CH661072A5 - Membrane d'etancheite et son procede de fabrication. - Google Patents
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Description
La présente invention concerne une membrane d'étanchéité à base de non-tissés en filaments continus et son procédé de fabrication.
Les membranes d'étanchéité de toiture-terrasse, utilisées dans l'industrie du bâtiment, sont souvent constituées d'un support bitumine. Ces supports ont d'abord été des tissus de jute, des feutres cellulosiques, puis des voiles de fibres de verre.
Il y a quelques années, on a vu apparaître une nouvelle génération de produits d'étanchéité grâce à l'améliòration spectaculaire des bitumes modifiés par des plastomères et/ou des élastomères, conduisant à des capacités de déformation très importante de ces bitumes modifiés. L'utilisation conjointe d'armature à base de non-tissés, en textile polyester, principalement le polytérêphtalate d'êthylène glycol, répondant aux exigences de déformabilité accrue et permettant de mieux supporter les variations dimensionnelles des supports, ainsi qu'à une très nette augmentation des résistances au poinçonnement des complexes bitume/armature ainsi réalisés, a permis des progrès dans les membranes d'étanchéité.
Toutefois, les non-tissés sont le plus souvent liés chimiquement entre eux avant bituminage, et cette opération de liage qui peut conduire à des résultats industriels intéressants est coûteuse, et met de plus en œuvre des compositions particulières de produits chimiques.
De plus, on n'obtient pas de résultat parfaitement satisfaisant du point de vue du comportement ultérieur des nappes tel qu'en particulier la stabilité dimensionnelle et plus précisément pour les armatures de poids inférieurs ou égaux à 150 g/m2, si bien que de nombreux fabricants de membranes d'étanchéité utilisent, pour les armatures plus légères, une double armature non tissée polyester associée à un voile de verre afin de limiter les déformations de polyester lors de l'imprégnation bitumée et d'améliorer ainsi la stabilité dimensionnelle aux cycles de vieillissement de l'êtanchêité posée.
La présente invention propose une armature de membrane d'étanchéité et une membrane réalisée avec cette armature présentant de bonnes caractéristiques de stabilité dimensionnelle et, de plus, réalisée dans les conditions économiques intéressantes. La présente invention concerne une membrane d'étanchéité constituée d'une armature bituminée caractérisée en ce que l'armature est un non-tissé de filaments continus liés contenant:
— de 70 à 90% de polytérêphtalate d'êthylène glycol, et
— de 30 à 10% de polytérêphtalate de butylène glycol.
Le non-tissé de la présente invention est de préférence aiguilleté.
Les deux polymères dans la masse peuvent être répartis de la façon suivante: on peut avoir 70 à 90% de filaments continus d'un polymère et 30 à 10% de filaments continus de l'autre polymère, ou bien les filaments sont des filaments bicomposés à structure âme/ gaine (la gaine étant constituée du polymère à plus bas point de fusion), ou à structure côte/côte, ou bien on a une superposition de nappes, chacune étant constituée de filaments en polymère différents.
La présente invention concerne aussi un procédé de fabrication de l'armature, caractérisé en ce que l'on réalise par extrusion une nappe de filaments continus constitués par les deux polymères, que l'on aiguillette éventuellement la nappe obtenue, puis qu'on la ther-molie en continu à une température comprise entre 220 et 240° C en provoquant la fusion du constituant le plus fusible.
La présente invention concerne aussi un procédé de réalisation de la membrane d'étanchéité, caractérisé en ce que l'armature est bituminée à une température inférieure à la température de thermoliaison des filaments dans la nappe. Après bituminage, l'ensemble est soumis éventuellement aux traitements habituels tels que sablage ou ardoisage.
L'utilisation de polytérêphtalate de polybutylène glycol dont le point de fusion est de 225° C environ permet une bonne liaison thermique, il joue le rôle de liant non altéré par le bitume chaud, il permet à l'armature de conserver sa souplesse, le textile, dans le produit final obtenu, n'est pas dégradé et permet ainsi de conserver une bonne stabilité dimensionnelle à l'usage. L'intégration de l'opération de thermoliaison en continu permet ainsi de réaliser économiquement l'armature en une seule opération; de plus, la thermoliaison diminue le coût énergétique de fabrication de l'armature, qui, comparé à une liaison chimique, est dans le rapport de 1 à 8 environ.
Les bitumes employés sont les bitumes oxydés ou modifiés par des plastomères et/ou des élastomères.
Le procédé de fabrication de la nappe est un procédé connu d'ex-trusion des filaments sur un déflecteur permettant l'ouverture du faisceau de filaments qui sont ensuite déposés sur un tablier sans fin; selon l'invention, à la sortie du tablier, le voile passe éventuellement dans une aiguilleteuse puis est thermolié par exemple par calandrage à une température de 220 à 240° C pour provoquer la thermoliaison des filaments. Lors de l'extrusion, il peut être utilisé des filières placées côte à côte et extrudant dans chacune les deux types de polymères; les filaments obtenus sont alors soit étirés chacun de leur côté et déposés sur le déflecteur ou bien réunis et étirés ensemble pour améliorer le mélange des filaments des deux constituants; il est aussi possible d'extruder à travers des filières dans lesquelles les deux types de polymères sont répartis entre les orifices de filières; on peut utiliser aussi le procédé et le dispositif faisant l'objet du brevet français N° 2 229 438 de la titulaire.
La membrane d'étanchéité de la présente invention est utilisable pour tous les problèmes d'étanchéité dans le bâtiment: soit en terrasse, soubassement, façade, fondation, planchers, elle peut être aussi utilisée pour l'étanchéité des bassins de retenue d'eau, piscine, etc.
Les exemples suivants illustrent la présente invention sans la limiter.
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Exemple 1:
On extrude à travers des filières disposées côte à côte, et dans l'ordre d'une filière à l'autre, un polymère de téréphtalate de butylène glycol et un polymère de téréphtalate d'êthylène glycol, les filaments obtenus sont dans la répartition de 80% de polytérêphtalate d'êthylène glycol et de 20% de polytérêphtalate de butylène glycol, le titre au brin des filaments est de 5,6 dtex, les filaments sont rassemblés par couple de polymères et passent dans une buse d'étirage pneumatique telle que celle faisant l'objet du brevet français N° 1 582147 de la titulaire puis sont projetés sur un déflecteur, le faisceau ouvert étant récupéré par un tablier sans fin. La nappe passe ensuite dans une aiguilleteuse permettant la liaison mécanique des filaments:
— densité d'aiguilletage: 80 perforations/cm2
— type d'aiguille: 38 MB de la société SINGER.
A la sortie de l'aiguilleteuse, la nappe est calandrée à 235° C, sous une pression de 25 kg/cm linéaire, sur calandre munie de cylindres téflonés, écartement réglé avec précision entre les deux cylindres de 15/100 de mm, vitesse de calandrage 12 m/min, passage en S, temps de contact total de la nappe avec les deux cylindres: 14 secondes,
puis passage sur cylindres refroidisseurs et enroulement.
Les caractéristiques de l'armature obtenue sont les suivants:
— largeur de la nappe: 100 centimètres
— poids de la nappe: 140 g/m2
— épaisseur: 0,55 mm
— coefficient de variation de la masse surfacique inférieur à 7 (mesurée sur carré de 5 x 5 cm)
— résistance à la rupture sens long: 44 daN (selon la norme F G 07 001) sens travers : 38 daN
— allongement à la rupture sens long: 32%
(selon la norme F G 07 001) sens travers: 38%
— retrait thermique en étuve ventilée sur échantillons de 20 x 20 cm après 15 minutes à 200°C:
—• 0,4% sens long — 0 % sens travers
L'armature obtenue est proche de l'isotropie.
On pratique ensuite le bituminage au moyen d'un bitume oxydé en deux phases:
— première phase: imprégnation suivie d'essorage, dans un bitume de distillation directe, à 190°C,
— deuxième phase: surfaçage sur les deux faces d'un bitume oxydé, à 180°C,
le produit est ensuite sablé sur les deux faces.
Lors de cette imprégnation, le retrait en travers ne dépasse pas 1 %, alors que des produits réalisés à partir de non-tissés en polytérêphtalate d'êthylène glycol, de même poids, liés chimiquement, présentent des retraits de l'ordre de 1,5 à 2%.
Les caractéristiques du produit bitumé sont les suivantes:
— poids au m2 1,8 kg
— résistance à la rupture sens long 52 daN
— résistance à la rupture sens travers 46 daN
— allongement à la rupture sens long 35%
— allongement à la rupture sens travers 39%
Exemple 2:
On extrude à travers une filière à la fois des filaments bilames (côte-côte) de polytérêphtalate de butylène glycol et de polytérêphtalate d'êthylène glycol dans la proportion 15/85, les filaments passent ensuite ensemble dans une buse d'étirage, ainsi que celle faisant l'objet du brevet français N° 1 582147 de la titulaire, puis dans un dispositif décrit dans le brevet français N° 2299 438 de la titulaire. Le titre au brin des filaments est de 4,5 dtex, la nappe obtenue est aiguilletée: densité d'aiguilletage: 40 perforations au cm2 avec des aiguilles 36 RB de la société JAECKER.
Pour la thermoliaison des filaments, on utilise un cylindre téfioné à 236°C, de diamètre 900 mm, vitesse de la nappe 9 m/min, le cylindre sur les trois quarts de son pourtour est enveloppé par un tapis sans fin en textile stable exerçant une pression sur le cylindre de 2 daN/cm2, on refroidit au moyen de cylindres puis on enroule l'armature obtenue.
L'armature ainsi obtenue présente les caractéristiques suivantes:
— poids: 100 g/m2
— largeur: 200 cm fendue à la sortie des cylindres refroidisseurs en deux nappes de 100 cm
— épaisseur: 0,45 mm
— coefficient de variation inférieur à 6
— résistance à la rupture sens long 31 daN
— résistance à la rupture sens travers 27 daN
— allongement à la rupture sens long 35%
— allongement à la rupture sens travers 40%
— rétraction thermique ainsi que dans l'exemple 1 :
sens long: 0,5%
sens travers: 0%
La nappe est ensuite passée conjointement avec un voile de fibre de verre de 40 g/m2 dans un bain de bitume additionné de styrène/ butadiène/styrène à 180°C, suivi d'un surfaçage dans le bain de bitume de même nature, mais contenant des charges minérales à 178°C. L'armature présente un retrait nul sur machine.
Les caractéristiques de la membrane d'étanchéité sont les suivantes:
— poids 1,8 g/m2 résistance à la rupture sens long 45 daN
— résistance à la rupture sens travers 36 daN
— allongement à la rupture sens long 45%
— allongement à la rutpure sens travers 52%
Exemple 3:
On réalise par le procédé et au moyen du dispositif objet du brevet français N° 2 299 438 de la titulaire une armature par extrusion de filaments dans lesquels les deux polymère sont coaxiaux comprenant 83% de polytérêphtalate d'êthylène glycol dans l'âme, et 17% de polytéréphtylate de butylène glycol en gaine.
La nappe obtenue est aiguilletée, à raison de 60 perforations au centimètre carré, avec des aiguilles 40 RB de la société JAECKER.
A la sortie de l'aiguilleteuse, la nappe est traitée par de l'air chaud à 240° C sur un tambour perforé à aspiration centrale comportant un tapis sans fin métallique permettant de comprimer légèrement la nappe; la nappe ainsi thermoliée passe ensuite entre les rouleaux d'une calandre chauffée à 230 C, écartement des rouleaux 20/100 mm en passage droit, suivi de refroidissement sur cylindres et enroulement.
Elle présente les caractéristiques suivantes :
— poids 180 g, m2
— largeur de la nappe 100 cm
— épaisseur 0,70 mm
— coefficient de variation inférieur à 5
— résistance à la rupture sens long 57 daN
— résistance à la rupture sens travers 54 daN
— allongement à la rupture sens long 36%
— allongement à la rupture sens travers 37%
Avec cette armature, on réalise une chape par imprégnation en un seul bain contenant du bitume polypropylène atactique à 190 C, suivi d'un calibrage entre deux rouleaux métalliques et refroidissement sur un lit d'eau. Le retrait de l'armature sur machine est de 0,6%.
Les caractéristiques de la membrane d'étanchéité ainsi obtenues sont de:
— poids 4,5 kg/m2
— résistance à la rupture sens long 78 daN
— résistance à la rupture sens travers 65 daN
— allongement à la rupture sens long 49%
— allongement à la rutpure sens travers 45%
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Claims (8)
- 661 0722REVENDICATIONS1. Membrane d'étanchéité constituée d'une armature bituminée, caractérisée en ce que l'armature est un non-tissé de filaments continus liés contenant:de 70 à 90% de polytérêphtalate d'êthylène glycol, et de 30 à 10% de polytérêphtalate de butylène glycol.
- 2. Membrane d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisée en ce que, dans l'armature, les filaments sont constitués de 70 à 90% de filaments en polytérêphtalate d'êthylène glycol et 30 à 10% de filaments en polytérêphtalate de butylène glycol.
- 3. Membrane d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisée en ce que, dans l'armature, les filaments sont des filaments bilames comprenant 70% à 90% de polytérêphtalate d'étylène glycol et 30 à 10% de polytérêphtalate de butylène glycol.
- 4. Membrane d'étanchéité selon la revendication 3, caractérisée en ce que, dans les filaments bilames, les polymères sont disposés côte à côte.
- 9. Membrane d'étanchéité selon la revendication 3, caractérisée en ce que, dans les filaments bilames, les polymères sont en disposition âme/gaine, le polytérêphtalate de butylène glycol constituant la gaine.
- 6. Membrane d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisée en ce que son armature est aiguilletée.
- 7. Procédé de fabrication de la membranè.;d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour fabriquer l'armature, on réalise par extrusion une nappe de filaments continus des deux polymères, que l'on aiguillette la nappe obtenue, puis qu'on la calandre thermiquement en continu à une température comprise entre 220° C et 240° C permettant la fusion du composant le plus fusible pour provoquer la thermoliaison des filaments.
- 8. Procédé selon la revendication 7 de fabrication de la membrane d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on pratique le bituminage de l'armature à une température inférieure à celle de thermoliaison des filaments de ladite armature, puis le sablage et l'ardoisage.
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