CA1072309A - Procede pour la fabrication d'une etoffe rigide ajouree et etoffes ainsi realisees - Google Patents

Procede pour la fabrication d'une etoffe rigide ajouree et etoffes ainsi realisees

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CA1072309A
CA1072309A CA286,418A CA286418A CA1072309A CA 1072309 A CA1072309 A CA 1072309A CA 286418 A CA286418 A CA 286418A CA 1072309 A CA1072309 A CA 1072309A
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Abstract

La présente invention a pour objet un procédé pour la fabrication d'un tissu rigide ajouré. Le procédé consiste à guiper un fil d'âme avec un fil de guipage en polymère thermoplastique de manière à réaliser un fil guipé; à tisser le fil guipé dans les deux directions chaîne et trame de manière à réaliser un tissu ajouré; à chauffer le tissu à une température supérieure au point de fusion de la matière thermoplastique constituant le fil de guipage, mais inférieure à la température de déformation et de fusion du fil d'âme, de manière à fondre le polymère thermoplastique constituant le fil de guipage; et à refroidir le tissu chauffé de manière à réaliser un tissu rigide ajouré dans lequel les points d'intersection des fils guipés adhèrent les uns aux autres par suite de la fusion du polymère thermoplastique.

Description

~ 7Z36;~9 La présente invention se rapporte a un procede pour la fabrication d'un tissu rigide ajoure; elle concerne egalement les tissus ainsi realises. :.
Depuis tres longtemps, il est connu d'utiliser des tis-sus tisses comme filtre ou analogue, c'est~a-dire comme element à travers lequel on fait passer un fluide liquide ou gazeux en vue de le debarasser des matieres qui se trouvent en suspension, où pour extraire de ce fluide des matieres solides ou pâteuses auxquelles iL serait melange. `~
On a tout d'abord propose de realiser ces filtres en fil metallique. Une telle solution, largement repandue, presente .
. toutefois l'inconvenient de ne pas pouvoir être utilisee pour la ;
fi~tration de composes chimiques avec lesquels le metal consti- ~ ~
`~ tuant les fils est susceptible d'entrer en reaction. ;
On a egalement propose de realiser ces filtres en mono~
filament (crin) synthetique, en polyester notamment. La egale- . .
ment, cette solution presente encore des defau-ts inherents essen~
' tiellement à la capacite d'allongement des monoilaments, ce qui :'` oblige à ne pas utiliser ces filtres à des pressions de travail .~ 20 superieures à la limite de deformation elastique irreversible de , ces monofilaments. ~ :
On a également propose de confectionner des tissus fil-~: trants en fils de verre, mais de tels filtres par la suite de la fragilite transversale des filaments elementaires en verre, re- ~
sistent mal ~ l'abrasion des matières à filtrer et se deteriorent .
i~ rapidement.`Pour remedier a ces defauts, on a suggere d'enduire ~.

, ulterieurement ces tissus à l'aide d'un polymère thermoplastique ~: approprie. Neanmoins, cette technique n'a pas donne entièrement ` satisfaction, car elle est delicate à mettre en oeuvre, necessite des appareillages s~ecifiques pour pouvoir enro~er les fils d'un i: .
polymere approprie, et enfin ne permet pas de contrôler de ma-nière satisfaisante la tenue des fils entre eux (deformation du ~723q~9 reseau) et ainsi le pouvoir filtran-t de ces tissus.

On a egalement suggere de realiser de tels tissus ajoures (voir notamment brevets francais 1,041,697 et 1,502,610) à partir de fils prealablement enrobes d'une gaine de matière plastique, lies entre eux à
leurs points d'intersection, lors d'une phase ulterieure au tissage, no-tamment par calendrage à chaud. Cette technique satisfaisante pour la fa-brication de tissus pour stores, necessite du materiel special et reste delicate et longue à mettre en oeuvre.

La presente invention pallie ces inconvenients. Elle se rapporte à un procede pour la fabrication d'un tissu rigide ajoure, simple et eco-n ~ique à realiser, ledit tissu etant pratiquement insensible aux composes chimiques et à la pression et resistant bien aux deformations repetees.

Ce procede consiste a guiper un fil d'âme avec un fil de gui-page en polymère thermoplastique de manière à réaliser un fil guipé; à
tisser ledit fil guipé dans les deux direct:ions chaine et trame de ma~ière à réaliser un tissu ajouré; à chauffer led:it tissu à une température su périeure au point de fusion de la matiare thermoplastique o~nsti-tuant le fil de guipagej mais inférieure à la température de déformation et de . . . ~ .
fusion du fil d'âme, de manière à fondre ledit polym`ere therm~plastique constituant le fil de guipage; et à refroidir ledit tissu chauffé de -maniere e~ réaliser un tissu rigide ajouré dans lequel les Foints d'inter-section des fils guipés adhèrent les uns auY autres par suite de la ~ fusion dudit polymere thermDplastique.

`~7, De préférence, le tissu est un tissu tissé, mais on peut réa-liser de la meme maniere des grilles ou des tissus tricotés.

Avantageusement, le fil enrobant de guipage est un fil synthé-tique not~mment ~ filaments continus. Bien évidemment, la nature chi--; mique du polymere thermoplastique constituant l'enrobant doit etre ccmpa-tible avec les matieres a filtrer. De meme, le fil guipe comporte de preférence un seul fil enrobant. Ccmme deja dit, ce fil enrobant est , , . . ~ :
:~ , ~ .
- 2 - ~
'' ~
,:

3LC~7Z3C3~31 avantageusement en matiere thermoplastique synthetique. A
titre d'exempler on peut citer les polyamides (6,66,11), le polyester, les polyolefines telles que le polyéthylène ou le polypropylene.

Le fil d'ame, presente une double caracteristique:

- d'une part, une bonne resistance à la rupture, du moins pour obtenir la resistance et les performances envisagees sur l'étoffe finie, ~-- d'autre part, une grande resistance à la chaleur, c'est-à-dire qui ne presente pas une diminution sensible de ses ~ -proprietes mecaniques à des temperatures de 300 C et au-delà. -On peut utiliser par exemple des fils de verre, soit , . .
sous forme de silionne ou de "roving", soit des fils thermosta-bles, tels que ceux en polyamide aromatique, en polyamide-imide, en polyimide, en matiere réfractaire: carbone, silice, bore. On . ~ : . ...
a obtenu de bons resultats avec des Eils à filaments continus en ` polyamide aromatique à haut module à base de poly (p-phénylène ter~phtalamide), du type de ceux commercialisés par E.I. DU PONT

DE NEMOURS sous la marque KEVLAR.

Le guipage s'effectue par des techniques connues, à
;;~
simple ou double guipage croisé. Il importe que le fil enrobant soit enrouIe de manière regulière et jointive autour du fil d'âme ~ tendu. A défaut, la protection du fil d'âme sur le *issu ou `~; l'étoffe finie sera irrégulière ou insuEfisante ., .
Le tissage en chaîne et en trame de ce type de fils en armure a~our~e nè pose pas de problèmes particuliers autres que ceux inhérents ~ ce type de fils. Une Eois le tissu tisse reali-i. :
se, on le chauffe à une température légèrement supérieure à la ~ température de fusion du polymère thermoplastique constituant le ~fil enrohant ét à une température inferleure à la température de ~-. .:
. . . .

;. .. . .
.
, - .

~72~

fusion ou de déformantion du ~il d'âme et pendant une duree suf-fisante pour fondre ledit polym8re thermoplastique. Selon la matière constituant le fil enrobant, un technicien determinera - aisément les conditions opératoires dlun tel traitement.
A titre indicatif, la température de fusion des polymères fibrogènes courants comme fil enrobant est la suivante:
- polyamide 6 : 230C
- polyamide 66 : 260C
- polyester : 260C
- polypropylane : 175C
- polyethylène : 130C
Pendant le traitement thermique, il importe que le polymère thermoplastique constituant l'enrobant fonde sans se decomposer ou se degrader, ce qui exclut l'emploi de fibres po-lyacryliques ou polyvinyliques comme matière enrobante.
Pendant cette operation thermique, le tissu ou l'étoffe peut être tendu ou non. De même que le traitement peut être ef-fectué en discontinu (a l'etuve) ou en continu (à la rame).
Après refroidissement, generalement naturel, c'est-à-dire par simple exposition ~ l'air, le tissu obtenu est forme d'un ensemble de ~ils croises enrobes d'un revetement continu for~ant une gaine protectrice de matiere thermoplastique autour du fil d'ame, qui se trouve ainsi protégé. De plus aux points de croisement des fils, on a une auto-adhesion qui améliore con-! siderablement la tenue mecanique du reseau ainsi constitue.
Le tissu filtrant ainsi realis~ est sensiblement exempt . ., ~ de deformation aux efforts repétes par suite de l'utilisation en ; âme dlun fil ayant une bonne résistance mecanique, avantageusement allie a un faible allonge~ent. De plus, il resiste parfaitement a l'abrasion et a l'eraillage. Par ailleurs, le procede de rea- ;
lisation est facile a mettre en oeuvre et conduit a des tissus stables, ne presentant pas de deformation du reseau, ayant donc .

7;~3~g un pouvoir filtrant controle.
On ne pouvait pas prévoir que le fait d'utiliser un fil guipé particulier, mis en oeuvre selon une technique particuliere, permettrait de résoudre avec succès tous les inconvenients des solutions proposées a ce jour.
La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux des exemples de rea-lisation qui suivent, donnes ~ titre indicatif et non limitatif.

On r~alise au moulin à guiper un fil constitue comme suito - âme: fil de roving en verre de 320 Tex~ de titre au ... ..... .
brin unitaire de 7 microns, - enrobant: fil de polyester à filaments continus de 280 dtex/50 brins, - torsion de guipage: 1500 tours/metre en Sce qui donne des spires régulieres et jointives et un titre final de 390 Tex.
Avec ce fil, on realise un tissu a~oure chaine et trame en une contexture unie, classique pour l'application en tis~u fil-~` trant: quatre fils au centim~tre en chaîne et trame.
A la tombee du metiex! on place ce tissu sans tensionparticulière, pendant 2 minutes dans une etuve chauffée a 265C.
On obtient ainsi un tissu chafne et trame rigide ajouré, dans lequel les ~ils sont colles entre eux aux points de croise-ments (auto-adhésion~) et dans lequel le fil d'ame est recouvert -~ d'une gaine protectrice sensiblement uniforme et continue de poiy-mère thermoplastique et pxesentant un reseau equillbré et contr81é
`~ sensiblement carre.
Un tel tissu, d'une part xesiste bien a la temperature, , 3n aux agents chimiques, ~ 1'8raillage, aux frottements et aux efforts l répétés, et d'autre part, pr8sente une faible perte de charge et une excellente capacité de retenue des poussieres. De la sorte, ; . . ' '::
~' . ' - 5 - ~

~723~

il convient parfaitement poux la confection des filtres.

On repete l'exemple 1 à une seule modification près.
Au lieu de chauffer le tissu en discontinu a l'etuve, on effectue le traitement thermique en continu en passant le tissu tombe du metier dans une rame chauffee à 290C, o~ il est maintenu sous tension pendant quatre ving dix (90) secondes.
On obtient ainsi en continu un tissu filtrant rigide analogue à celui de l'exemple 1.

On realise au moulin à guiper un fil constitue comme suit: .
- âme: fil de polyamide aromatique thermostable à base de poly (p-phenylene térephtalamide) de marque commerciale KEVL~R
type 29 et de titre 220 dtex, - enrobant: fil de polyester 78 dtex comportant 23 i-laments continus, - torsion de guipage: 1900 tours/metre en S, ce qui donne des spires reguli~re.s et jointives et.un titre final de ~ :
350 dtex. ~:
Avec ce fil, on realise un tissu ajoure chaine et trame ..
dans une armure Serge 2 lie 1 pour l'application comme tissu fil~
trant pour la papeterie (toile de Foudrinier). La contexture en chaîne est de 22 fils par centimètre et la contexture en trame est de 23 fils par centimètxe. Le poids au m2 de ce tissu est :
d'environ 160 grammes.
:
A la tombee du metier, on place ce tissu sans tension i :
particuliere pendant 4 minutes dans une ~tuve chauffée a 290 C.
On obtient ainsi un tissu cha~ne et trame rigide ajoure dans lequel les fils sont colles entre eux aux points de croise- -ment (auto-adhesion) et dans lequel le fil d'âme est recouvert -,.J d'une gaine protectrice sensiblement uniforme et continue de po~

~7;~3~1 lymere thermoplastique (polyester) et presentant un reseau équi~
libre et contrôle.
Un tel tissu resiste bien ~ la temperature, aux agents chimiques, à l'éraillage, aux frottements, aux efforts repetés et il presente une faible perte de charge.
De la sorte, il convient parfaitement comme tissu fil-trant en papeterie (toile de Foudrinier).

On realise un tissu tisse chaîne et trame, d'armature et de caracteristiques courantes pour la fabrication des voiles de bateaux, comportant:
- en chalne, une alternance de . un fil en polyamide aromatique de 220 dtex (marque KEVLAR type 29) . un fil guipe préparé comme ~ l'exemple 3.
- en trame: un coup de fil en polyamide aromatique de j~220 dtex, un coup de fil guipe prepare comme a l'exemple 3.
;~Apres chauffage sans tension, dans les mêmes conditions qura 1'exemple 3~ on obtient un tissu convenant parfaitement comme ! 20 voile de bateau presentant une bonne stabilite dimensionnelle.
Les étoffes préparées selon l'invention peuvent trouver ~de nombreuses applications. A titre d'exemple, on peut citer les `tissus filtrants, les toiles de papeterie, les voiles de bateaux, les grilles de renfort notamment pour stratifiés.
~'~ . .

, . . ..
-~ On r~pete l'exemple 3 aux variantes suivantes:
~` - torsion de guipagei 1950 tours/mètre en S~
- titre final de fil guipe: 350 dtex, armure: sergé 6 x 6 double face chaine - contexture: 46 fils/cm en chaîne, :. .: : -24-25 fils/cm en trame, - poids du tissu fini: 250 g/m2 ~ ' '~, ' ~ 7 _ ;. , , . .:: ~ . . . . . .

723~3~

Après traitement -thermique en continu, le tissu ajouré
presente les caracteristiques suiVantes:
- resistance ~ la rupture sens chaîne 754 da N
(mesuree au dy~tre Instron) (SL) sens trame 441 da N
(ST) :- allongement à la rupture (mesuree au dynamometre Ins~n? SL 16,7%
ST 8,1%
- résistance à l'abrasion (mesuree à l'abrasimetre jusqu'à
usure bo~e) 9100 cycles A titre comparatif, une toile d'egouttage classique de : papeterie realisee dans la même armure et avec la meme convexture, à partir de monofilaments en polyester de 450 dtex,,pesant environ .~ . , 400 g/m2, presente les caracteristiques suivantes: -.- resistance à la rupture: SL 384 da N
ST 182 da N
- allongement ~ la rupture: SL 54~
ST 48% ~:
- resistance à l'abrasion: 220 cycles (usure totale) : :
On voit ainsi que les toiles conformes à l'invention sont beaucoup plus resistantes tant ~ la rupture qu'à l'abrasion : et qu'elles presentent beaucoup moins d'allongement. On peut donc ~- :
~ les uti~liser avec succès comme toile de pap terie.
:.- EXEMPLE 6 On répète l'exemple 5 avec une armure satin de 4 et une :
cdntexture classique pour la toile de papeterie.
On obtient des resultats anaiogues a ceux de l'exem~
ple 5.
" . .
.. . .
' ,~ .
. , ' ' ' " ' `'.' . ' '~' ' " ' ' ' . . ' , .
.1 ' . , ' : - 8 ~

, ", , . . , ~ . .. ... .

Claims (7)

Les réalisations de l'invention au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:
1. Procédé pour la fabrication d'un tissu rigide ajouré
consistant :
a) à guiper un fil d'âme avec un fil de guipage en polymère thermoplastique de manière à réaliser un fil guipé;
b) à tisser ledit fil guipé dans les deux directions chaîne et trame de manière à réaliser un tissu ajouré;
c) à chauffer ledit tissu à une température supérieure au point de fusion de la matière thermoplastique constituant le fil de guipage, mais inférieure à la température de déformation et de fusion du fil d'âme, de manière à fondre ledit polymère thermoplastique constituant le fil de guipage; et d) à refroidir ledit tissu chauffé de manière à réaliser un tissu rigide ajouré dans lequel les points d'intersection des fils guipés adhèrent les uns aux autres par suite de la fusion dudit polymère thermoplastique.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fil d'âme est choisi dans le groupe des fils en verre, en polymère thermostable ou en matière réfractaire.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérise en ce que le fil d'âme est à base de poly (p-phénylène téréphtalamide).
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fil de guipage est un fil synthétique à filaments continus.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le fil de guipage est choisi dans le groupe constitue par les polyamides, les polyesters et les polyoléfines.
6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fil guipé ne oomporte qu'un seul fil de guipage.
7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pendant le traitement thenmique, le tissu est maintenu sous tension.
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