les mêmes pro- duits gonflants peuvent, suivant leur concentration, agir dif- féremment sur la même fibre. On sait par exemple que des solu- tions de soude caustique agissent très lentement sur du coton sous une concentration inférieure à 15 Bé, mais pénètrent très rapidement dans les fibres sous des concentrations de 20 à 25 Bé en produisant des retraits considérables de la fibre; pour agir ensuite plus¯lentement sous des concentrations de 35 à 40 Bé, et finalement n'exercer qu'une faible antion sous des concentrations supérieures à 40 Bé.
Il y a souvent avantage à utiliser les produits gonflants à une température aussi basse que possible,par exemple à la température de l'atelier,et même au-dessous de celle-ci,pour évacuer la chaleur dégagée pendant le traitement.
La mise en oeuvre du procédé peut s'effectuer d'une façon continue sur des machines du genre de celles employées pour l'amélioration des produits textiles, étant entendu que pen- dant le traitement des surfaces avec des produits gonflants, celles-ci traversent la machine sans tension. Ainsi par exem- ple, les nappes de fibres imprégnées peuvent passer au-dessous ou au-dessus d'une série de tambours, dans un récipient conte- nant la soude caustique à environ 40 à 50 Twadell à la tempé- rature de l'atelier. Les derniers tambours sont agencés de ma- nière à évacuer par pression l'excédent de soude caustique.La surface ainsi gonflée est alors envoyée dans une série de bains dont le premier contient de l'eau, les suivants de l'aci- de et les derniers de nouveau de l'eau.
De cette manière, on assure l'élimination aussi complète que possible des produits
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gonflants, en l'occurence de la soude caustique, ce qui est d'une importance considérable pour les propriétés favorables du produit terminé.
Exemples :
Une nappe réalisée à l'aide de fibres de ramie pesant environ 200 ghammes au m2 est imprégnée de latex en quantité telle que chaque mètre carré de la nappe contienne environ 200 g. de caoutchouc brut. Après imprégnation, la nappe est séchée, soumise à un léger calandrage sur les deux faces et introduite dans de la soude caustique à environ 30 Bé. L'ob- jet prend alors un aspect parcheminé, ou analogue à celui du verre, et gonfle très ortement. Après environ 5 minutes,l'ob- jet est soigneusement rincé à l'eau courante jusqu'à élimina- tion de toute trace de soude caustique . Il se produit alors un retrait accentué du produit, retrait qui devient per- ceptible extérieurement/par l'aspect de la surface qui devient analogue à celle d'une peau d'éléphant.
Le produit est ensui- te séché, comprimé et transformé à volonté. On obtient des sur- faces de grande élasticité et ayant une "main" qui rappelle celle du cuir.Le cas échéant, on peut ajouter au latex des pro- duits et des accélérateurs de vulcanisation et soumettre la surface traitée avec des produits gonflants,à la vulcanisa- tion, après séchage et éventuellement après compression. Il y a lieu de noter que la "main" analogue à celle du cuir,que présente le produit est également obtenue sans vulcanisation, de sorte que cette amélioration de la "main" doit être attri- buée en première ligne au draitement avec des produits gon- flants.
Des effets particuliers sont obtenus en appliquant le procédé objet de l'invention à des surfaces obtenues en par- tant d'un mélange de différentes fibres et en traitant de telles surfaces avec des produits gonflants exerçant des ac- tions distinctes sur les différentes fibres. Ainsi par exemple, des surfaces composées de fibres animales et végéta- les, par exemple de coton et de laine ou de soie, peuvent être traitées avec des alcalis en veillant à ce que les fibres ani-
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males ou artificielles fortement attaquées par les alcalis ne soient pas détruites par oe traitement. Dans de tels cas il y a avantage à utiliser la lessive alcaline dans des con- centrations ne dépassant pas 40 Twadell et à des températures inférieures à 10 C.
En utilisant des nappes de fibres mélan- gées de ce genre, il devient possible d'obtenir artificielle- ment des produits présentant des grainages semblables à celui du chevreau, du boxoalf ou du mouton.
Un autre moyen pour produire de tels grainages, ou enco- re des dessins ou autres effets, consiste à traiter,ou à re- couvrir, les surfaces à traiter avec des produits gonflants, de préférence partiellement, par exemple suivant un dessin, aveo des substances résistant à l'action des produits gon- flants à employer,de sorte que seules les parties non recou- vertes par ces substances sont attaquées par les produits gonflants.Les substances de recouvrement peuvent être par exemple constituées par des résines artificielles,de l'albumi- ne, de la caséine, des oxydes ou des sels,par exemple des sels d'aluminium ou d'éléments analogues, On obtient ainsi éga- lement des produits qui, au point de vue grainage, éclat et "main", ne se distinguent pas sensiblement des cuirs naturels, ou encore des effets impossibles à obtenir sur le cuir natu- rel.
On a de plus constaté que les surfaces améliorées par traitement avec des produits gonflants, peuvent encore être sensiblement renforcées en les soumettant, éventuellement après séchage, à une nouvelle imprégnation avec des liants.
On peut utiliser à cet effet les mêmes liants que pour la première imprégnation.
On a constaté que le matériau traité avec des bases est particulièrement apte à absorber des liants.
Lors de la mise en oeuvre de cette variante à deux im- prégnations,les nappes de fibres,ne sont, lors de la première imprégnation et avant le traitement de gonflage$ imprégnées qu'avec une fraction des liants habituellement employés. Il est
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avantageux d'appliquer, lors de la première imprégnation un poids de liant égal à 70 à 90% du poids des fibres et d'ajou- ter, lors de la deuxième imprégnation,une quantité supplémen- taire de 20 à 50 %.