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Produits manufacturés en matière fibrillaire.
La présente invention concerre des produits mauntatide en matière fibrillaire et en particulier des produite mauk turés comprenant une matière thermoplastique fibrilaire.
Par "matière thermoplastique fibrillare" on @ aux fins de l'invention, une matière thermoplastique que est transformée en fibrilles ou qui est susceptible d'être tras- formée en fibrilles. Lorsqu'une matière thermoplastique est orientée, par exemple, par étirage ou traction de manière que ses molécules s'orientent en substance parallèlement à la drer-
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nant pour les courroies, tuyaux souples, doublures de chaussures et pour les tissus de manière générale. Les fils de matière fibrillaire peuvent être utilisés pour remplacer tout ou partie des fils habituels utilisés à cette fin. On peut retordre plus d'une épaisseur de matière fibrillaire pour obtenir une corde épaisse, ai on le désire. Dans certains cas, il n'est pas néces- saire de transformer la pellicule en fibrilles avant le retor- dage parce que cette opération fait elle-même apparaître les fibrilles.
Pour certaines applications, comme les cordes de pneus, un renforcement est nécessaire pour que les produits résistent à la compression sans être endommagés. Ces cordes de pneus ont habituellement une structure en plis ou retordue d'au moins deux filsdont chacun est hélicoïdal. Une pellicule de matière orien- tée,avant d'être transformée en fibrilles,peut être refendue en deux brins et ceux-ci se disposent en hélice lorsqu'ils sont retordus ensemble. Ainsi, on peut obtenir un tissu de corde en on-1 pression à partir d'une matière thermoplastique fibrillaire.
En variante, on peut enrouler en hélice du pas requis une seule pellicule orientée pour obtenir un fil compressible par étirage de la pellicule en hélice.
Pour la production de tissus tissés ou non tissés sui- vant l'invention,la matière fibrillaire peut être utilisée avant ou après la transformation en fibrilles. Dans le premier cas, la matière se présente avantageusement sous la forme d'un ruban qu'on peut transformer en fibrilles pendant la fabrication du produit manufacturé.
Les tissus non tissés peuvent être obtenus à partir de la matière thermoplastique fibrillaire par le procédé "Arachné.
Dans ce procédé, la matière orientée ou la matière transformée
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en fibrilles est présentée en une couche dont la direction d'orientation est transversale & l'axe longitudinal. Pour être rendue plus cohérente, la matière est alors cousue parallèlement à l'axe longitudinal de la couche.
Le mode d'utilisation de la matière ressortira davan- tage de la description faite ci-après de la fabrication de diverses matières textiles comprenant des matières fibrillaires.
La matière fibrillaire peut être utilisée dans des tissus non tissés du type des feutres. Par exemple, la matière orientée peut être assemblée avec des fibres synthétiques continues en une nappe,qui peut être poinçonnée en un feutre rendu cohérent. Dans ce cas, le poinçonnage provoque la formation de fibrilles dans la matière orientée de sorte que le feutre résultant a une structure en filaments enchevêtrés et entrecroisés plutôt qu'une structure en filaments continus poinçonnés dans une feuille de matière-plastique.
La matière'fibrillaire peut être incorporée au feutre, par exemple, par le procédé décrit dans le brevet anglais n 1.016.551 qui a pour objet un feutre comprenant une nappe de filaments synthétiques continus crêpés interpénétrés par enchevêtrement dans un désordre - statistique dans les trois dimensions,qui résulte du dépôt de filaments crêpés continus sous tension, puis du relâchement de la tension.
La matière thermoplastique fibrillaire présentée habituellement en pellicule transformée en fibrilles peut êre incorporée à un tel feutre sous la forme de fibrilles crêpées. La pellicule orientée avant la transformation en fibrilles peut êre crêpée par passage sur une plaque chaude, puis sur une arête refroidie.
Il est préférable pour assurer le succès du crêpage de diviser la pellicule orientée en un certain nombre de rubans ou brins très étroits comme on peut le faire en refendant la pellicule
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ou en l'étirant à travers une série de broches que séparent des distances égales à la largeur d'un brin. Chaque brin peut être ensuite crêpé séparément avec succès sur une arête de la manière d- rite ci-dessus.
Les brins crêpés obtenus ainsi peuvent être assemblés seuls ou de préférence avec une ou plusieurs couches de fibres coupées et/ou continues en une nappe qui peut être poinçonnée en un feutre rendu cohérent. Si on le désire, on peut appliquer un liant sur la nappe de fibres avant ou après le poinçonnage.
Les aiguilles barbelées provoquent pendant le poinçonnage la formation de fibrilles dans les rubans orientés crêpés. Le feutre obtenu ainsi a une structure ouverte dans les régions formées par la pellicule transformée en fibrilles et une structure serrée dans les régions formées par les fibres coupées ou continues et est utile comme filtre pour l'air ou les liquides.
En variante, la pellicule peut être incorporée au feutre sous la forme d'une couche de renforcement. Par exemple, une pellicule de la matière orientée,d'habitude avant transformation en fibrilles, peut être utilisée sous la forme d'un tissu tissé ou non tissé léger au lieu du canevas léger de la matière mixte décrite dans la demande de brevet anglais n 5186/64 qui a pour objet une matière mixte comprenant une couche de filaments synthétiques continus crêpés poinçonnés sur une couche de canevas léger.
Lorsqu'on utilise une pellicule orientée au lieu du canevas léger, on provoque la formation de fibrilles dans la pelli- cule au cours du poinçonnage de l'ensemble et,à condition que le poinçonnage ne soit pas trop brutal (on peut éviter de rendre le poinçonnage trop brutal en rendant partiellement cohérente la couche de fibres continues par un poinçonnage avant l'assem- blage avec la pellicule orientée), la pellicule peut être trans-
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formée en fibrilles,tandis quelle conserve sa structure unidi- , rectionneUe. La pellicule orientée peut être disposée de manière que la direction d'orientation (direction de formation des fibril- les) soit parallèle ou transversale à la direction longitudinale du feutre résultant.ou bien, si on le désire,
on peut disposer plus d'une pellicule suivant ces deux directions simultanément.
Il convient de noter que dans les deux types de feutre ci-dessus, on peut utiliser plus d'une couche de matière thermo- plastique fibrillaire et, si on le désire, former un empilement.
Il convient de noter aussi que le feutre peut contenir également, outre les couches précitées, des fibres coupées, des fils, des câblés ou des tissus tissés ou tricotés. Si on le désire, les feutres peuvent être imprégnés d'une composition liante et/ou d'une couche superficielle suivant l'application envisagée. Les feutres sont utiles pour la filtration, comme matières de rembour- rage et pour la fabrication des chaussures..
Un procédé de fabrication d'un feutre comprenant du polypropylène fibrillaire est décrit ci-après
On fait passer une pellicule orientée de polypropylène d'une épaisseur de 0,1 mm et d'une largeur de 17 mm sur une série de broches pour refendre la pellicule en 20 brins fila- mentaires,chacun d'un denier d'environ 600. Les broches sont disposées en quatre rangées décalées parallèles serrées, chaque rangée comprenant environ 28 broches par décimètre et la pelli- cule est passée sur les pointes des broches de manière que celles- ci pénètrent juste dans la pellicule.
Les brins fllamentaires résultants sont alors passés sur une plaque chauffée à 110 C sous tension, puis sur une arête refroidie. L'angle d'approche des brins à l'arête est de 21 et l'angle de sortie de 7 . La tension exercée sur les brins est
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relâchée et ceux-ci se présentent alors à l'état crêpé.
Les brins crêpés sont alors présentés en une couche constituée dans un désordre statistique qui est disposée entre deux couches de fil continu crêpé de Nylon de 840 deniers (cha- que fil comprend 140 filaments de 6 deniers) formé de la même manière que les brins de polypropylène, la différence étant que les couches de filaments continus de Nylon ne sont pas dans un désordre statistique mais que chaque filament est disposé à peu près parallèlement à l'axe longitudinal de la couche. L'ensemble est ensuite passé six fois dans une machine de poinçonnage qui applique environ 1600 coups d'aiguille par décimètre à chaque passage dans la machine. Le poinçonnage est exécuté sur les deux côtés, l'ensemble recevant au total environ 372 coups de poinçon par cm2.
Le produit est un feutre à structure intérieure ouverte, mais dont l'extérieur a l'aspect classique du.feutre. Ce feutre convient comme filtre à air.
Suivant un autre de ses aspects, l'invention a pour objet des couvre-sols, par exemple des tapis à poil présentant une surface d'usure ou de renforcement qui comprend une matière thermoplastique en fibrilles. On tel tapis à poil peut être obtenu par un procédé suivant lequel on replie une feuille d'une matière thermoplastique susceptible d'être transformée en fibril- les en un grand nombre de plis étroitement serrés de hauteur sensiblement égale (c'est-à-dire, par exemple, en forme d'accor- déon), on unit des dos de tapis aux deux faces constituées par les arêtes adjacentes des plis (c'est-à-dire les arêtes de l'accor- déon)
et on refend l'ensemble en deux en coupant à travers les plis suivant une ligne passant entre les dos de tapis avant ou après que les plis aient été transformés en fibrilles pour former un
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tapis à poil,puis, si nécesaire, on transforme en fibrilles les brins résultant de la séparation des plis. Le procédé permet donc d'obtenir deux tapis à partir d'une seule feuille de matière thermoplastique.
Les dos de tapis peuvent être faits de caoutchouc naturel ou synthétique ou de poly(chlorure de vinyle) par exemple. La transformation en fibrilles des plis dans l'ensemble peut être exercée par un cisaillement, par exemple par un mouvement d'agitation ou d'oscillation entre les deux dos de tapis.
Lorsqu'on forme les fibrilles après avoir divisé l'ensemble en deux pièces, on peut obtenir le résultat recherché, par exemple par battage. Ce procédé pour former des tapis offre l'avantage de donner un poil très épais.
Un second procédé de fabrication de tapis suivant l'invention est un procédé électrostatique,suivant lequel on colle des morceaux de matière thermoplastique susceptible d'être transformée en fibrilles sur un dos de tapis en faisant intervenir une attraction électrostatique pour former un précurseur du poil qui est ensuite transformé en fibrilles pour la forma- tion du tapis à poil. Les morceaux de matière thermoplastique susceptible d'être transformée en fibrilles ont avantageusement. des longueurs égales à celle des flocons requis. La transforma- tion en fibrilles donnant le poil peut être obtenue, par exemple, par battage ou passage de la matière dans un appareil classique relevant le poil des tapis. De cette façon, on obtient un poil dense.
Suivant un autre aspect de l'invention, on utilise la matière thermoplastique transformée en fibrilles pour former des boyaux de raquettes de tennis ou de raquettes analogues. Par exemple, le boyau peut comprendre une âme de matière thermoplas-
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tique transformée en fibrilles que recouvre une guipure d'une ou deux couches, par exemple deux couches, d'une matière textile synthétique monofilamentaire. Dans une forme de réalisation, la matière transformée en fibrilles est utilisée à l'état non retordu et est maintenue à l'état d'âme sensiblement cylindrique par les guipures.
Les guipures peuvent être faites de filaments continus comme dans les boyaux classiques de raquettes de tennis ou bien de pellicules ou de rubans de matière thermoplastique orientée n'ayant pas subi la transformation en fibrilles.
REVENDICATIONS
1.- Tissu tissé ou non tissé dont au moins certains des fils sont faits d'une matière thermoplastique fibrillaire.
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Manufactured products of fibrillar material.
The present invention relates to mauntatide products made of fibrillar material and in particular Mauk turés products comprising a fibril thermoplastic material.
By "fibrillare thermoplastic material" is meant for the purposes of the invention a thermoplastic material which is transformed into fibrils or which is capable of being transformed into fibrils. When a thermoplastic material is oriented, for example, by stretching or pulling so that its molecules are oriented substantially parallel to the grain.
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for belts, hoses, shoe linings and for fabrics in general. The yarns of fibrillar material can be used to replace all or part of the usual yarns used for this purpose. More than one thickness of fibrillar material can be twisted into a thick cord, if desired. In some cases, it is not necessary to transform the film into fibrils before twisting because this operation itself causes the fibrils to appear.
For some applications, such as tire cords, reinforcement is required so that the products resist compression without being damaged. These tire cords usually have a ply or twisted structure of at least two strands each of which is helical. A film of oriented material, before being made into fibrils, can be slit into two strands and the strands become helical when they are twisted together. Thus, an on-pressure cord fabric can be obtained from a fibrillar thermoplastic material.
Alternatively, a single oriented film can be helically wound at the required pitch to obtain a compressible yarn by stretching the film helically.
For the production of woven or non-woven fabrics according to the invention, the fibrillar material can be used before or after the transformation into fibrils. In the former case, the material is advantageously in the form of a ribbon which can be transformed into fibrils during the manufacture of the manufactured product.
Nonwoven fabrics can be obtained from the fibrillar thermoplastic material by the "Arachné" process.
In this process, the oriented material or the transformed material
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in fibrils is presented in a layer the orientation direction of which is transverse & the longitudinal axis. To be made more consistent, the material is then sewn parallel to the longitudinal axis of the layer.
The mode of use of the material will become more apparent from the following description of the manufacture of various textile materials comprising fibrillar materials.
The fibrillar material can be used in nonwoven fabrics of the felt type. For example, the oriented material can be assembled with continuous synthetic fibers into a web, which can be punched into a cohesive felt. In this case, the punching causes the formation of fibrils in the oriented material so that the resulting felt has an entangled and crisscrossed filament structure rather than a continuous filament structure punched in a plastic sheet.
The fibrillary material can be incorporated into the felt, for example, by the process described in UK Patent No. 1,016,551 which relates to a felt comprising a web of continuous synthetic crimped filaments interpenetrated by entanglement in a disorder - statistical in all three. dimensions, which results from the deposition of continuous crimped filaments under tension and then from the release of the tension.
The fibrillar thermoplastic material usually presented in a film transformed into fibrils can be incorporated into such a felt in the form of creped fibrils. The oriented film before transformation into fibrils can be creped by passing over a hot plate and then over a cooled edge.
It is preferable for successful creping to divide the oriented film into a number of very narrow ribbons or strands as can be done by slitting the film.
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or by stretching it through a series of pins that separate distances equal to the width of one strand. Each strand can then be successfully creped separately on one edge as described above.
The crimped strands thus obtained can be assembled alone or preferably with one or more layers of chopped and / or continuous fibers into a web which can be punched into a felt made coherent. If desired, a binder can be applied to the web of fibers before or after punching.
Barbed needles during punching cause the formation of fibrils in the creped oriented tapes. The felt thus obtained has an open structure in the regions formed by the film transformed into fibrils and a tight structure in the regions formed by the staple or continuous fibers and is useful as a filter for air or liquids.
Alternatively, the film can be incorporated into the felt as a backing layer. For example, a film of the oriented material, usually before transformation into fibrils, can be used in the form of a lightweight woven or nonwoven fabric instead of the lightweight canvas of the mixed material disclosed in UK Patent Application No. 5186/64 which relates to a mixed material comprising a layer of punched creped continuous synthetic filaments on a layer of light canvas.
When using an oriented film instead of the light scrim, fibrils will form in the film during the punching of the assembly and, provided the punching is not too abrupt (one can avoid rendering punching too abrupt by making the continuous fiber layer partially coherent by punching before assembly with the oriented film), the film can be trans-
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formed into fibrils, while retaining its unidirectional structure. The oriented film may be arranged so that the orientation direction (direction of fiber formation) is parallel or transverse to the longitudinal direction of the resulting felt. Or, if desired,
it is possible to have more than one film in these two directions simultaneously.
It should be noted that in the above two types of felt more than one layer of fibrillar thermoplastic material can be used and, if desired, a stack can be formed.
It should also be noted that the felt may also contain, in addition to the aforementioned layers, staple fibers, threads, cords or woven or knitted fabrics. If desired, the felts can be impregnated with a binder composition and / or with a surface layer depending on the intended application. The felts are useful for filtration, as cushioning materials and in the manufacture of footwear.
A method of manufacturing a felt comprising fibrillar polypropylene is described below.
An oriented film of polypropylene 0.1 mm thick and 17 mm wide was passed over a series of pins to slit the film into 20 filamentary strands, each about 600 denier. The pins are arranged in four tight parallel staggered rows, each row comprising about 28 pins per decimeter and the film is passed over the tips of the pins so that they just enter the film.
The resulting filamentary strands are then passed over a plate heated to 110 C under tension, then over a cooled edge. The approach angle of the strands to the edge is 21 and the exit angle is 7. The tension exerted on the strands is
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released and these are then in the crimped state.
The creped strands are then presented in a randomly arranged layer which is arranged between two layers of continuous 840 denier nylon creped yarn (each yarn comprises 140 6 denier filaments) formed in the same manner as the strands of. polypropylene, the difference being that the layers of continuous nylon filaments are not in a statistical order but that each filament is arranged approximately parallel to the longitudinal axis of the layer. The assembly is then passed six times through a punching machine which applies approximately 1600 needle strokes per decimeter on each pass through the machine. Punching is carried out on both sides, the assembly receiving a total of approximately 372 punches per cm2.
The product is a felt with an open interior structure, but the exterior of which has the classic appearance of the felt. This felt is suitable as an air filter.
According to another of its aspects, the subject of the invention is floor covers, for example pile carpets having a wear or reinforcement surface which comprises a thermoplastic material in fibrils. Such a pile carpet can be obtained by a process in which a sheet of thermoplastic material capable of being made into fibers is folded back into a large number of tightly packed plies of substantially equal height (i.e. say, for example, in the shape of an accordion), we unite the backs of the carpet to the two faces formed by the adjacent edges of the folds (that is to say the edges of the accordion)
and the assembly is slit in half by cutting through the plies along a line passing between the carpet backings before or after the plies have been transformed into fibrils to form a
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pile carpet, then, if necessary, the strands resulting from the separation of the folds are transformed into fibrils. The process therefore makes it possible to obtain two carpets from a single sheet of thermoplastic material.
Carpet backings can be made of natural or synthetic rubber or poly (vinyl chloride) for example. The transformation of the folds into fibrils as a whole can be exerted by shearing, for example by a stirring or oscillating movement between the two backing of the mat.
When the fibrils are formed after having divided the assembly into two parts, the desired result can be obtained, for example by beating. This process for forming carpets offers the advantage of giving a very thick pile.
A second carpet manufacturing process according to the invention is an electrostatic process, according to which pieces of thermoplastic material capable of being transformed into fibrils are glued on a carpet backing by bringing into play an electrostatic attraction to form a precursor of the pile. is then transformed into fibrils for the formation of the pile carpet. The pieces of thermoplastic material capable of being transformed into fibrils have advantageously. lengths equal to that of the required flakes. The transformation into pile-giving fibrils can be achieved, for example, by beating or passing the material through conventional pile-lifting apparatus from rugs. In this way, we obtain a dense coat.
According to another aspect of the invention, the thermoplastic material transformed into fibrils is used to form the casings of tennis rackets or the like. For example, the casing may comprise a core of thermoplastic material.
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tick transformed into fibrils covered by a guipure of one or two layers, for example two layers, of a synthetic monofilament textile material. In one embodiment, the fibrillated material is used in an un-twisted state and is maintained in a substantially cylindrical core state by the gips.
The guipures can be made of continuous filaments as in conventional tennis racket casings or of films or ribbons of oriented thermoplastic material which has not undergone transformation into fibrils.
CLAIMS
1.- Woven or non-woven fabric, at least some of the threads of which are made of a fibrillar thermoplastic material.