EP0814188B1 - Nappe nontissée formée de filaments continus très fins - Google Patents

Nappe nontissée formée de filaments continus très fins Download PDF

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EP0814188B1
EP0814188B1 EP97108364A EP97108364A EP0814188B1 EP 0814188 B1 EP0814188 B1 EP 0814188B1 EP 97108364 A EP97108364 A EP 97108364A EP 97108364 A EP97108364 A EP 97108364A EP 0814188 B1 EP0814188 B1 EP 0814188B1
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EP
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filaments
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elementary
dtex
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Jean Baravian
Robert Dr. Groten
Georges Riboulet
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Carl Freudenberg KG
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Carl Freudenberg KG
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Publication date
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    • Y10T442/659—Including an additional nonwoven fabric
    • Y10T442/668—Separate nonwoven fabric layers comprise chemically different strand or fiber material

Definitions

  • the present invention relates to the field of products textiles and their applications, and relates to a non-woven web of very fine continuous filaments or micro-filaments.
  • the present invention aims in particular to widen the field traditional application of nonwovens by giving them properties and physical characteristics plus particularly textile and mechanical, similar to those of woven and knitted textiles, while retaining the advantageous properties and characteristics nonwovens of continuous filaments.
  • These known fibers are obtained by techniques of spinning to obtain ultra-fine fibers or microfibers, various sections, and constitution variable polymer. After spinning, these fibers are transformed by known techniques of weaving or knitting and processed using finishing techniques more or less complex.
  • An object of the present invention is to obtain products nonwovens with characteristics and properties at least equal to those of woven products or knitted fabrics obtained using the above-mentioned ultra-fine fibers, while clearly applying manufacturing techniques more efficient and less costly, resulting in more great flexibility in terms of the variability of nature and properties of the filaments, methods of consolidation and properties of the products obtained.
  • the document US-A-4,239,720 proposes a nonwoven web of a grammage of 100 g / m 2 having a weight proportion PET / PA6 of 80/20.
  • the separation of the elementary filaments is obtained after the consolidation of the sheet.
  • the elementary filaments are separated from the filament composed by a solvent.
  • Document EP-A1-0 455 927 describes the manufacture of nonwoven webs of cut composite fibers, including elementary fibers are separated by dissolution. The production of the tablecloth is only possible by the step additional fiber manufacturing and processing of the last. Microfiber has properties sufficient mechanical strength to withstand the various stages treatment. Separation takes place only if the component "sea" is dissolved.
  • Document FR-A-2 705 698 discloses a nonwoven web of a grammage of 110 g / m 2 , which is composed of filaments having a title of 1.5 dTex with two elementary filaments of 50/50 proportion .
  • the water table is bound by a jet of water.
  • the proportion can vary from 95/5 to 5/95, as well as the grammage between 10 g / m 2 and 400 g / m 2 .
  • the invention relates to a method of manufacture of a nonwoven web of continuous filaments, curly or not, obtained by a spinning process direct controlled and formed, after coating, of filaments separable composites and a sheet obtained by this process.
  • the subject of the present invention is a method for manufacturing a nonwoven web of continuous filaments bicomponents polyethylene terephthalate / polyamide 6 weight of 120g / m2, with cooling phases, drawing and lapping, uncrimped continuous filaments having a title of 1.6 dTex and presenting in section transverse configuration in orange wedges with a central orifice, said districts or sectors being alternately composed of one of the two materials aforementioned polymers and in direct contact with neighborhoods or adjacent sectors, each composite filament is made up of six elementary polyethylene filaments 0.15 dTex terephthalate and six filaments elementary in polyamide 6 with a titer of 0.11 dTex, resulting in a polyethylene weight proportion terephthalate / polyamide 6 60/40, after coating, the layer aforementioned nonwoven is subjected to the action of jets of pressurized fluid for the separation of filaments' composites in elementary filaments, as well as the entanglement and binding of these.
  • Another object of the invention is a nonwoven web of continuous filaments capable of being obtained by separation of the composite continuous filaments, the web being of a grammage of 120 g / m 2 and consisting of continuous non-crimped polyethylene bicomponent filaments terephthalate / polyamide 6, the composite continuous filaments having a titer of 1.6 dTex and having in cross section an orange quarter configuration with a central orifice, said quarters or sectors being alternately composed of one of the two aforementioned polymer materials and in direct contact with the adjacent districts or sectors, each composite filament consisting of six elementary polyethylene terephthalate filaments with a titer of 0.15 dTex and six elementary polyamide 6 filaments with a titer of 0.11 dTex, resulting in a weight ratio of polyethylene terephthalate / polyamide 6 of 60/40, the elementary filaments being entangled and linked.
  • Yet another object of the invention is the use of the prescribed tablecloth after dyeing or printing as car interior lining or coating wall.
  • Another object of the invention is a nonwoven web according to claim 7, the tablecloth being of a grammage of 130g / m2 characterized in that and the web has been subjected to hot-point calendering and use of the web according to claim 10 or 11 for pigment printing or, after dyeing, as surface coating of vehicle door panels automobiles, coating of injected or molded parts intended to be fitted in the passenger compartments of vehicles, for the production of shoe linings or for making work clothes or after printing for the production of draperies or curtains interior furnishings.
  • year may designate the tablecloth obtained as being a nonwoven tablecloth of continuous microfilaments.
  • the different polymeric materials forming the filaments composites are divided into separate areas in the cut transverse of these, so as to allow their separation into elementary filaments each corresponding, in cross section, to one of said zones.
  • the different polymer materials constituting the composite filaments are advantageously immiscible and / or incompatible between them, due to their nature or following treatment of at least one of said polymeric materials.
  • the composite filaments have, in cross section, a configuration of areas representing the cross sections of different elementary filaments, quarter-shaped orange or Camembert sectors.
  • Said districts or sectors, forming the pattern of the cut transverse composite elements may have different dimensions, thus generating, after separation and separation of composite filaments initial, elementary filaments of clearly marked titles different.
  • said composite filaments have a longitudinal tubular hollow cavity, centered or not centered with respect to the median axis of said filaments composites.
  • this arrangement allows to delete the contact intimate between the edges of the elementary filaments formed by the interior angles of the districts or sectors, before separation of the composite filaments, and contact with it level of different elementary filaments made in one same polymer material.
  • the outer contours of the cross sections of composite filaments have a multilobed configuration, defining several sectors or zones each corresponding to an elementary filament.
  • the composite filaments can have a latent or spontaneous crimp resulting from asymmetry of behavior of said filaments with respect to their axis longitudinal median, said crimp being activated or accentuated, if necessary, by an asymmetry of the cross section configuration geometry of said composite filaments.
  • the composite filaments may have a latent or spontaneous crimp resulting from differentiation physical properties of polymer materials forming the elementary filaments during the operations of spinning, cooling and / or drawing of filaments composites resulting in distortions generated by asymmetrical internal stresses relative to the axis longitudinal median of said composite filaments, said crimp being activated or accentuated, if necessary, by a asymmetry of the geometry of the configuration of the cross section of said composite filaments.
  • Composite filaments may have crimp latent which is activated by heat, mechanical treatment or chemical before formation of the nonwoven web.
  • Crimp can be accentuated by treatment complementary to the consolidated or unconsolidated sheet, of the type thermal (tunnel oven, boiling water, steam, heating drum, microwave, infrared waves) or chemical type, with possible controlled retraction of the tablecloth.
  • the initial composite filaments can be obtained, by example, by electrostatic, mechanical and / or deflection pneumatic (a combination of at least two of these types deflection is possible) and projection on a carpet endless mobile and be mechanically entangled by needling (on one or two sides with needles and under adequate perforation conditions depending properties required for the nonwoven web) or by action of jets of pressurized fluid, whether or not charged with solid micro-particles, possibly after calendering.
  • the operations of entanglement and separation of composite filaments into elementary filaments can be carried out in the same process step and with the same device, the more or less complete separation of said elementary filaments which can be completed with a additional operation more targeted on said separation.
  • the cohesion and mechanical strength of the nonwoven web can also be significantly increased, by providing for bonding of the elementary filaments with one another by thermofusion of one or more of them formed of a polymer material with a lower melting point, for calendering by means of smooth or engraved heated rollers, by passage in a hot air tunnel oven, by passage on a hot air drum passing through and / or by application of a binding agent contained in a dispersion, in a solution or in powder form.
  • the consolidation of the water table can, alternatively, also be made, for example by hot calendering, before any separation of the unitary composite filaments into elementary filaments or micro-filaments, said separation being carried out after consolidation of the water table.
  • the structure of said sheet can also be consolidated by chemical treatment (as described by example in French Patent No. 2,546,536 in the name of plaintiff) or thermal resulting in a retraction controlled of at least part of the elementary filaments, after having, if necessary, carried out the separation of these latter, resulting in a retraction of the web in the width and / or lengthwise.
  • the nonwoven web may be subjected, after consolidation, binding or finishing treatment chemical type, such as anti-pilling treatment, hydrophylizing, anti-static, improving resistance to fire and / or modification of touch or luster, of the mechanical type, such as scraping, sanforization, emery or passage through a tumbler, and / or of the type modifying the external appearance such as the dyeing or printing.
  • chemical type such as anti-pilling treatment, hydrophylizing, anti-static, improving resistance to fire and / or modification of touch or luster
  • the mechanical type such as scraping, sanforization, emery or passage through a tumbler
  • the type modifying the external appearance such as the dyeing or printing.
  • a sheet of two-component continuous filaments is produced polyethylene terephthalate / polyamide 6.
  • the unit of wiring 1 consists of two chambers, one of which is located in the axis of said unit (PA6 wiring) and whose the second, of annular shape, surrounds the first (spinning PET).
  • the two distribution plates allow distribution both circular and radial.
  • the stack of the three final distribution plates allows alveolar feeding of each of the holes the sector.
  • Each of said holes thus has its own own power circuit and allows you to spin a unitary composite filament.
  • the die itself is made up of 180 holes 0.28 mm diameter and 0.56 mm long capillaries. A schematic representation of an orifice of such a die is reproduced in Figure 6 of the accompanying drawings.
  • the extrusion temperatures of the two polymers are 295 ° C for PET and 255 ° C respectively for PA6, the spinning boat itself being one temperature of 278 ° C, the spinning speed is about 4 500 m / 60s and the flow rate per die hole of 0.7 g / 60s (0.35 g / 60s per polymer).
  • the drying of PA6 and the feeding of the extruder are carried out under a nitrogen atmosphere and the transfer circuits polymers to the die are designed in such a way so that the residence and routing times of said polymers are short enough to avoid any significant degradation of the latter.
  • the nonwoven web obtained has a grammage of 120 g / m2 and is made up of uncrimped continuous filaments having a titer of 1.6 dTex and presenting in cross section a orange wedge configuration with an orifice central, said districts or sectors being composed alternatively of one of the two polymer materials mentioned above and in direct contact with the districts or adjacent sectors (section structure comparable to that shown in Figure 2 of the accompanying drawings).
  • Each composite filament consists of six filaments elementary polyethylene terephthalate with a title of 0.15 dTex and six elementary polyamide 6 filaments 0.11 dTex, resulting in a proportion weight polyethylene terephthalate / polyamide 6 of 60/40.
  • the aforementioned non-woven fabric is subjected to the action of jets of fluid (water) under pressure in order to separate the composite filaments by elementary filaments, as well as the entanglement and the binding of these.
  • said hydraulic binding consists, successively, in one pass of the nonwoven web under a first mooring ramp, in a spin of the water table wet (by passing between two pressure rollers or by suction, for example) and finally in a Passage of the tablecloth at the level of the three successive sets of tying hydraulic on suction drum, said assemblies acting respectively on the front, back and front sides of the tablecloth and each comprising three bars or lines jets spaced 0.6 mm apart.
  • the nonwoven web moves on an 80 mesh metallic canvas (80 thread / 2.54 cm) with 70% opening.
  • Read speed processing in this case is around 15m / 60s.
  • the conditions for adjusting the aforementioned hydraulic tying assemblies are as follows 1st set - Face RECTO Spray line Line 1 Line 2 Line 3 Nozzle diameter ( ⁇ ) 100 100 100 Pressure (bars) 120 180 180 2nd set - Face RECTO Spray line Line 1 Line 2 Line 3 Nozzle diameter ( ⁇ ) 120 120 120 Pressure (bars) 230 230 230 3rd set - Face RECTO Spray line Line 1 Line 2 Line 3 Nozzle diameter ( ⁇ ) 120 120 120 Pressure (bars) 230 230 230 230 230 230 230 230 230 230
  • the nonwoven web is wrung out by compression between two pressure rollers, dried on a through air drum heated to 160 ° C and finally wound.
  • This tablecloth has special characteristics and properties: appearance and texture of a fabric of the "flannel” type, breaking load and high tear resistance, good drapability and good abrasion resistance.
  • the sheet obtained by the aforementioned process, in fact forming a non-woven fabric can be advantageously used, after dyeing or printing and possibly embossing at hot, as an interior covering for a car roof or wall covering.
  • a nonwoven web of continuous filaments is produced according to a process similar to that described in Example 1, said ply being subjected to an identical hydraulic binding to that described above.
  • the tablecloth obtained however, has a grammage of 130 g / m2 and is subjected, following the hydraulic tying, to a dot calendering using two metal rollers heated, namely a roll engraved at 232 ° C and a roll smooth at 215 ° C (pressing force: 50daN / cm in width; speed: 15m / min; 52 points / cm2; area percentage linked: 13%).
  • the tablecloth obtained may be advantageously used for pigment printing or, after dyeing, as surface coating of vehicle door panels automobiles, coating of injected or molded parts intended to be fitted in the passenger compartments of vehicles, for the production of shoe linings or for the production of work clothes.
  • said tablecloth can also be used, after printing (in particular of the "fixed-washed” type), for the production of drapes or drapes inside.

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Description

La présente invention concerne le domaine des produits textiles et de leurs applications, et a pour objet une nappe non-tissée de filaments continus très fins ou micro-filaments.
La présente invention vise notamment à élargir le champ d'application traditionnel des non-tissés en leur conférant des propriétés et des caractéristiques physiques, plus particulièrement textiles et mécaniques, similaires à celles des produits textiles tissés et tricotés, tout en conservant les propriétés et caractéristiques avantageuses des non-tissés de filaments continus.
On connaít déjà des fibres textiles synthétiques, généralement désignées par le terme "Shin-Gosen", dont les caractéristiques de toucher et d'aspect sont très proches des fibres naturelles.
Ces fibres connues sont obtenues par des techniques de filage permettant l'obtention de fibres ultra-fines ou microfibres, de sections diverses, et de constitution polymérique variable. Après filage, ces fibres sont transformées par les techniques connues de tissage ou de tricotage et traitées selon des techniques d'ennoblissement plus ou moins complexes.
Un but de la présente invention est d'obtenir des produits non-tissés présentant des caractéristiques et des propriétés au moins égales à celles des produits tissés ou tricotés obtenus au moyen des fibres ultra-fines précitées, tout en appliquant des techniques de fabrication nettement plus efficientes et moins coûteuses, entraínant une plus grande souplesse au niveau de la variabilité de la nature et des propriétés des filaments, des méthodes de consolidation et des propriétés des produits obtenus.
Le document US-A-4,239,720 propose une nappe non-tissée d'un grammage de 100 g/m2 ayant une proportion pondérale PET/PA6 de 80/20. La séparation des filaments élémentaires est obtenue après la consolidation de la nappe. Les filaments élémentaires sont séparés du filament composé par un solvant.
Le document EP-A1-0 455 927 décrit la fabrication des nappes non-tissées de fibres coupés composés, dont les fibres élémentaires sont séparés par dissolution. La fabrication de la nappe n'est possible que par le pas supplémentaire de la fabrication de fibres et le traitement des derniers. La micro-fibre possède des propriétés mécaniques suffisantes pour résister aux différentes étapes de traitement. La séparation à lieu uniquement si le composant « mer » est dissolue.
De l'abrégé JP 07 026 454 on connaít une nappe non-tissée de micro-fibres obtenue par extrusion à chaud de composants non-miscible entre eux. Grâce à des fibres élémentaires d'une répartition asymétrique les fibres sont frisées spontanément. Après un traitement thermique on obtient cinq frisures sur 25 mm. Les fibres coupés sont déposées en plusieurs couches et la nappe est consolidée par aiguilletage. Ensuite la séparation des fibres est effectué.
Du document FR-A-2 705 698 on connaít une nappe non-tissée d'un grammage de 110 g/m2, qui est composée des filaments d'un titre de 1,5 dTex avec deux filaments élémentaires de proportion 50/50. La nappe est liée par jet d'eau. La proportion peut varier de 95/5 à 5/95, de même le grammage entre 10 g/m2 et 400 g/m2.
De manière générale, l'invention concerne un procédé de fabrication d'une nappe non-tissée de filaments continus, frisés ou non, obtenue au moyen d'un procédé de filage direct contrôlé et formée, après nappage, de filaments composites séparables et une nappe obtenue par ce procédé.
Plus précis, la présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'une nappe non-tissée de filaments continus bicomposés polyéthylène térephtalate/polyamide 6 d'un grammage de 120g/m2, avec des phases de refroidissement, d'étirage et de nappage, de filaments continus non frisés ayant un titre de 1,6 dTex et présentant en coupe transversale une configuration en quartiers d'orange avec un orifice central, lesdits quartiers ou secteurs étant composés alternativement de l'un des deux matériaux polymères précités et en contact direct avec les quartiers ou secteurs adjacents, chaque filament composite est constitué de six filaments élémentaires en polyéthylène térephtalate d'un titre de 0,15 dTex et de six filaments élémentaires en polyamide 6 d'un titre de 0,11 dTex, aboutissant à une proportion pondérale polyéthylène térephtalate/polyamide 6 de 60/40, après nappage, la nappe non-tissée précitée est soumise à l'action de jets de fluide sous pression en vue de réaliser la séparation des filaments' composites en filaments élémentaires, ainsi que l'enchevêtrement et le liage de ces derniers.
Un autre objet de l'invention est une nappe non-tissée de filaments continus susceptibles d'être obtenus par séparation des filaments continus composites, la nappe étant d'un grammage de 120g/m2 et étant constituée de filaments continus non frisés bicomposés polyéthylène térephtalate/polyamide 6, les filaments continus composites ayant un titre de 1,6 dTex et présentant en coupe transversale une configuration en quartiers d'orange avec un orifice central, lesdits quartiers ou secteurs étant composés alternativement de l'un des deux matériaux polymères précités et en contact direct avec les quartiers ou secteurs adjacents, chaque filament composite étant constitué de six filaments élémentaires en polyéthylène térephtalate d'un titre de 0,15 dTex et de six filaments élémentaires en polyamide 6 d'un titre de 0,11 dTex, aboutissant à une proportion pondérale polyéthylène térephtalate/polyamide 6 de 60/40, les filaments élémentaires étant enchevêtrés et liés.
Encore un autre objet de l'invention est l'utilisation de la nappe prescrite après teinture ou impression en tant que revêtement intérieur pour pavillon automobile ou revêtement mural.
Un autre objet de l'invention est une nappe non-tissée selon la revendication 7, la nappe étant d'un grammage de 130g/m2 caractérisé en ce que et la nappe a été soumise à un calandrage par points à chaud et l'utilisation de la nappe selon la revendication 10 ou 11 pour l'impression pigmentaire ou, après teinture, en tant que revêtement apparent de panneaux de portières de véhicules automobiles, revêtement de pièces injectées ou moulées destinées à être montées dans les habitacles des véhicules, pour la fabrication de doublures intérieures de chaussures ou pour la fabrication de vêtements de travail ou après impression pour la réalisation de tentures ou de rideaux d'ameublement intérieur.
L'invention sera mieux comprise grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels les figures 1 et 2 représentent des coupes transversales de filaments composites continus conformes à l'invention, avant séparation en filaments élémentaires.
Compte tenu des titres de filaments élémentaires, an peut désigner la nappe obtenue comme étant une nappe non-tissée de micro-filaments continus.
Comme le montrent les figures des dessins annexés, les différents matériaux polymères formant les filaments composites sont répartis en zones distinctes dans la coupe transversale de ces derniers, de manière à permettre leur séparation en filaments élémentaires correspondant chacun, en coupe transversale, à l'une desdites zones.
Afin de permettre une séparation aisée des filaments composites en filaments élémentaires, tout en autorisant un contact direct initial entre lesdits filaments élémentaires pour former lesdits filaments composites, les différents matériaux polymères constituant les filaments composites sont avantageusement non miscibles et/ou incompatibles entre eux, du fait de leur nature ou suite à un traitement de l'un au moins desdits matériaux polymères.
Conformément à une première variante de réalisation de l'invention, représentée plus particulièrement aux fig. 1 et 2 des dessins annexés, les filaments composites présentent, en coupe transversale, une configuration des zones représentant les sections transversales des différents filaments élémentaires, en forme de quartiers d'orange ou de secteurs de camembert.
Lesdits quartiers ou secteurs, formant le motif de la coupe transversale des éléments composites, peuvent présenter des dimensions différentes, générant ainsi, après désolidarisation et séparation des filaments composites initiaux, des filaments élémentaires de titres nettement différents.
En vue de faciliter la séparation des filaments composites en filaments élémentaires, lesdits filaments composites comportent une cavité creuse tubulaire longitudinale, centrée ou non par rapport à l'axe médian desdits filaments composites.
En effet, celle disposition permet de supprimer le contact intime entre les arêtes des filaments élémentaires formés par les angles intérieurs des quartiers ou secteurs, avant séparation des filaments composites, et le contact à ce niveau de filaments élémentaires différents réalisés en un même matériau polymère.
Conformément à une autre variante de réalisation de l'invention, représentée à la fig. 3 des dessins annexés, les contours extérieurs des coupes transversales des filaments composites présentent une configuration multilobée, définissant plusieurs secteurs ou zones correspondant chacun(e) â un filament élémentaire.
En vue de consolider davantage la structure de la nappe non-tissée, les filaments composites peuvent présenter une frisure latente ou spontanée résultant d'une asymétrie de comportement desdits filaments par rapport à leur axe médian longitudinal, ladite frisure étant activée ou accentuée, le cas échéant, par une dissymétrie de la géométrie de la configuration de la section transversale desdits filaments composites.
En variante, les filaments composites peuvent présenter une frisure latente ou spontanée résultant d'une différenciation des propriétés physiques des matériaux polymères formant les filaments élémentaires lors des opérations de filage, de refroidissement et/ou d'étirage des filaments composites aboutissant à des distorsions générées par des contraintes internes dissymétriques par rapport à l'axe médian longitudinal desdits filaments composites, ladite frisure étant activée ou accentuée, le cas échéant, par une dissymétrie de la géométrie de la configuration de la section transversale desdits filaments composites.
Les filaments composites peuvent présenter une frisure latente qui est activée par traitement thermique, mécanique ou chimique avant formation de la nappe non-tissée.
La frisure peut être accentuée par un traitement complémentaire de la nappe consolidée ou non, du type thermique (four tunnel, eau bouillante, vapeur d'eau, tambour chauffant, micro-ondes, ondes infrarouges) ou du type chimique, avec rétraction contrôlée éventuelle de la nappe.
Afin de consolider davantage encore la nappe non-tissée, il est prévu que les filaments élémentaires soient fortement enchevêtrés, au cours ou postérieurement à la division des filaments composites, par un moyen mécanique (aiguilletage, jets de fluide sous pression) agissant principalement dans une direction perpendiculaire au plan de la nappe.
Les filaments composites initiaux peuvent être obtenus, par exemple, par déflexion électrostatique, mécanique et/ou pneumatique (une combinaison d'au moins deux de ces types de déflexion est possible) et projection sur un tapis mobile sans fin et être enchevêtrés mécaniquement par aiguilletage (sur une ou deux faces avec des aiguilles et dans des conditions de perforation adéquates en fonction des propriétés requises pour la nappe non-tissée) ou par action de jets de fluide sous pression, chargés ou non de micro-particules solides, éventuellement après calandrage.
Les opérations d'enchevêtrement et de séparation des filaments composites en filaments élémentaires peuvent être réalisés dans une même étape de procédé et avec un même dispositif, la séparation plus ou moins complète desdits filaments élémentaires pouvant être achevée par une opération supplémentaire davantage ciblée sur ladite séparation.
La cohésion et la résistance mécanique de la nappe non-tissée, peuvent en outre être sensiblement augmentées, en prévoyant un liage des filaments élémentaires entre eux par thermofusion de l'un ou de plusieurs d'entre eux formé(s) d'un matériau polymère à point de fusion inférieur, par calandrage au moyen de rouleaux chauffés lisses ou gravés, par passage dans un four-tunnel à air chaud, par passage sur un tambour à air chaud traversant et/ou par application d'un agent liant contenu dans une dispersion, dans une solution ou sous forme de poudre.
La consolidation de la nappe peut, en variante, également être réalisée, par exemple par calandrage à chaud, avant toute séparation des filaments composites unitaires en filaments élémentaires ou micro-filaments, ladite séparation étant effectuée après consolidation de la nappe.
De plus, la structure de ladite nappe peut également être consolidée par un traitement chimique (tel que décrit par exemple dans le brevet français n° 2 546 536 au nom de la demanderesse) ou thermique entraínant une rétraction contrôlée d'une partie au moins des filaments élémentaires, après avoir, le cas échéant, réalisé la séparation de ces derniers, résultant en une rétraction de la nappe dans le sens de sa largeur et/ou dans le sens de sa longueur.
Par ailleurs, la nappe non-tissée peut être soumise, après consolidation, à un traitement de liage ou d'ennoblissement du type chimique, tel qu'un traitement anti-boulochage, hydrophylisant, anti-statique, d'amélioration de la résistance au feu et/ou de modification du toucher ou du lustre, du type mécanique, tel que le grattage, le sanforisage, l'émérisage ou le passage dans un tumbler, et/ou du type modifiant l'aspect extérieur tel que la teinture ou l'impression.
La nappe non-tissée décrite ci-dessus pourra notamment être utilisée en tant que
  • composante apparente des éléments de revêtement intérieur des véhicules automobiles,
  • textile pour l'ameublement intérieur et extérieur,
  • textile pour la fabrication des dessus de doublures et des couches intercalaires de composants de chaussures et
  • textile pour la fabrication de pièces de vêtements ou de doublures de pièces de vêtements.
L'invention va à présent être décrite plus en détail à l'aide de deux exemples pratiques de réalisation indiqués de manière non limitative.
Exemple 1
On réalise une nappe de filaments continus bicomposés polyéthylène térephtalate/polyamide 6.
Les matériaux utilisés présentent les caractéristiques suivante :
Figure 00100001
Comme le montre la fig. 4 des dessins annexés, l'unité de filage 1 est constituée de deux chambres, dont l'une est située dans l'axe de ladite unité (filage du PA6) et dont la seconde, de forme annulaire, entoure la première (filage du PET).
La distribution des polymères est assurée par cinq plaques intermédiaires dont
  • deux plaques de répartition 2 destinées à croiser les flux des deux chambres.
  • trois plaques 3 dédiées à la distribution proprement dite.
Les deux plaques de répartition permettent une distribution à la fois circulaire et radiale.
L'empilement des trois plaques finales de distribution permet une alimentation alvéolaire de chacun des trous de la filière. Chacun desdits trous dispose ainsi de son propre circuit d'alimentation et permet de filer un filament composite unitaire.
La filière en elle-même est composée de 180 trous capillaires de diamètre 0,28 mm et de longueur 0,56 mm. Une représentation schématique d'un orifice d'une telle filière est reproduite sur la figure 6 des dessins annexés.
Les températures d'extrusion des deux polymères sont respectivement de 295° C pour le PET et de 255° C pour le PA6, la barque de filage en elle-même étant à une température de 278° C, la vitesse de filage est d'environ 4 500 m/60s et le débit par trou de filière de 0,7 g/60s (0,35 g/60s par polymère).
Le séchage du PA6 et l'alimentation de l'extrudeuse sont réalisés sous atmosphère d'azote et les circuits de transfert des polymères vers la filière sont conçus de telle manière que les temps de séjour et d'acheminement desdits polymères soient suffisamment courts pour éviter toute dégradation sensible de ces derniers.
Le procédé de fabrication de cette nappe est similaire, en ce qui concerne les conditions de refroidissement, d'étirage et de nappage, à celui décrit dans le brevet français n° 74 20254.
La nappe non-tissée obtenue présente un grammage de 120g/m2 et est constituée de filaments continus non frisés ayant un titre de 1,6 dTex et présentant en coupe transversale une configuration en quartiers d'orange avec un orifice central, lesdits quartiers ou secteurs étant composés alternativement de l'un des deux matériaux polymères précités et en contact direct avec les quartiers ou secteurs adjacents (structure de la section comparable à celle représentée à la figure 2 des dessins annexés).
Chaque filament composite est constitué de six filaments élémentaires en polyéthylène térephtalate d'un titre de 0,15 dTex et de six filaments élémentaires en polyamide 6 d'un titre de 0,11 dTex, aboutissant à une proportion pondérale polyéthylène térephtalate/polyamide 6 de 60/40.
Après nappage, la nappe non-tissée précitée est soumise à l'action de jets de fluide (eau) sous pression en vue de réaliser la séparation des filaments composites en filaments élémentaires, ainsi que l'enchevêtrement et le liage de ces derniers.
Les conditions et les moyens de réalisation de cette opération de liage hydraulique sont sensiblement similaires 5 à ceux décrits dans le brevet français n° 2 705 698 au nom de la demanderesse.
De manière plus précise, ledit liage hydraulique consiste, successivement, en un passage de la nappe non-tissée sous une première rampe de mouillage, en un essorage de la nappe mouillée (par passage entre deux rouleaux Presseurs ou par aspiration, par exemple) et enfin en un Passage de la nappe au niveau des trois ensembles successifs de liage hydraulique sur tambour aspirant, lesdits ensembles agissant respectivement sur les faces recto, verso et recto de la nappe et comportant chacun trois barrettes ou lignes de jets espacées de 0,6 mm.
Durant l'opération de liage hydraulique, la nappe non-tissée se déplace sur une toile métallique de 80 mesh (80 fils/2,54 cm) avec 70 % d'ouverture. Lit vitesse de traitement est dans ce cas d'environ 15m/60s.
Les conditions de réglage des ensembles de liage hydraulique précités sont les suivantes
1er ensemble - Face RECTO
Ligne de jets Ligne 1 Ligne 2 Ligne 3
Diamètre buses (µ) 100 100 100
Pression (bars) 120 180 180
2ème ensemble - Face RECTO
Ligne de jets Ligne 1 Ligne 2 Ligne 3
Diamètre buses (µ) 120 120 120
Pression (bars) 230 230 230
3ème ensemble - Face RECTO
Ligne de jets Ligne 1 Ligne 2 Ligne 3
Diamètre buses (µ) 120 120 120
Pression (bars) 230 230 230
A la sortie du troisième ensemble de liage hydraulique, la nappe non-tissée est essorée par compression entre deux rouleaux presseurs, séchée sur un tambour à air traversant chauffé à 160° C et, enfin, bobinée.
Les caractéristiques et propriétés particulières de cette nappe sont les suivantes : aspect et texture d'un tissu du type "flanelle", caractéristiques charge de rupture et de résistance à la déchirure élevées, bonne drapabilité et bonne résistance à l'abrasion.
La nappe obtenue par le procédé précité, formant en fait une étoffe non-tissée, peut être avantageusement utilisée, après teinture ou impression et éventuellement gaufrage à chaud, en tant que revêtement intérieur pour pavillon automobile ou revêtement mural.
Exemple 2
On réalise une nappe non-tissée de filaments continus selon un procédé similaire à celui décrit dans l'exemple 1, ladite nappe étant soumise à un liage hydraulique identique à celui décrit précédemment.
La nappe obtenue présente toutefois un grammage de 130 g/m2 et est soumise, consécutivement au liage hydraulique, à un calandrage par points au moyen de deux rouleaux métalliques chauffés, à savoir un rouleau gravé à 232° C et un rouleau lisse à 215° C (force pressante : 50daN/cm de largeur ; vitesse : 15m/min ; 52 points/cm2 ; pourcentage de surface liée : 13 %).
Ce traitement supplémentaire de la nappe entraíne un accroissement de la résistance de cette dernière à la déformation et à l'abrasion.
La nappe obtenue petit être avantageusement utilisée pour l'impression pigmentaire ou, après teinture, en tant que revêtement apparent de panneaux de portières de véhicules automobiles, revêtement de pièces injectées ou moulées destinées à être montées dans les habitacles des véhicules, pour la fabrication de doublures intérieures de chaussures ou pour la fabrication de vêtements de travail.
En variante, ladite nappe petit également être utilisée, après impression (notamment du type "fixé-lavé"), pour la réalisation de tentures ou de rideaux d'ameublement intérieur.
Les caractéristiques et propriétés des produits obtenus dans les exemples 1 et 2 précités sont résumées, de manière synoptique, dans le tableau de valeurs numériques ci-après.
Mesure Unité Méthode Exemple 1 Exemple 2
Masse surfacique g/m2 NFG 38013 120 130
Epaisseur mm NFG 38012 0,63 0,55
Charge rup- tune sL/sT DaN/5cm NFG 07001 43,0/32,0 38,0!25,7
Isotropie - 1,34 1,48
Allongement sL/sT % NFG 07001 73/85 56,2/72,8
Charge 3 % sL/sT daN/5cm NFG 07001 2,110,55 5,52/0,98
Charge 5 % sL/sT daN/5cm NFG 07001 3,5/0,87 8,1/1,6
Charge 15 % sL/sT daN/5cm NFG 07001 10,8/3,2 16,7/5,15
Energie rupture sL/sT J NFG 07001 41,5/25,3 28,8/19,2
Retrait thermique sL/sT % 180° -15mn -0,6/-0,4 -1,5/0,2
MasseCV%(5 x5cm) % 3,7 3,0
Déchirure amorcée sL/sT daN NFG 07146 2,4/3,6 1,8/3,4
Charge spécifique [(L + T)/2] / masse surfacique daN/g/m2 3,1 2,45
Module initial calc. ?1m (tangente charge à 3 %) MN/m 4,1 11,0
Résistance à l'abrasion (9kPa) Perte en Charge Nombre de cycle % Martindale ITF BS 5690 50.000 - 10,5 50.000 - 6,6
Porosité (5cm - 196 Pa) l/m2s NFG 07111 555 272
Coefficient de drapé NFG 07109 0,91 0,82
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par Substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.

Claims (12)

  1. Procédé de fabrication d'une nappe non-tissée de filaments continus bicomposés polyéthylène térephtalate/polyamide 6 d'un grammage de 120g/m2, avec des phases de refroidissement, d'étirage et de nappage, de filaments continus non frisés ayant un titre de 1,6 dTex et présentant en coupe transversale une configuration en quartiers d'orange avec un orifice central, lesdits quartiers ou secteurs étant composés alternativement de l'un des deux matériaux polymères précités et en contact direct avec les quartiers ou secteurs adjacents, chaque filament composite étant constitué de six filaments élémentaires en polyéthylène térephtalate d'un titre de 0,15 dTex et de six filaments élémentaires en polyamide 6 d'un titre de 0,11 dTex, aboutissant à une proportion pondérale polyéthylène térephtalate/polyamide 6 de 60/40, et après nappage, la nappe non-tissée précitée est soumise à l'action de jets de fluide sous pression en vue de réaliser la séparation des filaments composites en filaments élémentaires, ainsi que l'enchevêtrement et le liage de ces derniers.
  2. Procédé, de fabrication d'une nappe non-tissée de filaments continus selon la revendication 1, caractérisé en ce que la nappe est soumise, consécutivement au liage hydraulique, à un calandrage par points au moyen de deux rouleaux métalliques chauffés résultant à une nappe d'un grammage de 130g/m2.
  3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un rouleau gravé est à 232 °C et un rouleau lisse est à 215°C et en ce que la force pressante est 50daN/cm de largeur avec une vitesse de 15m/min et 52 points/cm2, le pourcentage de surface liée étant de 13 %.
  4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit liage hydraulique consiste, successivement, en un passage de la nappe non-tissée sous une première rampe de mouillage, en un essorage de la nappe mouillée et enfin en un passage de la nappe au niveau de trois ensembles successifs de liage hydraulique sur tambour aspirant.
  5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits ensembles agissent respectivement sur les faces recto, verso et recto de la nappe et comportent chacun trois barrettes ou lignes de jets.
  6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par des conditions de réglage des ensembles de liage hydraulique pression suivantes:
    1er ensemble - face RECTO Ligne de jets Ligne 1 Ligne 2 Ligne 3 Diamètre buses (µm) 100 100 100 Pression (bar) 120 180 180
    2ème ensemble - face VERSO Ligne de jets Ligne 1 Ligne 2 Ligne 3 Diamètre buses (µm) 120 120 120 Pression (bars) 230 230 230
    3ème ensemble - face RECTO Ligne de jets Ligne 1 Ligne 2 Ligne 3 Diamètre buses (µm) 120 120 120 Pression (bars) 230 230 230.
  7. Nappe non-tissée de filaments continus susceptibles d'être obtenus par séparation des filaments continus composites, la nappe étant d'un grammage de 120g/m2 et étant constitutée de filaments continus non frisés bicomposés polyéthylène térephtalate/polyamide 6, les filaments continus composites ayant un titre de 1,6 dTex et présentant en coupe transversale une configuration en quartiers d'orange avec un orifice central, lesdits quartiers ou secteurs étant composés alternativement de l'un des deux matériaux polymères précités et en contact direct avec les quartiers ou secteurs adjacents, chaque filament composite étant constitué de six filaments élémentaires en polyéthylène térephtalate d'un titre de 0,15 dTex et de six filaments élémentaires en polyamide 6 d'un titre de 0,11 dTex, aboutissant à une proportion pondérale polyéthylène térephtalate/polyamide 6 de 60/40, les filaments élémentaires étant enchevêtrés et liés.
  8. Utilisation de la nappe selon la revendication 7 après teinture ou impression en tant que revêtement intérieur pour pavillon automobile ou revêtement mural.
  9. Utilisation de la nappe selon la revendication 8 après gaufrage à chaud en tant que revêtement intérieur pour pavillon automobile ou revêtement mural.
  10. Nappe non-tissée de filaments continus selon la revendication 7, la nappe étant d'un grammage de 130g/m2, caractérisé en ce que la nappe a été soumise à un calandrage par points à chaud.
  11. Nappe non-tissée de filaments continus selon la revendication 10, caractérisé en ce que le pourcentage de surface liée de la nappe est de 13 %.
  12. Utilisation de la nappe selon la revendication 10 ou 11 pour l'impression pigmentaire ou, après teinture, en tant que revêtement apparent de panneaux de portières de véhicules automobiles, revêtement de pièces injectées ou moulées destinées à être montées dans les habitacles des véhicules, pour la fabrication de doublures intérieures de chaussures ou pour la fabrication de vêtements de travail ou après impression pour la réalisation de tentures ou de rideaux d'ameublement intérieur.
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