BE852549A

BE852549A - Produit a poils et son procede de fabrication

Info

Publication number: BE852549A
Application number: BE2055741A
Authority: BE
Original assignee: Brunswick Corp
Priority date: 1974-12-09
Filing date: 1977-03-17
Publication date: 1977-07-18

Description

" Produit à poils et son procédé de fabrication " L'invention concerne des produits à poils et en particulier des produits moulés à poils.

Comme cela est exposé dans le brevet U.S.A.

n[deg.] 3.804.617, l'on peut façonner par moulage un produit à poils perfectionné , en résine synthétique, dans lequel les fibres formant les poils sont en saillie sur une partie de base. Le produit à poils peut être façonné ainsi au moyen d'un moule muni de nombreuses alvéoles de relativement petite section transversale, à rapport d'aspect élevé (il s'agit du rapport entre la longueur et la section transversale). Comme cela est indiqué dans ledit brevet, le produit

à poils peut être réalisé en un polymère convenable tel que le chlorure de polyvinyle, le polyéthylène, le polypropylène et le polyuréthane.

L'on signale dans ce brevet que le moulage de produits à poils a fait l'objet de descriptions antérieures, par exemple dans la .demande U.S.A. n[deg.] 215.623 déposée le 5 janvier 1972, aux noms de Tompkins et Moore, intitulée "Article moulé à poils", dans la demande U.S.A. n[deg.] 215.557 déposée également le 5 janvier 1972, actuellement abandonnée, intitulée "Procédé de fabrication de matières à poils et matières à poils obtenues par ce procédé", et dans les brevets U.S.A. n[deg.] 3.027.595, 3.141.051 et 3.317.633. La mâture du genre daim décrite dans le brevet U.S.A. n[deg.] 3.141.051 peut être façonnée en plastique de vinyle ou en une autre matière telle que le polyéthylène, le polypropylène, l'acétate de polyvinyle, le polystyrène, etc..... Le brevet U.S.A.

n[deg.] 3.317.644 décrit l'utilisation d'une matière à poils en chlorure de polyvinyle.

L'objet des brevets U.S.A. n[deg.] 3.316.592, 3.632.842 et
3.655.427 représente un état de la technique supplémentaire intéressant. Le brevet U.S.A. n[deg.] 3.316:592 décrit le façonnage de matière à poils en plastiques de vinyle et matières similaires. Le brevet n[deg.] 3.632.842 décrit, lui, la réalisation de daim synthétique en chlorure de polyvinyle.

Le brevet U.S.A. n[deg.] 3.655.497 enseigne le façonnage de

daim synthétique en des résines de chlorure de polyvinyle

ou plastisols comprenant tous les polymères d'éthylène halogénés d'un certain type et énonce de nombreux exemples.

Un des problèmes principaux de la fabrication des produits moulés à poils réside dans l'enlèvement de façon répétitive du produit hors du moule sans allongement ou cassure des fibres formant les poils. Ce problème est d'autant plus aigu que les fibres sont plus longues et plus fines.

On considère qu'il n'est pas possible, avec le&#65533;rocédés connus, d'enlever de façon répétitive d'un moule des fibres formant des poils lorsque le rapport d'aspect (longueur de la fibre. divisée par son diamètre) de la fibre est d'environ 50 ou plus.

L'invention concerne une manière de moulée un produit

à poils et d'enlever le produit à poils moulé hors du moule sans cassure ou allongement des fibres formant les poils. Conformément à l'invention, le produit à poils comprend au moins 90 % en poids d'un copolymère d'éthylène et d'acétate

de vinyle (EAV). Les fibres formant les poils présentent

un rapport d'aspect supérieur à environ 50, qui est de maximum environ 100. Ces fibres sont en outre caractérisées

en ce qu'elles présentent un diamètre moyen de l'ordre de

viron 0,5 à 1,7 cm et une densité des fibres de l'ordre

Le diamètre préférentiel des fibres est de 12,7 à
15,24.10-3 cm, la longueur préférentielle des fibres est de' 0,5 à 0,762 cm, le rapport préférentiel d'aspect est de

50 à 60 et la densité préférentielle des poils est de 15 à
20 %.

Les fibres formant les poils peuvent présenter la même longueur ou bien certaines fibres peuvent être plus longues par rapport aux autres afin de créer un modèle à poils taillés. De plus, les fibres peuvent présenter, en section transversale, des formes différentes ou identiques. Les formes préférentielles de la section transversale des fibres sont la forme circulaire et ovale; toutefois, l'on peut désirer avoir d'autres formes pour des raisons d'esthétique. De même, les fibres peuvent être éfilées ou non.

Lorsque l'on utilise un copolymère EAV pour fabriquer un produit à poils présentant les propriétés physiques précitées, les fibres formant les poils présentent un

toucher pelucheux, doux, très attrayant. Toutefois, le copolymère EAV est utilisé en tant qu'adhésif dans de nombreuses applications. En conséquence, l'homme de métier spécialisé dans la fabrication de produits moulés à poils, ne choisira normalement pas ce copolymère en raison des difficultés

qu'à l'avance-il craindra de rencontrer lors de l'enlèvement du produit moulé hors du moule. Il a été toutefois découvert qu'en surveillant soigneusement les conditions de moulage, l'on peut mouler en ce copolymère un produit peluché à

poils qui s'enlève aisément du moule sans cassure ou allongement des fibres formant les poils.

Conformément au procédé de moulage d'un produit à poils selon l'invention, l'on chauffe d'abord une masse d'un polymère comprenant au moins 90 % en poids de copolymère

EAV, à une température de l'ordre d'environ 121 à 260[deg.] C. de préférence de 135 à 149[deg.] C.. Ensuite, cette masse chauffée est soumise à une pression de l'ordre d'environ 14 à 84,3 kg/cm , de préférence 56,2 à 70,3 kg/cm afin de faire entrer le polymère dans un moule présentant des alvéoles qui correspondent aux fibres du produit à poils'. La masse du polymère se trouvant dans le moule est alors refroidie à une température de l'ordre d'environ 60 à 76,6[deg.] C.. Après que le produit moulé à poils se trouvant dans le moule a été refroidi à cette température, il est enlevé du moule. Il faut veiller à n'appliquer la pression que pendant une période de temps inférieure à environ 130 secondes. Habituellement, le temps pendant lequel la pression doit être appliquée à la masse .

du polymère chauffé est d'environ 30 à 130 secondes. Il

a été constaté que l'on devrait incorporer un agent antiadhésif à la masse de polymère et que, de préférence, l'on devrait également revêtir le moule d'un agent anti-adhésif. Conviennent à titre d'agents anti-adhésifs les acides gras, les sels d'acides gras, les amides d'acides gras ou les esters d'acides gras et les composés au silicone.

Le copolymère EAV utilisé devrait avoir un indice

de fusion de l'ordre d'environ 1 à 3, de préférence 2 à 3.

De plus, le copolymère EAV devrait comprendre de 2 à 30 %

en poids, de préférence de 2 à 8 % en poids de la partie acétate de vinyle.

Avant moulage, l'agent anti-adhésif- est mélangé

avec le copolymère EAV pour former la composition de moulage. L'on utilise environ 1 % en poids d'agent anti-adhésif.

En plus de l'agent anti-adhésif, l'on peut ajouter au polymère environ 10 % en poids ou moins d'une charge. Le charge peut comprendre des pigments, du noir de fumée, des anti-oxydants, des stabilisants et analogues.

L'on a constaté qu'il est souhaitable, afin d'améliorer la résistance des fibres formant les poils, d'effectuer une réticulation des molécules des fibres après que le produit à poils a été retiré du moule. Cela est réalisé

de la façon la plus efficace en irradiant le produit à poils au moyen d'un faisceau électronique. A titre d'illustration, le produit peut être irradié par des doses de l'ordre d'environ 5 à 15 MR (milli-roentgens) afin de réaliser cette réticulation, si elle est désirée.

Ainsi, la présente invention concerne un produit à poils perfectionné constitué en une matière qui jusqu'à présent était contre-indiquée pour un tel usage, produit qui est d'une fabrication extrêmement simple et économique tout en procurant des effets et caractéristiques fortement améliorés.

D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après, à titre

non limitatif, d'un exemple de mise en oeuvre de l'invention, avec référence aux dessins, dans lesquels :
La figure 1 représente une coupe transversale schématique d'un appareil de moulage, qui illustre une phase de moulage du produit à poils, conformément à l'invention la figure 2 représente une vue en coupe horizontale, le long de la ligne 2-2, de la figure 1; la figure 3 représente une vue en perspective d'un produit à poils conforme à l'invention; la figure 4 représente une vue schématique qui illustre une phase d'irradiation pour la réalisation d'une réticulation du polymère du produit à poils;

et la figure 5 représente schématiquement le préchauffage du polymère.

Dans l'exemple de l'invention décrit et représenté

aux dessins, un produit à poils désigné par la référence générale 10, comprend une partie de base 11 et une multitude de fibres 12-debout sur la partie de base. La présente invention concerne le façonnage du produit 10 en un copolymère éthylène-acétate de vinyle afin de procurer des caractéristiques perfectionnées du produit à poils ainsi qu'une fabrication plus simple et bon marché.

La matière EAV peut être introduite dans les

alvéoles 13 d'un moule désigné par la référence générale 14 afin de réaliser le produit désiré 10. Ainsi, comme représenté à la figure 1, les alvéoles 13 sont des alvéoles allongées de relativement faible section transversale, permettant de mouler un grand nombre de fibres 12, de manière réaliser le produit à.poils désiré 10. Comme représenté

plus clairement à la figure 2, un moule de type 14 peut

être réalisé au moyen de plusieurs plaques 15 munies d'évidements 16 s'ouvrant vers l'extérieur, de relativement faible section transversale.; ces plaques, lorsqu'elles

dirigées vers le bas. Les plaques peuvent être fixées à l'état empilé par un chassis externe convenable 17 qui délimite un espace supérieur d'amenée de matière 18. Le copolymère, dénommé EAV et désigné par la référence EVA

aux figures 2 et 5, peut être préchauffé par exemple au

moyen d'un dispositif chauffant conventionnel 19 placé sous un récipient convenable 20 contenant le copolymère. A titre d'alternative, le copolymère peut être-disposé dans l'appareil de moulage chauffé, désigné par la référence générale 21,

qui comprend le chassis 17 et le moule 14, celui-ci étant chauffé à la température souhaitée de moulage, par exemple

à une température de l'ordre d'environ 121 à 260[deg.] C..

Une plaque de pression 22 peut être introduite dans l'espace vide 18 pour appliquer une pression à la matière

EAV chauffée, pression de l'ordre d'environ 14 à 84,3 kg/cm2 et cela pendant une période de temps prédéterminée allant jusqu'à environ 130 secondes. Ainsi, une portion de la matière EAV est amenée à s'écouler dans les alvéoles 13 tandis que la portion restante de la matière est retenue au-dessus du moule, comme représenté par les lignes en pointillés à la figure 2, grâce à quoi l'on forme simultanément la partie de base 11 et la partie à fibres 12 du produit à poils.

Comme cela a été discuté ci-avant, les alvéoles peuvent présenter un rapport d'aspect relativement élevé

de sorte que l'on peut donc réaliser des fibres relativement fines en la matière EAV choisie, les fibres formées pouvant cependant être aisément enlevées des alvéoles 13 après un refroidissement du produit moulé et un démoulage par le

haut du produit refroidi. Il est clair pour tout homme de métier, que l'on peut utiliser dans le cadre de l'invention un procédé convenable quelconque comportant un chauffage suivi d'un refroidissement du moule. Un procédé représenté

à titre d'illustration consiste à prévoir des canaux convenables 23 dans un plateau 24 juxtaposé à l'appareil de moulage 21 et à y faire passer successivement un fluide de chauffage et un fluide de refroidissement. L'on a également représenté, à titre d'illustration, que la plaque de pressior
22 peut être munie de canaux similaires 25 afin de réaliser des moyens de chauffage et de refroidissement supérieurs.

Le démoulage du p-roduit à poils peut être réalisé en injectant un gaz comprimé tel que de l'azote, par une vanne de commande convenable 26 et un canal d'alimentation
27, entre la partie de base 11 du produit et la surface supérieure 28 du moule 14 après que le produit moulé ait été refroidi à la température inférieure souhaitée d'environ

60 à 76,6[deg.] C.. Le fluide sous pression peut ainsi en outre servir à refroidir le produit pendant qu'il est enlevé

du moule.

En outre, le produit moulé peut être irradié,

comme représenté à la figure 4, par un appareil d'irradiatio; électronique usuel portant la référence générale 29, afin d'effectuer la réticulation du copolymère EAV lorsque cela est désiré. A titre d'exemple, le produit à poils peut

être irradié a des doses d'environ 5 à 15 MR, ce qui amélior sensiblement les caractéristiques eu égard à la fusion du copolymère, en faisant passer le point de fusion qui est normalement d'environ 93 à 107[deg.] C à 176[deg.] C ; par une irradiation correcte de la matière, celle-ci peut être complètement durcie afin d'empêcher toute fusion jusqu'au point de carbonisation.

Comme cela a été également exposé ci-avant, l'invention porte sur le fait que l'on prévoit un petit pourcentage d'agent anti-adhésif dans le copolymère EAV. L'agent anti-adhésif peut être introduit en une quantité inférieure à 1 % en poids de la matière de moulage et,

comme indiqué ci-avant, il comprend de préférence une matièr acide grasse telle que par exemple l'amide d'acide gras

vendu sous la marque Kemamide, de la Kraftco Corporation,

de Memphis, Tennessee.

Pour améliorer encore l'enlèvement des fibres des alvéoles du moule, il est souhaitable de prévoir un agent anti-adhésif externe sur la surface des alvéoles du moule, par exemple un liquide de silicone dissous dans du perchloréthylène.

L'on a constaté qu'en ajustant la température de moulage, l'utilisation des agents anti-adhésifs et des

autres paramètres, comme cela a été exposé ci-avant, l'on obtient un produit à poils qui permet d'éviter effectivement un allongement indésirable ou une cassure des fibres pendant leur enlèvement du moule et qui donne lieu à des caractéristiques améliorées du produit à poils en tant qu&#65533;roduit final.

Un exemple type de réalisation d'un produit tel qu'il est désiré, correspond à un produit pour lequel le copolymère EAV a été moulé à une température de moulage

de l'ordre de.135 à 171[deg.] C, à une pression de l'ordre d'environ 70,3 à 84,3 pendant environ une minute,

la température de refroidissement d'enlèvement étant d'environ 80[deg.] C. L'on a constaté que l'utilisation de la plaque de pression en tant que plaque de refroidissement procure un formage rapide amélioré du produit à poils. Il

est évident pour les hommes de métier que l'opération de moulage pourrait être réalisée dans une presse chauffante,

le moule et le produit moulé pouvant être transférés à

une presse de refroidissement, afin de réaliser les phases successives, si cela est désiré.

Le procédé décrit de façonnage d'un produit à

poils en EAV peut être appliqué en faisant appel aux opérations de moulage continu, où le moule peut être successivement chauffé et refroidi à la manière d'un dispositif

de moulage rotatif.

Le produit à poils en EAV résultant, 10, présente

une élasticité élevée, une résistance élevée à l'abrasion,

une résistance élevée à la souillure et une faible

propension à l'électricité statique. Actuellement, le

prix du copolymère EAV représente environ la moitié de

celui des matières conventionnnelles en chlorure de polyvinyle. L'on a en outre constaté qu'alors que les tissus

à poils façonnés en chlorure de polyvinyle présentent un toucher humide désagréable, le produit à poils en EAV,

réalisé conformément à la présente invention, présente

un toucher sec avantageux.

Etant donné que la matière EAV peut être aisément colorée au moyen de pigments, le produit peut être façonné

dans une large gamme de couleurs-de qualité bon teint,

à l'opposé des matières colorantes usuelles utilisées dans

la fabrication conventionnelle de tapis, ce qui réalise

un avantage supplémentaire très appréciable par rapport

aux matières selon les techniques antérieures. Etant donné que les alvéoles 13 et les fibres résultantes 12 présentent

utilisé comme tapis, ce qui évite de donner l'impression au marcheur d'une poussée de réaction. Ainsi, en raison de l'amélioration de la résistance.à l'abrasion, de la résistance à la souillure, de la résistance à la formation d'une charge d'électricité statique et de la résistance à la décoloration, le produit à poils constitue une matière excellente pour tapis.

Comme il a été décrit ci-dessus, l'utilisation

du copolymère EAV dans ces produits à poils semblait contre-indiquée, en raison de l'utilisation à grande échelle des copolymères EAV en tant qu'adhésif à chaud

et compte tenu du fait que la matière moulée ne doit pas adhérer aux alvéoles du moule, d'autant plus que les fibres doivent présenter des rapports d'aspect élevés, ce qu&#65533;

donner satisfaction pour cet usage particulier.

Il doit être entendu que l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites et que bien des variantes peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet.

REVENDICATIONS.

1. Produit à poils, caractérisé e n

c e qu'il comprend une base et de nombreuses fibres en

saillie longitudinale sur ladite base, ces fibres étant

façonnées en un polymère comprenant au moins 90 % en poids

d'un copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle.

Claims

2. Produit à poils selon la revendication 1, caractérisé e n c e que le copolymère éthylène-acétate de vinyle comprend 2 à 30 % en poids

d'acétate de vinyle.

3. Produit à poils selon la revendication 1, caractérisé e n c e que le copolymère comprend environ 2 à 8 % en poids d'acétate de vinyle.

4. Produit à poils selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé e n c e

que le polymère comprend une quantité efficace d'un agent anti-adhésif de moulage.

5. Produit à poils selon la revendication 4, c a r a c t é r i s é e n c e que ledit agent antiadhésif comprend un acide gras.

6. Produit à poils selon l'une ou l'autre des revendications 4 et 5, caractérisé e n c e

que l'agent anti-adhésif est présent en une quantité

inférieure à 1 % en poids.

7. Produit à poils selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé e n c e

que ledit copolymère éthylène-acétate de vinyle présente

un indice de fusion de l'ordre d'environ 1 à 3.

8. Produit à poils selon l'une quelconque des <EMI ID=8.1>

en poids d'une matière de charge.

9. Produit à poils moulé, en résine synthétique,

comprenant une base et de nombreuses fibres en saillie

longitudinale sur ladite base, ces fibres étant en copolymère éthylène-acétate de vinyle et présentant un rapport d'aspect supérieur à environ 50 et un diamètre d'au moins environ 10,16.10 cm .

10. Produit à poils moulé selon la revendication 9, caractérisé e n c e que la densité des fibres du produit à poils est de l'ordre d'environ 10 à

50 %.

11. Produit à poils moulé selon l'une ou l'autre des revendications 9 et 10, caractérisé e n

c e que les fibres présentent un diamètre moyen de l'ordre

<EMI ID=9.1>

12. Produit à poils moulé selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé e n c e que la densité des fibres est d'environ 18 à 20 % et les fibres présentent un diamètre moyen d'environ 10,16 à

<EMI ID=10.1>

13. Produit à poils moulé selon l'une quelconque

<EMI ID=11.1>

que les fibres présentent un rapport d'aspect de moins de.100.

14. Produit à poils moulé selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, caractérisé en;. ce que les fibres présentent une longueur d'environ 0,5 à 1,7 cm .

<EMI ID=12.1>

des revendications 9 à 14, caractérisé e n c e qu'un pigment est incorporé aux fibres, ce qui produit

une coloration de celles-ci.

16. Produit à poils moulé comprenant une base

et de nombreuses fibres en saillie longitudinale sur ladite base, lesdites fibres étant façonnées en un polymère comprenant au moins 90 % en poids d'un copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle, lesdites fibres présentant un

<EMI ID=13.1>

longueur moyenne de l'ordre d'environ 0,5 à 1,7 cm, un rapport d'aspect de l'ordre d'environ 50 à 100 et une densité des fibres de l'ordre d'environ 10 à 50 %.

17. Procédé de fabrication d'un produit à poils moulé en résine synthétique, comprenant une base et de nombreuses fibres en saillie longitudinale sur ladite base, ce procédé comprenant les phases qui consistent à :

a) chauffer à une température de l'ordre de 121 à 260[deg.] C, une masse de polymère comprenant au moins environ 90 % en poids d'un copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle; b) soumettre ladite masse de polymère chauffée, dans un moule présentant des alvéoles correspondant aux fibres du produit à poils, à une pression de l'ordre d'environ 14 à 84,3 kg/cm<2> ; c) refroidir la masse dans le moule;

et à

d) retirer le produit à poils moulé du moule lorsque la température du produit, dans le moule, est de l'ordre d'environ 60 à 76,6[deg.] C.

18. Procédé de fabrication d'un produit à poils moulé selon la revendication 17, caractérisé e n c e que la masse comprend un agent anti-adhésif.

19. Procédé de fabrication d'un produit à poils moulé selon la revendication 17, caractérisé e n c e que le moule est revêtu au préalable d'un agent anti-adhésif.

20. Procédé de fabrication d'un produit à poils moulé selon l'une quelconque des revendications 17 à 19, caractérisé e n c e que les fibres du produit moulé à poils présentent un diamètre moyen de l'ordre de

<EMI ID=14.1>

à 1,7 cm, un rapport d'aspect de l'ordre d'environ 50 à 100 et une densité de l'ordre d'environ 10 à 50 %.

21. Procédé de fabrication d'un produit à poils moulé selon l'une quelconque des revendications 17 à 20, caractérisé e n c e que ladite masse comprend une matière de charge présente en une quantité qui est inférieure à environ 10 % en poids.

22. Procédé de fabrication d'un produit à poils moulé selon l'une quelconque des revendications 17, 20

et 21, caractérisé e n c e- que ladite masse comprend un agent anti-adhésif et en ce que ledit moule

est revêtu d'un agent anti-adhésif.

23. Procédé de fabrication d'un produit à poils' moulé selon l'une quelconque des revendications 17 à 22, caractérisé e n c e que l'on applique ladite pression pendant une période de temps inférieure à environ 130 secondes.

24. Procédé de fabrication d'un produit à poils moulé selon la revendication 23, caractérisé e n c e que l'on applique ladite pression pendant une période de temps de l'ordre d'environ 30 à 130 secondes.

25. Procédé de fabrication d'un produit à poils moulé selon l'une quelconque des revendications 17 à 24, caractérisé e n c e qu'il comprend en outre une phase de traitement du produit moulé en vue de réaliser une réticulation du polymère.

26. Procédé de fabrication d'un.produit à poils moulé selon l'une quelconque des revendications 17 à 24, caractérisé e n c e qu'il comprend en outre une phase d'irradiation électronique du produit moulé pour réaliser une réticulation du polymère.

27. Procédé de fabrication d'un produit à poils moulé selon l'une quelconque des revendications 17 à 26,

<EMI ID=15.1>

ment de la masse comprend une phase de refroidissement

du moule.

28. Procédé de fabrication d'un produit à poils moulé selon l'une quelconque des revendications 17 à 27, caractérisé e n c e que la phase d'enlèvement du produit à poils moulé comprend une phase au cours

de laquelle on introduit un fluide sous pression entre ladite base et ledit moule pour refroidir de façon supplémentaire le produit moulé à poils.

29. Procédé de fabrication d'un produit à poils moulé selon l'une quelconque des revendications 17 à 24, 27 et 28, caractérisé e n c e qu'il comprend en outre une phase qui consiste en une irradiation électronique du produit moulé, suivant des dosages de l'ordre d'environ

5 à 15 MR afin de réaliser une réticulation du polymère.

30.Produit à poils, caractérisé e n

c e qu'il comprend de nombreuses fibres en copolymère éthylène-vinyle présentant une microstructure successivement moulée et irradiée électroniquement.

31. Produit à poils selon la revendication 30, c a r a c t é r i s é e n c e que la microstructure comprend une structure réticulée dudit copolymère.

32. Produit à poils selon l'une ou l'autre des revendications 30 et 31, c a r a c t é r i s é e n c e que la microstructure est choisie de manière à empêcher

la fusion des fibres à des températures jusqu'à environ 176[deg.] C.

33. Produit à poils moulé tel qué décrit ci-dessus ou représenté aux dessins ci-annexés.

34. Procédé de fabrication d'un produit à poils moulé tel que décrit ci-dessus.