Procédé pour le revêtement d'une pellicule cellulosique Le brevet principal a pour objet un procédé pour le revêtement d'une pellicule en cellulose régénérée ou en hydroxyéthylcellulose, caractérisé en ce que l'on applique sur la pellicule lune émulsion aqueuse d'une résine ther moplastique hydrophobe, en ce que, rapidement après l'application de l'émulsion, on vaporise l'eau par chauf fage aux rayons infrarouges, et en ce que l'on expose ensuite la résine résiduelle à un nouveau rayonnement infrarouge d'une longueur d'onde spécifique pour faire fusionner la résine et pour la lier adhésivement à la pelli cule.
La présente invention a pour objet le perfectionne ment du procédé ci-dessus, consistant à incorporer à l'émulsion aqueuse de résine thermoplastique hydropho be une faible proportion de polyvinylpyrrolidone ou d'un polymère de silicone caoutchouteux. Ces matières fonc tionnent comme agent anitiblocking , empêchant les pellicules revêtues de coller les unes aux autres.
Le polymère de silicone caoutchouteux peut être par exemple un produit appelé Syl-off 22 , de la Dow Corning Corporation. Ce dernier est un agent anti- blocking très efficace en quantité relativement très faible.
Une polyvinylpyrrolidone utilisable dans l'invention est une poudre blanche ayant un poids moléculaire d'en viron 10000,une insaturation maximum de 1 %, qui est soluble dans l'eau, se dissout facilement dans l'émulsion aqueuse de revêtement. On ajoute cet agent antiblocking à l'émulsion en une proportion préférée variant entre 1 et 10 %, rapporté au poids des solides du revêtement. Le polymère de silicone caoutchouteux peut être ajouté à l'émulsion de revêtement en proportion préférée infé rieure à 0,5 % en poids, rapporté au poids des solides du revêtement.
Dans ce dernier cas, il est préférable d'élever le degré de polymérisation du polymère de sili cone à l'aide d'un catalyseur, qui peut être un sel orga nique d'un métal, tel que le Catalyst XY-139 , incor poré à l'émulsion de revêtement. Le dessin annexé illustre, schématiquement et à titre d'exemple, un appareil de traitement d'une pellicule de base sans fin, se déplaçant continuellement, pour une mise en oeuvre particulière du procédé selon l'invention. La pellicule de base, qui consiste de préférence en une hydroxyéthylcellulose contenant environ 4 % d'oxyde d'éthylène substitué, est débitée par le rouleau 1 et est continuellement entraînée à travers l'appareil.
La pelli cule revêtue s'enroule sur un rouleau 2. La pellicule de base entre dans une cuve 3 et est enduite sur les deux côtés d'une émulsion aqueuse telle que décrite dans les exemples ci-après. On pourrait faire passer deux pelli cules de support accolées à travers l'appareil afin de revêtir seulement une surface de chaque pellicule. La ou les pellicules passent entre des rouleaux d'essorage 4 qui éliminent l'excès d'émulsion, puis sur des rouleaux 5 de lissage de l'émulsion appliquée. Les groupes de rou leaux 4 et 5 sont entraînés par une source motrice à vitesse constante.
La pellicule enduite traverse une zone de chauffage à rayons infrarouges 6 et est chauffée par l'énergie rayon née, de préférence d'une longueur d'onde de 3 à 4 mi crons. Le temps de séjour de la pellicule est de moins de 4 secondes, entre l'enduction de la pellicule de base avec l'émulsion aqueuse et la fin du séchage dans la première zone à rayons infrarouges 6. Ce séchage accé léré à une température d'environ 5500 C (température d'émission de la surface rayonnante), provoque une vapo risation rapide de la majeure partie de l'eau et empêche une absorption appréciable d'eau par la pellicule de base.
Une absorption substantielle d'eau par la feuille de base provoquerait une déformation due à un gonfle ment et un rétrécissement subséquent de la pellicule en cours de traitement. Cette dernière se rétrécit pendant le séchage, gonfle lorsqu'elle est mouillée, principalement en épaisseur et transversalement ou en largeur. Dans la zone 7, la vapeur d'eau est dissipée dans l'atmosphère. La pellicule entre ensuite dans la zone 8 à rayons infra rouges, dans laquelle une énergie rayonnée, relativement accordée spécifiquement pour la résine du revêtement, est appliquée afin de faire fusionner la résine et de pro voquer son accrochage chimique à la pellicule de base. Il est préférable que les rayons aient une longueur d'onde de 5 à 7 microns dans cette zone.
La pellicule revêtue finale est transparente, pratiquement exempte de défor mations et de défauts, sans bandes colorées, brillante, et, grâce à ses bonnes propriétés hydrophobes, elle cons titue une excellente barrière s'opposant à la transmission de la vapeur d'eau. Une pellicule de base en hydroxy- éthylcellulose est plus stable dimensionnellement qu'une pellicule de base en viscose. Par contre, elle est plus hydrophile que la viscose, ce qui la rend difficile à revê tir sans déformations au moyen de milieux aqueux dans les appareils ordinaires.
Le procédé de séchage et de fusionnement par rayons infrarouges en deux stades se lon l'invention, qui limite la pénétration de l'eau dans la pellicule de base permet l'application du revêtement dans des conditions excellentes, ce qui n'était pas possible jus qu'ici dans les appareils classiques.
<I>Exemple 1</I> Une pellicule d'hydroxyéthylcellulose, contenant envi ron 4 % d'oxyde d'éthylène substitué, a été revêtue d'une émulsion aqueuse de 15 % en poids de Saran (copoly- mère de 93% de chlorure de vinylidène et de 7% de chlo rure de vinyle), 84,5 % d'eau et, comme surfactif, 0,5 % de polyéthylène-polyoxypropylène auquel avait été ajou té 2 % en poids de polyvinylpyrrolidone, rapporté au poids des solides de l'émulsion, comme agent antiblock- ing. Après avoir passé sur des rouleaux de lissage (5), la pellicule a été séchée rapidement pendant son parcours à travers un séchoir à rayons infrarouges à deux étages,
rayonnant à environ 3 microns dans le premier étage où la température d'émission était d'environ 7000 C, et rayonnant à environ 6 microns dans le second étage 8, où la température était d'environ 2000 C. Des rouleaux refroidis 9 ont été utilisés pour refroidir la pellicule jus qu'à la température ordinaire avant son enroulement en un rouleau.
L'aspect de la pellicule, notamment la limpidité et l'éclat, et ses propriétés physiques ont été excellents. Les rouleaux ont pu être déroulés facilement après des pério des de stockage normales, ce qui dénote l'absence de collage.
Une pellicule revêtue dans des conditions identiques, mais sans polyvinylpyrrolidone dans l'émulsion de revê tement, s'est collée sur elle-même au cours d'une période de stockage similaire et n'a pas pu être déroulée facile ment. <I>Exemple 2</I> Un rouleau de pellicule d'hydroxyéthylcellulose ayant un degré de substitution approximatif de 4 % d'oxyde d'éthylène, a été revêtu d'une émulsion aqueuse d'un copolymère de chlorure de vinylidène et de méthacryla te de méthyle contenant 20 % de copolymère en poids.
L'émulsion contenait en outre 0,2 % de polyvinylpyrroli- done en poids, à titre d'agent antiadhésif empêchant la pellicule de se coller sur elle-même dans les rouleaux terminés et de devenir inutilisable.
L'émulsion de revêtement a été réglée et distribuée uniformément sur la pellicule par des rouleaux doseurs (4) et des rouleaux de lissage (5) respectivement, après quoi la pellicule a été introduite immédiatement dans un séchoir 6 à rayons infrarouges. La pellicule a été exposée tout d'abord dans l'étage inférieur à un rayonnement contrôlé de 3 à 4 microns et une température de 5501, C pour l'élimination rapide de l'eau.
L'étage supérieur 8 à rayons infrarouges était à une température de 150 C pour qu'elle émette une énergie rayonnante à 7 microns, qui est absorbée préférentiellement par la résine de co- polymère et qui aplatit et fait fusionner le revêtement, en le laissant exempt d'irrégularités. Le temps de séchage total a été d'environ 4 secondes. Ensuite, la pellicule a été refroidie rapidement jusqu'à la température ordinaire par passage sur des rouleaux refroidis 9, avant d'être enroulée en un rouleau 2.
Les propriétés d'imperméabilité à l'humidité et de scellement à chaud ont été excellentes. La limpidité et l'éclat de la pellicule se sont montrés d'une qualité excep tionnelle. Après stockage, la pellicule a pu être déroulée sans signe de collage. Lorsque la polyvinylpyrrolidone a été omise dans la composition de l'émulsion de revête ment, du collage s'est manifesté.
<I>Exemple 3</I> Une pellicule d'hydroxyéthylcellulose, contenant ap proximativement 4 % d'oxyde d'éthylène substitué, a été revêtue d'une émulsion aqueuse de 15 % en poids d'un copolymère de Saran (copolymère de 93% de chlorure de vinylidène et de 7 % de chlorure de vinyle), 84,5 % d'eau et, comme surfactif, 0,5% d'un copolymère po1yoxyéthy- lène-polyoxypropylène, à quoi avaient été ajoutés, rap porté au poids des solides de l'émulsion, 0,4 % en poids d'une silicone polymère caoutchouteuse plus 0,08 % d'un sel organique de métal à propriétés catalysantes pour ce dernier, appelé Catalyst XY-139 , comme système an- tiblocking, rapporté au poids des solides de l'émulsion.
Après avoir passé sur des rouleaux de lissage entraînés 5, la pellicule a été séchée rapidement pendant son trajet à travers un séchoir à rayons infrarouges à deux étages, rayonnant à environ 3 microns dans le permier étage, où la température d'émission était d'environ 7000 C, et rayonnant à environ 3 microns dans le premier étage, où la température était d'environ 300,1 C. Des rouleaux re froidis 9 ont été utilisés pour refroidir la pellicule jusqu'à la température ordinaire avant qu'elle soit enroulée en un rouleau. L'aspect de la pellicule, en particulier la limpi dité et l'éclat, et ses propriétés physiques ont été excel lents.
Les rouleaux ont pu être déroulés facilement après des périodes de stockage normales, ce qui dénote l'absen ce de collage.
<I>Exemple 4</I> Un rouleau de pellicule d'hydroxyéthylcellulose ayant un degré de substitution d'environ 4 % d'oxyde d'éthy lène en poids, a été revêtu d'une émulsion aqueuse d'un copolymère de chlorure de vinylidène et de méthacryla te de méthyle, contenant 20 % en poids de copolymère. L'émulsion contenait également, comme agent antiblock- ing, 0,02 % d'une silicone polymère caoutchouteuse et, comme catalyseur pour celle-ci, 0,004 % de Catalyst XY-139 , rapporté au poids des solides de l'émulsion.
L'émulsion de revêtement a été réglée et distribuée uniformément sur la pellicule par des rouleaux doseurs 4 et des rouleaux de lissage 5, respectivement, après quoi la pellicule a été introduite immédiatement dans un séchoir à rayons infragrouges 6. La pellicule a été tout d'abord exposée dans l'étage inférieur à une radiation contrôlée de 3-4 microns et une température de 5500 C pour l'élimination rapide de l'eau. L'étage supérieur 8 à rayons infrarouges a été réglé à une température de 300o C pour une énergie rayonnante de 5-7 microns qui est préférentiellement absorbée par la résine de copoly- mère, ce qui fait fusionner et aplatit le revêtement, le laissant exempt d'irrégularités.
Le temps de séchage total a été d'environ 4 secondes. Ensuite, la pellicule a été refroidie rapidement jusqu'à la température ordinaire, par passage sur des rouleaux refroidis 9, après quoi elle a été enroulée en un rouleau 2.
Les propriétés d'imperméabilité à l'humidité et de scellement à chaud ont été excellentes. La limpidité et l'éclat de la pellicule se sont montrés d'une qualité excep tionnelle. Après stockage, la pellicule a pu être déroulée sans signe de collage.
<I>Exemple 5</I> Une pellicule de cellulose régénérée, fabriquée par le procédé à la viscose, a été revêtue d'une émulsion aqueu se contenant 25 % en poids d'un copolymère de 90 % de chlorure de vinylidène et de 10 % d'acrylonitrile, 74,5 % d'eau et, comme surfactif, 0,5% de polyoxyéthylène-poly- oxypropylène, à quoi avaient été ajoutés, rapporté au poids des solides de l'émulsion, 0,4 % en poids d'une sili cone polymère plus 0,08 % d'un sel organique de métal à propriétés catalysantes pour celle-ci ( Catalyst XY-139 produit par Dow-Corning Co) comme système antiblocking, rapporté au poids des solides de l'émulsion.
Après avoir passé sur des cylindres de lissage entraînés, la pellicule a été séchée rapidement pendant son par cours à travers un séchoir à rayons infrarouges à deux étages, rayonnant à environ 3 microns de longueur d'on de de pointe dans le premier étage, où la température de surface des corps de chauffe rayonnants était d'environ 700,1 C, et rayonnant à environ 7 microns dans le second étage 8, où la température était d'environ 1501) C. Des rouleaux refroidis 9 ont été utilisés pour refroidir la pel licule jusqu'à la température ordinaire avant son enrou lement.
Après stockage, la pellicule imperméable à l'humidité constituait une excellente barrière présentait une limpidité remarquable et a pu être déroulée sans collage.
<I>Exemple 6</I> Une pellicule de cellulose régénérée, fabriquée par le procédé à la viscose, a été revêtue d'une émulsion aqueu- se contenant 40 % en poids de polyéthylène, 0,5 % de monooléate de polyoxyéthylène-sorbitan comme surfac- tif, Ol % en poids de polyéthylèneimine et 59,4 % d'eau, à quoi avait été ajouté 1,0 % en poids de polyvinyle pyr- rolidone, rapporté au poids des solides de l'émulsion, comme agent antiblocking.
Après avoir passé sur des cylindres de lissage entraînés 5, la pellicule a été séchée rapidement pendant son trajet à travers le premier étage d'un séchoir à rayons infrarouges à deux étages, réglé à une température d'émission de 4500 C pour le rayon nement à environ 4 microns, puis elle a été fusionnée dans le second étage du séchoir, rayonnant une énergie de 5,0 microns à environ 3000 C. Des rouleaux refroidis ont été utilisés pour refroidir la pellicule jusqu'à la tem pérature ordinaire avant son enroulement en un rou leau.
La limpidité et l'éclat de la pellicule revêtue ont été excellents. Après stockage, la pellicule a pu être déroulée sans collage et a été utilisée avec succès dans des opéra tions de stratification avec d'autres pellicules.