Procédé pour appliquer une mousse sur une étoffe
La présente invention a pour objet un procédé pour appliquer une mousse sur une étoffe, par expansion d'un mélar ge moussant chimique contre l'étoffe, afin que la mousse adhère L'invention permet en particulier de produire un tapis comportant... une feuille de mousse plastique d'épaisseur sensiblement uniforme, fixée à la surface inférieure du tapis uniquement par contact adhésif intime entre la mousse et le tapis.
L'utilité des étoffes et des articles semblables dont une face porte une feuille de mousse est bien reconnue.
Parmi ces produits stratifiés mousse-étoffe, les plus demandés sont les tissus et les tapis doublés de mousse de polyuréthane
La méthode la plus couramment employée jusqu'ici pour appliquer une mousse sur une étoffe consiste à former tout d'abord une mince feuille de mousse, puis à coller la mousse sur l'étoffe au moyen d'un adhésif, et former ainsi un stratifié mousse-étoffe. Cependant, les adhésifs présentent des incon vénients lorsque le produit désiré est un stratifié mousseétoffe, par exemple une toile doublée de mousse, qui soit suffisamment perméable à l'air pour qu'on puisse dire d'un tel produit qu'il respire. La présence d'un adhésif diminue iné- vitablement la perméabilité du produit final.
En outre, l'ad hésif tend à rendre le produit final moins élastique, moins souple, plus dense et moins absorbant que les mousses homogè- nes ordinaires, et la toile doublée de mousse perd son drapé.
On a également constaté que le procédé d'application de la mousse sur une étoffe par collage est en lui-même un procédé coûteux, du fait qu'il constitue un procédé indépendant de la formation de la mousse elle-même. On a proposé une méthode visant à éliminer l'adhésif du produit composite, et à former ce dernier concurremment à la formation de la mousse, ce procédé consistant à étendre un mélange moussant chimique liquide sur une couche d'étoffé, ou à recouvrir le mélange moussant d'une étoffe avant qu'il ait réagi, puis à laisser le mélange se dilater.
On espérait que la mousse se dilaterait en forme d@ feuille et que l'adhésivité propre à la mousse non durcie provoquerait un collage de l'étoffé sur une face de la mousse.
Cependant, on a constaté que le mélange moussant traverse la structure discontinues des étoffes usuelles, en sorte que l'étoffe se trouve enrobée à l'intérieur de la feuille de mousse au lieu d'être fixée à l'une de ses faces. Il arrive aussi par fols que l'étoffe absorbe le mélange moussant et que le mélange, une fois absorbé dans l'étoffé, au lieu de mousser correc
Tement, colle les fibres de l'étoffe les unes aux autres, formant ainsi un produit raide et peu satisfaisant.
Pour éviter cette infiltration du mélange moussant à travers l'étoffé, on a déjà proposé d'imprégner celle-ci d'un polymère fluoré et de sécher l'étoffé imprégnée en la chauffant, avant d'y appliquer le mélange moussant (voir brevet USA
No 3. 016. 318).
La présente invention vise également à empêcher la pénétration du mélange moussant dans l'étoffe, sans nuire à l'adhérence entre la mousse et l'étoffe dans le produit final.
Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que 1'on mouille au moine une partie de l'étoffe avec un li quide qui est pratiquement non-miscible avec ledit mélange moussant chimique, afin de rendre au moins ladite partie de l'étoffé répulsive pour ledit mélange moussant chimique, en ce que l'on fait mousser le mélange moussant chimique au contact de ladite partie mouillée, en ce que l'on retient le liquide dans l'étoffe pendant la réaction du mélange moussant afin de limiter le degré de pénétration de la mousse dans l'étoffé, et en ce que l'on élimine pratiquement le liquide de l'étoffe avant que la mousse résultante perde son adhésivité, pour permettre l'adhérence de la mousse à l'étoffe.
Le plus simple consiste à utiliser un liquide aqueux tel que l'eau. Lorsque l'étoffe à laquelle la mousse doit adhé- rer a une structure lâche, avec des interstices si grands que le liquide seul n'aurait pas suffisamment de viscosité pour empacher une pénétration, un agent épaississant peut être présent dans le liquide pour augmenter sa viscosité.
Parmi les liquides non miscibles avec le mélange moussant chimique, on peut citer 1'essence de pétrole et certaines huiles. Cependant, le plus avantageux du point de vue de la facilité dtobtention et du prix de revient, ainsi que des résultats, est l'eau du robinet. Les résultats susmention- nés ont été atteints de manière satisfaisante en saturant simplement l'étoffe d'eau.
Bien que l'emploi d'eau soit un expédient particulièrement simple, il ne s'impose pas avec évidence
En fait, 1'eau est un élément essentiel d'un mélange moussant comprenant un prépolymère producteur de mousse de polyuréthane, et on aurait pu s'attendre, dans le cas d'un tel mélange, à ce que l'eau active... encore la réaction du mélange
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et fasse pr gresser la réaction et l'expansion de la mousse entre les interstices. Au contraire, comme on le verra, l'eau est no miscible avec le mélange du catalyseur et du prépolymère et limite le degré de pénétration de la mousse dans une mesure qui dépend de la saturation de l'étoffé en eau.
Outre qu'il permet d'empêcher toute pénétration d la mousse dans l'étoffé, le procédé selon l'invention rend également possible de limiter cette pénétration, c'est-à-di de permettre une pénétration limitée lorsque cela peut être avantageux. Lorsqu'il est désirable d'empêcher Complètement la pénétration de la mousse, on fait en sorte que le liquid soit retenu dans l'étoffe mouillée jusqu'à ce que l'expansi gazeuse du mélange moussant soit pratiquement complète. Fa contre, lorsqu'une certaine pénétration doit être permise, élimine pratiquement le liquide de l'étoffe gazeuse
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du mélange
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<tb> <SEP> So. <SEP> f <SEP> te.. <SEP> a <SEP> iEa
<tb> moussant) <SEP> et <SEP> avant
<tb> que la struct de mousse auto-supportante perde son adhésivité.
L'applica tion d'une mousse comme revêtement postérieur d'un tapis es est un exemple où une pénétration de la mousse est permise.
Dans ce cas, la mousse peut être appliquée sur le tapis tel quel juste après le tissage, c'est-à-dire lorsqu'il consist en un fond, par exemple de toile de jute, à travers lequel poils ont été piqués, les boucles des poils apparaissant s@ la face postérieure du tapis. On mouille le fond
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au moyen d'un liquide qui est pratiquement non miscible avec le mélange moussant chimique, et on lais@ le mélange mousser contre la face postérieure du tapis.
Comme on désire laisser la mousse pénétrer dans le fond et autour
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<tb> des <SEP> boucles
<tb> , afin de renforcer le tapis dans une certaine mesure, on élimine pratiquement le liquide du tapis (par exemple par chauffage lorsqu'un liquide volatil est utilise), avant que l'expansion gazeuse du mélange moussant soit complète, ce qui permet un certain degré de pénétration de la mousse à travers le fond de tapis.
Le procédé selon l'invention peut également être mis en oeuvre en combinaison avec un procède de formation
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<tb> de <SEP> 9
<tb> lez-minces de mousse, par expansion d'un mélange moussant chimique entre des feuilles transporteuse et couvrante. Dans ce cas, pour appliquer la mince
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<tb> feuille
<tb> de mousse sur une étoffe par expansion du mélange moussant chimique contre l'étoffe, on mouille une longueur continue de l'étoffe avec un liquide aqueux, afin de rendre au moins une face de l'étoffe répulsive pour le mélange moussant chimique. Ensuite, on fait passer l'étoffe mouillée entre les feuilles transporteuse et couvrant, et on fait gonfler le mélange moussant chimique au contact de la partie mouillée.
Le liquide aqueux est retenu dans 1'étof- fe pendant la réaction du mélange moussant, ce qui limite le degré de pénétration de la mousse dans l'étoffé. Enfin, on élimine pratiquement la solution aqueuse de l'étoffe avant que la mousse formée perde son adhésivité, afin que la mousse adhère à l'étoffé. Bien entendu, l'étoffe utilisée dans ce procédé peut être un tissu de coton discontinu ou un tapis comme décrit ci-dessus.
L'invention permet de produire facilement un tapis doublé de mousse qui ne comprend que deux éléments, le tapis et la feuille de mousse fixés adhdsivement l'un & ltautre par contact adhésif intime entre la feuille de mousse et le tapis.
D'une manière générale, un tapis doublé de mousse, fabriqué selon l'invention, consiste en un fond avec des ran- gées de poils traversant le fond et faisant saillie sur celuici pour former la couche de poils sur la surface supérieure du fond, les poils d'une rangée étant reliés entre eux sur la face inférieure du fond. Une feuille de mousse plastique de structure cellulaire sensiblement continue et de densité sen siblement uniforme partout est fixée d la face inférieure du tapis uniquement par contact adhésif intime entre la mousse et l'étoffe, et les poils reliés entre eux sont exempts de tout adhésif séparé.
Il est également désirable de laisser la mousse traverser
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<tb> et entourer les bases des poils, ce qui renforce le tapis.
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Dans le procédé ordinaire de fabrication des moquettes, lorsque le fil a été passe à travers le fond, un revêtement de latex est étendu sur la face inférieure du fond pour fixer au fond les éléments pileux interconnectés et pour empê- cher le fil de se déplacer. Le tapis doublé de mousse selon l'invention est exempt df tout relttement ie l^tnx et exempt de tout adhésif entre la feuille de mousse et le tapis. Dans le cas présent, la mousse est appliquée sur le tapis pendant l'expansion cellulaire de la mousse et la mousse adhère au tapis pendant qu'elle est encore collante, en sorte que, après durcissement, la feuille de mousse est solidement fixée au tapis par adhésion.
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Comme la mousse se fixe au tapis pendant sa formation, la mousse formée sur le tapis est caractérisée par une structure cellulaire sensiblement continue dans toute la masse, ainsi que par une densité sensiblement uniforme. Il n'y a d'ailleurs nul besoin d'un revêtement de latex, car l'adhérence de la mousse h l'étoffé est suffisamment forte pour fixer les nlements pileux inter- connectes au fond de tapis, sur la face inférieure du tapis.
Deux modes d'exécution préférés du selon l'invention sont décrits ci-apres, à titre d'exemples et arec référence au dessin annexé dans lequel :
La figure 1 est une vue en élévation partiellement en coupe d'un appareil pour le premier mode d'exécution.
La figure 2 est une vue en étévation, patiellement en coupe d'un détail d'une variante de l'appareil de la figu 1, destinée au deuxième mode d'exécution.
La figure 3 est une coupe agrandie d'un fragment#/@ tapis fabriqué dans l'appareil de la figure 1, et
la figure 4 est une coupe agrandie d'un fragment d tapis fabriqué dans l'appareil de la figure 2.
L'appareil représenté à à la figure 1 consiste essen @iellement en une feuille couvrante 10 et en une courroie transporteuse 11, qui sont déplaçables ensemble l'une sur l'autre et qui définissent des surfaces de formation opposée et libérables par rapport @ un mélange moussant chimique 12, qui est déposé entre ces surfaces et qui se dilate. A l'ext mité d'entrée de l'appareil se trouve un rouleau de @ournitu 13 contenant une certaine longueur d'un tissu de coton satur 14 ou d'une autre
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<tb> doit être
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<tb> l
<tb> de mousse.
Le rouleau de fourniture 13 est immerge dans un bain l'eau 15. @'étoffe 14 séjourne dans le bain 15 pendant un temps suffisant pour qu'elle se sature d'eau, puis elle e retirée du rouleau 13 e et introduite dans l'appareil. Avant pénétrer dans l'appareil, 'étoffe saturée passe e entre une
paire de rouleaux d'essorage 15a, qui e en e expriment l'excès d d'eau. c Ce moyen permet de maintenir avec plus de précision p proportion voulue d 'eau dans l 'étoffe.
Le mélange moussant c chimique l 12, q qui e est p préparé d de l la manière usuelle, e est d éb: : p par une t tête mélangeuse l 16, s se d déplaçant a lternativement d c ôté à l l'autre d de l 'étoffe d de c coton, e et e est d déposé s sur une
de l'étoffe pendant que cette dernière avance dans 'appare sur la courroie transporteuse 11. Cette dernière et la feuille couvrante 10, avec le mélange moussant et l'étoffe entre elles, passent ensuite entre deux rouleaux de calibrage 17 et 18, qui déterminent l'épaisseur de la feuille de mousse finale.
Le mélange moussant utilisé est un
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<tb> <SEP> ooeZ <SEP> Aoocc.,-c
<tb> mélange <SEP> de
<tb> polyurie- thane, consistant en une résine pré-mélangée comprenant un système prëpolymère à deux composants, à base de polyéther, par exemple un prëpolymère de diisocyanate de toluène et d'un composé organique comportant au moins deux groupes réactifs avec les diisocyanates, avec un excès de diisocyanate de toluène.
A 100 parties en poids de cette résine prëmëlangée, on ajoute 0, 5 partie en poids d'huile de silicone et on place ce mélange prëpolymère dans un réservoir. On utilise comme catalyseur un mélange comprenant 0, 5 partie en poids de N, N, N', N'-ttra- méthyl-butanediamine, 1, 0 partie de triëthylènediamine et 2, 3
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parties <SEP> en <SEP> poids <SEP> d'eau <SEP> distillée. <SEP> L'étoffé <SEP> de <SEP> coton <SEP> saturée
<tb> 14 <SEP> est <SEP> étalée <SEP> sur <SEP> la <SEP> courroie <SEP> transporteuse <SEP> 11 <SEP> et <SEP> le <SEP> e
<tb> moussant <SEP> 12 <SEP> est <SEP> étendu <SEP> sur <SEP> l'étoffe <SEP> de <SEP> coto <SEP> recouvert <SEP> de
<tb> la <SEP> feuille <SEP> couvrante <SEP> 10.
<SEP> La <SEP> feu'couvrante <SEP> 10 <SEP> et <SEP> la <SEP> cour
<tb> roie <SEP> transporteuse <SEP> 1 <SEP> + <SEP> l'étoffe <SEP> de <SEP> coton <SEP> saturée <SEP> et <SEP> le
<tb> mélange <SEP> mou <SEP> chimique <SEP> entre <SEP> elles, <SEP> passent <SEP> ensuite <SEP> entre
<tb> <SEP> ouleaux <SEP> de <SEP> calibrage, <SEP> puis <SEP> le <SEP> melange <SEP> moussant <SEP> commence
<tb> <SEP> à <SEP> On <SEP> a <SEP> constat6 <SEP> qulen <SEP> saturant <SEP> l'étoffe <SEP> de <SEP> coton <SEP> 14,
<tb> 1'eau est retenue dans l'étoffe pendant toute l'expansion gazeuse du mélange moussant chimique, et que l'eau, étant non miscible avec le mélange moussant, s'oppose à toute pénétra- tion de la mousse dans l'étoffe et maintient l'étoffe à la surface de la mince couche de mousse 19 qui s'est formée.
Loreque l'expansion gazeuse est terminée, mais avant le durcissement final de la feuille, la feuille de mousse est pratiquement auto-supportante et très collante. Ordinairement, pour durcir la feuille de mousse, on la fait passer à travers plusieurs zones chauffantes de températures de plus en plus éle- vdes. Dans cet exemple, le chauffage provoque l'évaporation de l'eau pendant que la feuille de mousse est encore collante, en sorte que l'étoffe est solidement collée A la surface de la feuille de mousse après le durcissement de la mousse, au moment où elle sort avec la feuille courrante 10 par l'extrémité de sortie de l'appareil.
L'appareil représenté à la figure 2 est identiqueà. celui représenté à la figure 1, sauf qu'une longueur de tapis 20 est introduite dans l'appareil. Ce tapis 20 est une moquette bouclée consistant en un fil de poil en laine tissé dans un fond de jute de manière que les boucles de poil s'étendent sur le dos du fond de jute. Le mélange moussant 21 est appliqué sur le dos du fond directement après le tissage, sans application d'aucun revêtement de latex. On désire cependant que la mousse traverse le fond et entoure la base des poils, pour renforcer le tapis.
En outre, en raison du tissage assez lâche du fond et de l'irrégularité du dos, due à la présence des boucles de fil de poil, on préfère utiliser un liquide aqueux plus visqueux que l'eau. Par conséquent, après que le tapis 20 ait été déroulé de son rouleau de fourniture, on le fait traverser un dispositif enducteur 2D, qui applique une solution visqueuse de carboxyméthylcellulose dans de 1'eau sur le dos du tapis.
Ensuite, un mélange. moussant 21 est dispose sur le fond du tapis et le tapis traverse l'appareil de manière semblable i celle décrite précédemment. Comme un faible degré de pénétration dans le tapis est désiré, on applique une quantité de solution aqueuse juste suffisante pour qu'elle cesse de repousser le mélange moussant avant que l'expansion gazeuse soit complète. La chaleur appliquée pour accélérer l'expansion gazeuse chasse suffisamment d'eau de la solution pour que la mousse puisse traverser le fond du tapis et former un enrobage autour des bases des poils, fixant solidement les poils au fond et renforçant le tapis.
Bien entendu, âpres l'expansion gazeuse complète, la surface de la feuille de mousse est collante et la mousse peut ainsi se coller solidement au tapis.
La figure 3 représente, en coupe agrandie, un frag- men #on tapis fabriqué dans l'appareil de la figure 1. Ce tapis consiste en un fond 30, en jute tisse de manière serrée,
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<tb>
Des éléments pileux p i l e u x 31 sont piqués à travers le fond de manière que les poils s'étendent au-dessus de la face supérieure 32 du fond par rangées orientées transversalement et longitudinalement par rapport au fond.
L e s é l é ments pileux représentés sont sous forme de boucles et sont formés de longueurs de fil traversant par paires une ouverture unique du fond 30, et chaque élément pileux d'une rangée longitudinale est interconnecté avec l'élément pileux adjacent suivant par une longueur connectrice 33, le long de la face inférieure 34 du fond.
Une
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<tb> fouilla
<tb> de mousse 35 est fixée à la face inférieure du fond uniquement par contact adhésif inti-
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<SEP> a <SEP> <SEP> ec
<tb> me <SEP> entrce
<tb> le fond 30 et les longueurs connectrices 33 des élé
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<tb> ments <SEP> pileux,
<tb> ments <SEP> convient <SEP> de.
<SEP> relever <SEP> qu'aucun <SEP> adhsif <SEP> intermdiaire
<tb> nécessaire <SEP> entre <SEP> le <SEP> fond <SEP> et <SEP> la <SEP> feuille <SEP> de <SEP> mo, <SEP> et <SEP> que <SEP> cette
<tb> dernière <SEP> se <SEP> caractérise <SEP> par <SEP> une <SEP> st <SEP> ure <SEP> cellulaire <SEP> pratique
<tb> ment <SEP> constante <SEP> partout, <SEP> ar <SEP> une <SEP> densité <SEP> pratiquement <SEP> unifor
<tb> me, <SEP> ce <SEP> qui <SEP> + <SEP> pays <SEP> le <SEP> cas <SEP> si <SEP> une <SEP> partie <SEP> de <SEP> la <SEP> mousse, <SEP> le
<tb> lo <SEP> une <SEP> face, <SEP> avait <SEP> été <SEP> refondue <SEP> pour <SEP> fixer <SEP> adhésivement <SEP> la
<tb> do
<tb>
La figure 4 représente, en coupe agrandie, un fragment du tapis fabriqué dans l'appareil de la figure 2.
Là L à également, le tapis consiste en un fond de jute 40 avec des éléments pileux 41 piqués à travers le fond par rangées transversales et longitudinales, chaque élément pileux d'une rangée longitudinale étant relié à ment pileux adjacent suivant par une longueur connectrice 42, le long de la face inférieure du fond. Une couche de mousse 43 est fixée à la face inférieure 44 du tapis.
Dans cette forme d'exdcution, on a laissé la mousse pénétrer légèrement à travers le fond 40. On voit qu'une partie de la
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<tb> Col-ici
<tb> fouille
<tb> d mousse unitaire traverse le fond 40 et recouvre la face supérieure 45 du fond, en sorte qutune partie de la mousse forme des dépôts 46 sur la face suprieure du fond et autour de la base des éléments pileux traversant le fond.