CH630968A5 - Liant a base d'un latex aqueux d'un polymere synthetique pour la fabrication de revetements de sol aiguilletes. - Google Patents

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Description

La présente invention vise un liant à base d'un latex aqueux d'un polymère synthétique pour la fabrication de revêtements de sol aiguilletés.
La consommation de latex aqueux de polymères synthétiques comme liants de fibres textiles pour la fabrication des revêtements de sol aiguilletés augmente par suite de l'emploi de plus en plus fréquent des revêtements à usage domestique, tels que les revêtements des sols et des murs intérieurs, des sols extérieurs, des planchers d'automobiles et autres.
La diversité des types de revêtements de sol aiguilletés (plats, verticaux bouclés, verticaux coupés), des procédés de liage (imprégnation plein bain, imprégnation contrôlée d'envers, pulvérisation, etc.), des fibres utilisées (laine, polypropylène, polyamides, polyesters, polymères acryliques) obligent les fabricants de latex synthétiques utilisables comme liants à prévoir une gamme de plus en plus étendue de latex.
La nécessité de maintenir la résistance à l'usure des revêtements de sol aiguilletés, qui, pour des raisons économiques, comportent de moins en moins de fibres, conduit à l'emploi, comme liants, de latex de qualité toujours améliorée.
Les liants selon l'invention sont à base d'un latex aqueux d'un polymère synthétique dont la teneur en composés hydrosolubles dissous dans la phase aqueuse est inférieure à 0,5% en poids par rapport au polymère.
Les composés hydrosolubles comprennent essentiellement des sels constitués, par exemple, par des résidus catalytiques, des agents tensio-actifs, et des composés macromoléculaires tels que, par exemple, des composés carboxylés.
La titulaire a en effet trouvé que, toutes choses égales par ailleurs, une teneur suffisamment faible du latex en composés hydrosolubles dissous dans la phase aqueuse conduit à des revêtements de sol aiguilletés présentant une résistance à l'usure améliorée.
Comme polymères synthétiques utilisables sous forme de latex selon l'invention on peut citer les copolymères de butadiène et de styrène, les copolymères de butadiène et de styrène carboxylés, les copolymères de styrène et d'acrylate d'alkyle, les copolymères de styrène et d'acrylate d'alkyle carboxylés, les copolymères d'acétate de vinyle et d'acrylate d'alkyle, les copolymères d'acétate de vinyle et d'acrylate d'alkyle carboxylés, les copolymères de chlorure de vinyle et d'acrylate d'alkyle, les copolymères de chlorure de vinyle et d'acrylate d'alkyle carboxylés, les copolymères de chlorure de vinyle et de chlorure de vinylidène, les copolymères de chlorure de vinyle et de chlorure de vinylidène carboxylés.
L'évaluation de la teneur du latex en composés hydrosolubles dissous dans la phase aqueuse se fait à l'aide de la méthode décrite ci-après qui utilise les propriétés des membranes semi-perméables à seuil de coupure élevé qui laissent passer les composés de faible masse moléculaire et, le cas échéant, les composés macromoléculaires carboxylés, et qui retiennent les particules de polymère.
On soumet le latex à examiner, de teneur pondérale en matière sèche connue tl5 exprimée en pourcentage, à une opération d'ultra-filtration par passage dans un module d'ultrafiltration de laboratoire muni d'une membrane semi-perméable commercialisée par la titulaire sous l'appellation d'Iris 3538. On détermine la teneur pondérale en matière sèche de la première goutte de perméat recueillie tp, exprimée en pourcentage, qui est égale à celle de la phase aqueuse du latex.
La teneur du latex en composés hydrosolubles dissous dans la phase aqueuse ts, exprimée en pourcentage, en poids par rapport au polymère, est donnée par la formule
+ yioo-ti)
5 ~ t, •
L'obtention d'un latex utilisable comme liant selon l'invention se fait généralement à partir d'un latex d'un polymère synthétique connu pour être utilisable pour le liage de revêtements de sol aiguilletés et préparé par tout procédé connu en soi de polymérisation en émulsion aqueuse, en éliminant de ce dernier une quantité suffisante desdits composés hydrosolubles. Cette élimination peut être réalisée, par exemple, par ultrafiltration à travers une membrane semi-perméable. Au cours de l'ultrafiltration, les composés dissous dans la phase aqueuse passent à travers la membrane dans le perméat tandis que se produisent une désorption et une élimination progressives des composés hydrosolubles adsorbés à la surface des particules du latex. L'opération d'ultrafiltration peut être effectuée sur une installation classique telle que celle que l'on rencontre dans l'industrie.
Une telle installation est représentée par la figure de la planche unique de dessin ci-jointe qui en est une vue en coupe verticale. Elle comprend essentiellement un bac 1 contenant le latex à traiter, un bac 2 contenant de l'eau désionisée, un ultrafiltre 3 et une pompe 4. Le bac 2 en charge sur le bac 1 assure l'alimentation en eau désionisée de ce dernier à travers la conduite 5 et la vanne automatique 6, actionnée au moyen du flotteur 7, assure le maintien à niveau constant du bain contenu dans le bac 1. La pompe 4 assure l'écoulement du latex à travers la conduite 8 vers l'ultrafiltre 3. Par la conduite 9 sur laquelle est monté le débitmètre 10, le concentrât délivré par l'ultrafiltre 3 est recyclé dans le bac 1. Un serpentin 11 à circulation de fluide échangeur de chaleur immergé dans le latex contenu dans le bac 1 permet d'en assurer le maintien à température constante. La conduite 12 sert à la mise en régime de l'installation.
L'installation comprend également les vannes d'arrêt 13,14,15, 16 et 17 et les manomètres 18 et 19.
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La mise en régime de l'installation et le déroulement du procédé s'effectuent comme suit: la vanne 14 étant fermée et la vanne 13 ouverte, on met en marche la pompe 4, puis on ouvre les vannes 14 et 15 et ferme la vanne 13. Par approximations successives, on règle l'ouverture des vannes 14 et 15 de façon à obtenir le débit de latex souhaité sous la pression voulue, la différence des pressions indiquées par les manomètres 18 et 19 représentant la perte de charge dans l'ultrafiltre 3.
Pour une bonne mise en œuvre de la technique d'ultrafiltration, il est avantageux, selon l'invention, de respecter les conditions suivantes:
— la membrane semi-perméable doit avoir un seuil de coupure élevé, généralement compris entre 5000 et 100 000, exprimé en valeur de la masse moléculaire de protéines étalons en milieu tamponné neutre,
— la vitesse de passage du latex sur la membrane doit être supérieure à 0,5 m/s et de préférence comprise entre 1 et 2 m/s pour éviter le colmatage de celle-ci, tout en limitant la perte de charge dans l'ultrafiltre et le cisaillement auquel est soumis le latex,
— la différence des pressions régnant de chaque côté de la membrane doit être comprise entre 0,1 et 6 bar et de préférence entre 1,5 et 3 bar,
— la température du latex doit être comprise entre 0 et 100" C et de préférence entre 0 et 50 C,
—- le débit de perméat diminuant quand la teneur pondérale du latex en matière sèche augmente, il est préférable de réaliser l'ultrafiltration à teneur pondérale sensiblement constante et généralement comprise entre 5 et 70% et de préférence entre 45 et 55%, éventuellement après dilution, dans le cas notamment où la viscosité du latex est très élevée,
l'arrêt de l'installation doit être suivi d'un cycle de rinçage à l'eau pure suffisant pour éviter le colmatage irréversible et donc la destruction de la membrane.
Dans le cas où le latex présente une stabilité mécanique insuffisante pour supporter le traitement d'ultrafiltration sans donner lieu à la formation d'agglomérats, on peut opérer en amenant au préalable le latex à un pH alcalin de valeur comprise généralement entre 7,5 et 9,5. A la fin de l'ultrafiltration, le latex peut être concentré, si besoin est, jusqu'à une teneur en matière sèche convenable pour l'utilisation prévue.
Les exemples qui suivent sont destinés à illustrer l'invention. Exemples 1 et 2
L'exemple 1 est donné à titre comparatif. L'exemple 2 est selon l'invention.
On réalise au moyen d'un liant l'imprégnation totale d'un tapis aiguilleté comprenant une couche de surface en polypropylène et une sous-couche en déchets de bonneterie. Le tapis est ensuite foulardé sous une pression de 5 kg/cm2, puis séché dans un four tunnel à la température de 130" C pendant 10 min.
Le tapis ainsi traité est examiné au point de vue de la résistance à l'usure à l'aide des trois tests suivants:
Test de l'écriture: On effectue une rayure sur l'endroit d'un échantillon du tapis au moyen d'un objet métallique qui laisse une trace plus ou moins blanche. On apprécie visuellement l'importance de cette trace par comparaison avec une gamme étalon d'échantillons. Les résultats sont exprimés par une note allant de 1 à 10, la note étant d'autant plus élevée que l'échantillon est moins marqué par la rayure.
Test du blanehissement: On soumet la couche d'usure d'un échantillon du tapis à un martèlement répété et normalisé qui laisse un effet de lustrage et de blanehissement plus ou moins prononcé. Le martèlement est réalisé au moyen d'un appareil connu commercialement sous l'appellation de British Tetrapod Walker (BTW). Cet appareil est composé essentiellement d'un cylindre tournant creux à la surface intérieure duquel on applique l'échantillon à examiner et à
l'intérieur duquel est placé, à l'état libre, un marteau comportant 4 masses percutantes en forme de boule disposées au sommet d'un tétraèdre régulier. On apprécie visuellement l'importance de l'effet obtenu après un nombre de cylces effectués par le cylindre, dans le cas présent 105 cycles, par comparaison avec une gamme étalon d'échantillons. Les résultats sont exprimés par une note allant de 1 à 10, la note étant d'autant plus élevée que l'échantillon est moins marqué par le martèlement.
Test Lisson: On soumet la couche d'usure d'un échantillon du tapis à l'abrasion provoquée par un marcheur mécanique connu industriellement sous l'appellation de rouet à pédales de Lisson. Cet appareil est composé essentiellement d'un rouet muni à sa périphérie de 4 sabots recouverts d'une semelle de chaussure de caoutchouc d'un profil normalisé appelé Wellen, chargés dans le cas présent d'un poids total de 13 kg, sous l'action desquels les fibres situées en surface s'ébouriffent plus ou moins. Le rouet en tournant effectue un mouvement de va-et-vient d'une extrémité à l'autre de l'échantillon, réalisant ainsi un cycle à chaque aller et retour. On apprécie visuellement l'importance de l'ébouriffage après un nombre de cycles donné, dans le cas présent 200 cycles, par comparaison avec une gamme étalon d'échantillons. Les résultats sont exprimés par une note allant de 1 à 10, la note étant d'autant plus élevée que l'ébouriffage est plus faible.
On utilise respectivement comme liants, dans les exemples 1 et 2, des latex aqueux A et B de copolymère de butadiène et de styrène carboxylé contenant en poids 43% de butadiène, 53% de styrène et 4% d'acides carboxyliques éthyléniques.
La teneur du latex en composés hydrosolubles dissous dans la phase aqueuse, en poids par rapport au polymère, est de 4,7% pour le latex A et de 0,3% pour le latex B.
Le latex B a été obtenu à partir du latex A, à 50% en poids de matière sèche, en faisant subir à ce dernier le traitement d'ultrafiltration explicité ci-après.
L'ultrafiltration est réalisée dans une installation développant une surface d'ultrafiltration de 0,7 m2, équipée d'une membrane dont le seuil de coupure est de 20 000, commercialisée par la titulaire sous l'appellation d'Iris 3538, et alimentée par une pompe pouvant débiter 6 m3/h sous une pression de 3 bar. Pendant l'ultrafiltration, la teneur du latex en matière sèche est maintenue constante au moyen d'eau désionisée. La durée d'ultrafiltration est de 12 h. Après vidange, l'installation est abondamment rincée à l'eau. On constate que le colmatage de la membrane est nul.
Les latex A et B sont amenés à pH 9 par addition d'ammoniaque, additionnés de 0,4% en poids, par rapport au copolymère, d'alkylarylsulfonate de soude, agent émulsifiant dont le rôle est d'améliorer la mouillabilité des fibres du tapis, et dilués avec de l'eau désionisée jusqu'à une teneur pondérale en matière sèche de 20%.
Le tableau ci-après indique les résultats obtenus pour chaque exemple. Il indique également le poids de liant déposé.
Exemple 1
Exemple 2
Poids de liant déposé
- en g/m2
- en % par rapport à l'échantillon
130±9 20+1
120± 12 19+ 2
Test de l'écriture
6
7,5
Test de blanehissement
4,5
7,5
Test Lisson
7,5
8,5
On voit que le latex B utilisé comme liant selon l'invention conduit à un tapis aiguilleté présentant de meilleures propriétés que celui imprégné au moyen du latex A.
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1 feuille dessins

Claims (7)

630968 REVENDICATIONS
1. Liant à base d'un latex aqueux d'un polymère synthétique, pour la fabrication de revêtements de sol aiguilletés, caractérisé par le fait que la teneur du latex en composés hydrosolubles dissous dans la phase aqueuse est inférieure à 0,5% en poids par rapport au polymère.
2. Liant selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le polymère est choisi dans le groupe formé par les copolymères de butadiène et de styrène, les copolymères de butadiène et de styrène carboxylés, les copolymères de styrène et d'acrylate d'alkyle, les copolymères de styrène et d'acrylate d'alkyle carboxylés, les copolymères d'acétate de vinyle et d'acrylate d'alkyle, les copolymères d'acétate de vinyle et d'acrylate d'alkyle carboxylés, les copolymères de chlorure de vinyle et d'acrylate d'alkyle, les copolymères de chlorure de vinyle et d'acrylate d'alkyle carboxylés, les copolymères de chlorure de vinyle et de chlorure de vinylidène, les copolymères de chlorure de vinyle et de chlorure de vinylidène carboxylés.
3. Procédé de préparation du liant selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on traite par ultrafiltration, à travers une membrane semi-perméable, un latex dudit polymère synthétique préparé par polymérisation en émulsion aqueuse, pour en abaisser suffisamment la teneur en composés hydrosolubles dissous dans la phase aqueuse.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la membrane a un seuil de coupure compris entre 5000 et 100 000, exprimé en valeur de la masse moléculaire de protéines étalons en milieu tamponné neutre.
5. Procédé selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé par le fait qu'au cours de l'ultrafiltration, on maintient la teneur pondérale du latex en matière sèche sensiblement constante par ajout d'eau désionisée.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'on maintient la teneur pondérale du latex en matière sèche entre 5 et 70%, de préférence entre 45 et 55%.
7. Procédé selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé par le fait qu'à la fin de l'ultrafiltration, on concentre le latex.
CH433578A 1977-04-22 1978-04-21 Liant a base d'un latex aqueux d'un polymere synthetique pour la fabrication de revetements de sol aiguilletes. CH630968A5 (fr)

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