Revêtement de sol textile à sous-tapis de matière thermoplastique expansée, et procédé pour sa fabrication L'invention concerne un revêtement de sol textile, comprenant une couche textile supérieure, sur le canevas de laquelle est adapté le velours (ou poil), un sous-tapis ou thibaude de matière thermoplastique expansée, et éventuellement d'autres couches, et elle se rapporte aussi à
un procédé pour sa fabrication.
Il est connu de munir des revêtements de sol textiles de couches de matière thermoplastique à leur face inférieure.
C'est ainsi qu'il est connu d'apporter à la face inférieure de couches supérieures textiles, des solutions
ou des dispersions.-de matière thermoplastique et d'enlever finalement le solvant ou l'agent de dispersion. On peut alors, le cas échéant, procéder à une expansion simultanée. La face inférieure de ces tapis ou revêtements de sol est pourvue ensuite d'une couche flexible que l'on peut éventuellement expanser. La matière plastique expansée peut recevoir une décoration pour l'empêcher d'être glissante.
Il est connu encore de coller à la face inférieure
de revêtements de sol textiles des feuilles de matière thermoplastique. Cette technologie n'a toutefois pas donné
de résultats satisfaisants en raison de la mauvaise aptitude au collage des matières thermoplastiques.
Enfin, il est connu de munir la face inférieure
de la couche textile d'un plastisol, de faire fondre la
masse de plastisol rapportée et de l'assembler à la feuille de matière thermoplastique qui peut être une feuille de matière expansée. Pour éviter une destruction de la struc-ture de la matière expansée, on applique la feuille de matière expansée à froid. La chaleur de la masse fondue
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Ces procédés ont pour inconvénients qu'il faut chaque fois plusieurs passes de travail , que l'enlèvement du solvant ou de l'agent de dispersion entraine une grande dépense technique et qu'on ne peut utiliser dans ce procédé que des matières thermoplastiques qui n'ont pas de résistances mécaniques optimales ou qui ont un poids propre
élevé, comme le chlorure de polyvinyle.
Le but de l'invention est un revêtement de sol textile qui présente une élasticité élevée à la foulée, une capacité de rappel élevée, une grande résistance mécanique ainsi qu'une bonne imperméabilité à l'eau et à la poussière, et que l'on puisse fabriquer suivant une technologie simple
- en se dispensant d'étapes autrement usuelles.
Ce problème est résolu par un revêtement de sol textile qui comprend une couche de matière textile supérieure, sur le canevas de laquelle on rapporte le velours, un sous-tapis de matière thermoplastique expansée et éventuellement d'autres couches, où la couche de matière
textile supérieure est reliée directement à une feuille de matière expansée en polymérisats d'éthylène pour jouer le rôle de soue-tapis.
Le sous-tapis peut consister en une feuille expansée d'homopolymérisats d'éthylène ou de copolymérisats d'éthylène, de préférence de copolymérisat d'éthylène et d'acétate de v�nyle. On peut utiliser avec avantage aussi des feuilles expansées de mélanges d'homopolymérisats d'éthylène et de copolymérisats d'éthylène, de préférence un copolymérisat d'éthylène et d'acétate de vinyle.
La feuille expansée a avantageusement une épaisseur de 1,5 mm à 10 mm et une densité de 0,10 à 0,40 g/cm<3>, de préférence de 0,15 à 0,20 g/cm<3>. Elle possède une structure à cellules ouvertes ou,de préférence, à cellules fermées,à la surface, et une structure à cellules fermées ou mixtes à l'intérieur.
La liaison du canevas au velours dans la couche supérieure textile peut se faire par couture, par tissage, ' par opération combinée de couture et de tissage ou par aiguilletage.
Le velours est constitué de préférence de fibres de polyamide, de polyacrylonitrile, de soie régénérée, de polyester , de polyoléfine , de laine ou de poils d'animaux. Le canevas ou dossier peut être fait de fibres naturelles
ou synthétiques ou de fibres de verre.
Le revêtement de sol suivant l'invention peut former des tapis aux dimensions appropriées, des mats ou des dalles de moquette.
La couche supérieure textile peut être liée directement par une masse fondue refroidie d'un polymérisat d'éthylène, à la feuille expansée de polymérisats d'éthylène jouant le rôle de sous-tapis. De préférence, cette masse fondue refroidie est constituée de copolymérisats d'éthylène, en
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vinyle ou de mélanges de ces matières. Il est judicieux
que la masse fondue refroidie soit du même polymérisat d'éthylène que la feuille expansée.
Les revêtements de sol textiles suivant l'invention se fabriquent par doublage à chaud, par soudage, par cou- ture ou tissage et couture combinés, d'une couche supérieure textile directement sur une feuille expansée d'homopolyméri- sats d'éthylène et/ou de copolymérisats d'éthylène comme
, sous-tapis.
Le doublage à chaud s'exécute avantageusement en commençant à faire fondre la surface de la feuille expansée
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l'application par pression pouvant se faire aussi bien en continu par un système de cylindres, que de façon discontinue au moyen d'une presse. Il est judicieux alors de chauffer préalablement la couche supérieure textile.
L'application par soudage de la feuille expansée de matière thermoplastique à la couche supérieure textile peut se faire par soudage par points ou par soudage en lignes. S'il faut appliquer plusieurs mats de feuille expansée comme sous-tapis sur une couche supérieure textile plus large, la liaison des mats de feuille expansée peut se faire judicieusement par soudage, par couture ou à l'aide de bandes de scellement appliquées à chaud.
Il est possible, lors de l'application de la feuille expansée, de lier simultanément ou à la suite d'autres feuilles encore, par exemple des feuilles de métal, de matière plastique non expansée, au cas où cela conviendrait pour des besoins spéciaux.
Pour la préservation de la structure de la matière expansée, il est judicieux de refroidir la face inférieure pendant la mise en fusion de la surface de la matière expansée.
Il est possible aussi d'assembler une couche supérieure textile qui ne présente pas une consolidation préa-lable par une dispersion de matière synthétique, au soustapis de matière thermoplastique expansée, au moyen d'une couche de matière thermoplastique élastique ,exempte de pores, à laquelle le canevas est incorporé, le sous-tapis de matière thermoplastique expansée présentant une décroissance de densité.
La décroissance de densité dans le sous-tapis de matière thermoplastique expansée va de 0,1 à 0,4 g/cm<3> à la face inférieure, à 0,5 à 0,9 g/cm<3> du côté rendu plus dense du sous-tapis de matière thermoplastique expansée, qui forme une croûte ou couche élastique exempte de pores. L'épaisseur de cette couche va de 10 à 50% de l'épaisseur d'ensemble
du sous-tapis.
Ce revêtement de sol est fabriqué de telle sorte qu'une couche de 0,3 à 3 mm de la feuille de matière thermoplastique expansée soit mise en fusion et que la couche supérieure textile,qui ne présente pas de consolidation préalable par une dispersion de matière synthétique, soit appliquée par pression, avec une pression de 5 à 30 atmosphères sur la masse thermoplastique fondue. Pour préserver la structure cellulaire, il est judicieux de refroidir la face inférieure pendant la mise en fusion de la surface de la matière expansée.
L'avantage principal de ce procédé réside en ce que la couche supérieure textile ne doit pas faire l'objet d'une consolidation préalable, par exemple d'une consolidation par noeuds ou boutons, par application d'une dispersion de matière synthétique. Par l'incorporation,suivant l'invention, du canevas de matière textile dans la matière thermoplastique, on obtient une grande résistance de la couche supérieure textile, sans apprêt préalable.
La chute de densité dans le sous-tapis de matière thermoplastique et la présence de la couche de matière thermoplastique élastique sans pores (la croûte) causent
une remarquable élasticité à la foulée, une grande résistance mécanique du revêtement, une bonne capacité de
rappel ainsi que l'imperméabilité à l'égard de la poussière et de l'eau .
Ce procédé se caractérise par une possibilité d'exécution simple ainsi que par le petit nombre d'opérations techniques.
La fabrication du revêtement de sol textile peut se faire aussi en apportant sur la surface de la feuille de matière expansée une masse fondue d'un polymérisat ou d'un copolymérisat d'éthylène, et en liant celle-ci à la face inférieure de la couche supérieure textile. Il est bon, alors. de chauffer préalablement la couche supérieure textile. Il peut en être fait de même pour la surface de la feuille de matière expansée. La liaison des deux couches peut être obtenue par cylindrage ou pressage.
Par l'emploi de ce procédé, on a l'avantage qu'il
ne se produit aucune détérioration de la force de la feuille de matière expansée par la mise en fusion et que l'on obtient néanmoins un bon assemblage direct des deux couches en raison de l'identité ou de la parenté de la structure chimique des deux matières plastiques.
Tous les déchets de polymérisat d'éthylène, en particulier les déchets de la fabrication de feuille expansée , qui peuvent contenir aussi des impuretés mécani-
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A cela s'associe un avantage économique. D'autre part,
on peut utiliser des copolymérisats non uniformes d'éthylène et d'acétate de vinyle, avec les indices de fusion les plus différents.
Par l'emploi de l'invention, on a les avantages suivants:
La vitesue de production, lors du placement d'un sous-tapis de matière plastique expansée, s'élève de 5 à
18 mètres/minute, de préférence de 10 à 15 mètres/minute, contre 3 mètres/minute lors de l'application et de l'expansion de mélanges de caoutchouc et de latex. Alors décroit aussi la consommation.d'énergie, qui est considérable pour enlever l'eau du latex.
Le doublage à chaud du sous-tapis est possible sur des machines techniquement simples et conduit à l'économie de plusieurs étapes de travail dans l'industrie des tapis. En même temps, on enlève de cette industrie un mode de travail chimique spécifique dont on ne peut se rendre maître que dans des conditions qui, souvent, ne sont qu'insuffisamment présentes. La fabrication séparée de la feuille de matière expansée permet d'influencer spécialement les propriétés de la matière expansée, ce qui conduit à
une amélioration des propriétés du produit final.
Par l'emploi de feuilles expansées de polymérisats d'éthylène, on donne en même temps à l'industrie des tapis une nouvelle matière première dont les propriétés sont meilleures que celles des produits expansés employés jusqu'à ce jour. C'est ainsi que la structure cellulaire ne prend pratiquement pas d'eau. La matière expansée à base de polyéthylène vieillit notablement moins vite que la matière expansée à base de chlorure de polyvinyle ou que la matière expansée à base de caoutchouc et de latex. Elle a de bonnes résistances et une meilleure tenue élastique à la compression.
Le produit suivant l'invention est imputrescible dans l'emploi pour des tapis de sol entièrement synthétiques, c'est-à-dire qu'on peut l'utiliser à l'air libre, dans des locaux humides et sur les véhicules à moteur. Il peut, au surplus, être déformable à chaud, ce qui permet d'utiliser des revêtements de sol en forme qui trouvent application dans des véhicules, des cabines et d'autres locaux dont les planchers ne sont pas plans.
Exemple 1
Pour la fabrication d'un tapis Malimo avec dépôt de poil de trame, on traite, en suivant le procédé Malimo connu, de la soie de polyamide texturée à 130 tex fois 2 avec un fil de couture du type cordelet, de soie de polyamide à
94 tex et un fil de viscose de 3,3 tex (type jute), sur un métier à tisser et à coudre avec dépôt de poil de trame, pour en faire une matière première de revêtement de sol d'une largeur de 80 cm.
Suivant un des procédés d'expansion,connus, des matiè- res thermoplastiques, on fabrique une feuille de matière expansée qui consiste en polyéthylène de faible densité,
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d'éthylène et d'acétate de vinyle, avec une teneur en acéta-
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possède une surface fermée, présente une structure à pores fins à cellules mixtes, mais comprenant de façon prépondéran-; te des cellules fermées. Sa densité est de 0,18 g/cm<3>, son épaisseur de 3,0 mm et sa largeur de 80 cm.
Pour exécuter le doublage à chaud nécessaire, on échauffe à sa face de revers le tapis Malimo précité que l'on déroule d'un rouleau. On le fait passer pour cela dans
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On déroule également d'un rouleau, en synchronisme avec le corps de tapis, la feuille expansée dont il a été question ci-dessus, et on en chauffe par choc la face supérieure, à 230[deg.]0. La surface commence à fondre, si bien qu'il se produit une couche mince de matière thermoplastique fondue, la structure de la matière expansée se maintenant dans une large mesure en dessous de la couche fondue, car pendant le processus de chauffage de dessus, on refroidit
la face inférieure de la feuille de matière expansée.
On lie le matériau brut ou matière première du revêtement de sol à la feuille de matière expansée qui a commencé à fondre,en soumettant le dos du tapis, immédiatement après la fusion partielle de la feuille de matière expansée,
à une pression de 8 atmosphères, dans l'intervalle d'un système de cylindres. La vitesse de travail est de 11,0 mètres/minute. L'épaisseur de la feuille de matière expansée est diminuée,dans ce processus,de 2,5 mm.
Le revêtement de sol textile obtenu, avec une couche inférieure de matière thermoplastique expansée est alors refroidi à l'air, ce qui le fixe, et on l'enroule ensuite.
Par coupe des bords, on obtient une largeur de mat de
75 cm.
Le revêtement de sol de cet exemple présente une liaison solide entre la matière première brute du revêtement de sol et la feuille de matière expansée, de bonnes propriétés d'isolement thermique et phonique ainsi qu'un ;
bon comportement au vieillissement : c'est-à-dire qu'après vieillissement de 10 jours au four à air, à 80[deg.]C, il ne
s'y est pas encore produit d'altération.
Exemple 2
On traite, pour en faire une matière première de tapis tufté, de la soie de polyamide texturée à 130 tex fois 2, avec un fond de jute à poids de 340 g/m<2> et une largeur de 1,60 mètre. On prépare, à partir d'un copolymérisat d'éthylène et d'acétate de vinyle à teneur de 12%
en acétate de vinyle, une feuille expansée à surface fermée et à structure de mousse à cellules mixtes mais, de manière prépondérante, fermées. La feuille de matière expansée a une épaisseur de 2,3 mm ,une densité de 0,15 g/cm<3> et une largeur de 80 cm.
Suivant l'exemple 1, on échauffe la matière première de tapis tufté à 80[deg.]C et la feuille de matière expansée
à 220[deg.]C. Pendant le processus de mise en fusion de la face supérieure de deux mats de feuilles de matière expansée , d'une largeur de 80 cm. que l'on amène directement l'un
à côté de l'autre, on soude thermiquement l'un, à l'autre les deux mats par leur face inférieure, en direction longitudinale, en sorte qu'après traversée de la paire de cylindres, on a un mat de tapis fermé que, suivant l'exemple 1, on refroidit et enroule. Par coupure des bords, on obtient une largeur de 150 cm. La couche de revêtement de
sol textile ainsi obtenue, avec sous-tapis de matière thermoplastique expansée présente une très bonne flexibilité et un bon comportement au vieillissement. La liaison par adhérence entre la matière première tuftée et la feuille
de matière expansée est très bonne en raison de l'emploi de copolymérisat d'éthylène et d'acétate de vinyle.
Exemple 3
't Suivant l'exemple 1, on fabrique une matière première de revêtement de sol Malimo d'une largeur de 1,60 mètre.
A partir de polyéthylène de faible densité, on fabrique une feuille de matière expansée d'une largeur de 80 cm, à surface fermée et à structure de mousse à cellules fines mixtes, avec en majorité des cellules fermées, d'une
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transforme cette feuille de matière expansée par séparation ou refendage dans un poste de refendage , en quatre feuilles de matière expansée d'une épaisseur de 2 mm et présentant sur une face ou sur les deux,une surface à cellules ouvertes.
Lors de la fabrication de la matière première Malimo, on coud les parties à constituant textile aux feuilles
de matière expansée refendues en continu, en une passe
de travail, en sorte d'obtenir une liaison solide entre les matériaux,et ainsi un revêtement de sol formant tapis,avec une couche inférieure de matière thermoplastique expansée.
Exemple 4
Pour la fabrication d'un tapis tufté à canevas de mat filé, fait d'un produit de filature à noyau et à enveloppe en polyester pour le noyau et en polyamide pour l'enveloppe, avec une masse par unité de surface de 130 g/m<2> environ et une largeur de 160 cm, on utilise un procédé connu.
Suivant l'exemple 1, on prépare une feuille de matière
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<EMI ID=11.1> largeur de 80 cm et d'une épaisseur de 3 mm. La matière première de revêtement de sol est chauffée suivant l'exemple 1. On chauffe deux mats de feuilles de matière expansée,
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de d'un système de refroidissement, on maintient la face inférieure des mats de feuille à unetempérature de 25[deg.]C. Avant le processus de chauffage, on coud ensemble les deux mats. On exécute le processus de doublage suivant l'exemple 1, avec une vitesse de travail de 15 mètres/minute, ainsi que le traitement subséquent.
Une bonne résistance d'adhérence entre les deux mats, une bonne capacité de rappel ainsi qu'un bon comportement au vieillissement sont caractéristiques du revêtement de sol textile obtenu.
Exemple 5
Pour la fabrication de dalles de moquette, on consolide à l'aide de dispersions de matière thermoplastique, suivant les procédés connus, une matière première constituée de feutre aiguilleté, dans des dimensions de 1,0 x 1,2 mètre, avec une plaque de feuille expansée d'une épaisseur de 2,5 mm de polyéthylène de faible densité, qui présente une densité de 0,20g/cm<3> pressée sur elle dans une presse hydraulique ou autre, sous une pression de 8,0 kilogrammes-force/cm<2>. A cette fin, on échauffe la plaque de feuille de matière expansée à sa surface, à 240[deg.]C, au moyen d'un dispositif
de chauffage, et on l'amène aussitôt à la presse. On lie
la surface,qui a commencé à fondre,à la matière première du tapis. Après cet assemblage, on continue le traitement de ces pièces suivant l'exemple 1.
On amène les pièces refroidies à un poste de découpage en dalles, où on les découpe en dalles suivant les longueurs de bords ou formes souhaitées pour ces pièces.
Exemple 6
On déroule d'un rouleau une feuille de matière expansée suivant l'exemple 1 et on en garnit la face supérieure d'une masse fondue de déchets du sous-tapis employé, qui
a une température de 230[deg.]C, en passant le tout dans un sys-
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On lie une matière première de revêtement de sol suivant l'exemple 1 à la feuille de matière expansée garnie de la masse fondue, en faisant passer le dos du tapis en synchronisme avec la feuille, également par l'intervalle
d'un système de cylindres, on presse la face garnie de la feuille contre le dos du tapis. La vitesse de travail est
de 60 mètres/minute.
Le revêtement de sol textile, à sous-tapis de matière thermoplastique expansée, est refroidi à l'air, il se trouve ainsi fixé et on l'enroule. Le revêtement de sol sous forme de tapis, obtenu suivant cet exemple, manifeste un lien solide entre la matière première de revêtement de sol et la feuille de matière expansée.
Exemple 7
Suivant l'un des procédés connus d'expansion de matières thermoplastiques, on prépare une feuille de matière expansée, constituée de polyéthylène de faible densité. Cette feuille de matière expansée, qui a une surface fermée, a
une structure à pores fins, à cellules mixtes, mais principalement fermées. Sa densité est de 0,18 g/cm<3>, son épaisseur de 3 mm, sa largeur de 80 cm.
On déroule d'un rouleau cette feuille expansée, en synchronisme avec un corps de tapis suivant l'exemple 1, et à la face supérieure, on la garnit d'environ 15 g/m<2>
d'une masse fondue de copolymérisat d'éthylène et d'acétate
de vinyle,qui a une température d'environ 100[deg.]C , en passant par un système de cylindres.
On assemble la matière première de revêtement de sol préchauffée à la feuille de matière expansée garnie de la masse fondue, en amenant le dos du tapis directement à travers la fente d'un système de cylindres. La vitesse de travail est d'environ 60 mètres/minute. Le revêtement de
sol textile obtenu avec sa couche de sous-tapis de matière thermoplastique expansée est refroidi à l'air, est ainsi fixé et on l'enroule ensuite. Le revêtement de sol en tapis suivant cet exemple manifeste une liaison solide entre la matière première du revêtement de sol et la feuille de matière expansée.
Exemple 8
Pour la fabrication d'un tapis Malimo avec dépôt
de poil de trame, on traite, suivant le procédé Malimo connu, de la soie de polyamide texturée à 130 tex fois 2, avec
un fil de couture du type cordelet de soie de polyamide à
94 tex et un fil de viscose de 3,3 tex (type jute) sur un métier à tisser et à coudre avec dépôt de poil de trame, i pour en faire une matière première de revêtement de sol d'une largeur de 160 cm.
Suivant l'un des procédés connus d'expansion de matière thermoplastique, on fabrique une feuille de matière expansée constituée de 90% de polyéthylène de. faible den- ,
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On fait fondre la feuille de matière expansée sur une couche de 0,8 mm de sorte que dans cette couche, la structure cellulaire soit pratiquement supprimée.
On applique par pression, sous une pression de 25 atmosphères , la couche de matière textile préchauffée à
80[deg.]C sur la face fondue de la feuille expansée, si bien qu'il se forme une.croûte fermée d'environ 0,3 mm, et que
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inférieure du sous-tapis, jusqu'à 0,8 g/cm<3> dans la croûte. On exécute ce processus en continu.
Pendant le processus de fusion à leur face supérieure de deux mats de feuille expansée, d'une largeur de 80 cm, que l'on amène directement l'un à côté de l'autre, on soude l'un à l'autre les deux mats en direction longitudinale, par leurs faces inférieures de sorte que l'on obtient un mat fermé. Le revêtement de sol textile obtenu manifeste une excellente résistance en dépit du fait que la couche supérieure textile ne possède pas de canevas consolidé et imprégné. La liaison des mats est si intime que, si l'on tente de les séparer, il n'y a de détérioration que du mat de matière plastique ou du mat textile ,sans que la liaison
se détruise.