WO2011016015A2 - Procede d'elaboration d'un tissu metallise et tissu obtenu - Google Patents

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    • Y10T442/3398—Vapor or sputter deposited metal layer

Definitions

  • the present invention relates to a method of producing a metallized fabric and to any type of fabric obtainable by the application of such a method.
  • Metallic fabrics have many applications, particularly in the field of protective clothing and so-called infrared reflector devices that act as a heat barrier.
  • infrared reflector devices such as curtains or blinds are of great interest insofar as they make it possible to limit the thermal losses in winter at the levels of the windows of premises and to protect in summer against heat
  • the material thus produced has the disadvantage of being inflexible and is characterized by an unpleasant appearance to the touch.
  • the inventor's research in this field has led him to study the interest of the application of the metallization technique, used most generally in the field of packaging, for coating fabrics.
  • the object of the invention is therefore to provide a process for producing metallized fabric which has in particular a pleasant texture and improved flexibility while having thermal insulation properties.
  • the woven substrate having yarns of a maximum weight of 70 decitex, both warp and weft, with a minimum of 42 filaments per yarn.
  • the minimum is 30 filaments per yarn.
  • fine strands makes it possible to increase the brightness of the substrate and thus increase the gloss of the metallized fabric.
  • a yarn with a weight of 50 decitex in warp and weft comprising 36 filaments is used.
  • the threads used are flat, neither textured nor twisted.
  • tissue was essential to await the desired flexibility objectives.
  • the woven substrate, also called fabric, used is based on synthetic fibers.
  • the woven substrate may be based on microfibers, that is to say fibers having more than 100 filaments per decitex or fine strands, that is to say fibers close to 100 filaments per decitex.
  • the use of synthetic fibers makes it possible to have a material that can melt at least partially, without burning.
  • the use of microfibers or fine strands helps maintain the flexibility of the fabric.
  • the weaving of the yarns is dense and very tight.
  • the woven substrate comprises at least 42 warp yarns and 40 weft yarns per centimeter. More preferably the woven substrate comprises 44 warp yarns and 41 weft yarns per centimeter.
  • the fabric washing step is also called desizing. Indeed, according to the usual techniques of fabric manufacturing, a glue deposit is applied to the son before weaving. It is necessary, in particular to maintain the flexibility of the product to remove this glue.
  • the calendering is carried out in one or more successive passes on one or both sides of the substrate during which a compressive force is applied hot on the fabric.
  • a pass at 15m / minute on each face at a temperature of 195 ° C and an effort of 80 tons provides the desired effect.
  • the goal is to evacuate some of the air in the fabric.
  • There is a vacuum pressure 2.3 * 10-3 (higher value 2.4 * 10-2) is necessary to allow the realization of the metallization phase.
  • the contexture that is to say all the properties of the fabric, and the treatments performed on the fabric allow to remain below this value.
  • the metallization phase is carried out under vacuum at a speed of 420 m / min, in particular by vapor phase metal deposition.
  • the deposited metal may be for example aluminum or silver.
  • Strips of 200 meters of substrate are alternated and placed end to end with strips of 500 meters of polyester film to form a continuous strip which is introduced into the metallization machine. In this way we avoid a blockage of the machine by loss of vacuum.
  • the speed of scrolling and reduced to 180 meters / minute in order to restore the vacuum.
  • Example 1 it is possible to use a specific metallization machine, comprising several vacuum chambers.
  • a specific metallization machine comprising several vacuum chambers.
  • the fabric to be treated is in the form of a strip which passes into the vacuum deposition apparatus. As the web of tissue passes, measurements of the pressure in the vacuum chamber have been made. The following results are obtained:
  • the vacuum initially present before the passage of the fabric has a pressure of 3.2 * 10 -4 bar.
  • the warp yarn has 100% Polyester. It is a flat half-matt yarn comprising between 44 and 50 filaments per decitex for 43 threads / cm.
  • the weft yarn also has 100% Polyester. It is a flat half-matt yarn comprising between 44 and 50 filaments per decitex for 43 threads / cm.
  • the armor is made of a canvas taffeta type.
  • the desizing is carried out by washing at 85 ° C. in an alkaline medium at pH
  • the calendering is then carried out at a speed of 15 meters / minute under 80 tons and at a temperature of 195 ° C.
  • vacuum metallization occurs at a maximum pressure of 2.3 ⁇ 10 -3 bar.

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Abstract

Procédé d'élaboration d'un tissu métallisé, comprenant une étape de lavage d'un substrat tissé, le procédé comprenant, après l'étape de lavage, les étapes suivantes : calandrage du substrat par l'application d'un effort de compression sur le substrat, métallisation sous vide du substrat, par dépôt de particules métalliques de manière à former une couche de métal sur le substrat, sous une atmosphère raréfiée. Le substrat tissé comportant des fils d'un poids maximal de 70 décitex en chaîne comme en trame.

Description

PROCEDE D'ELABORATION D'UN TISSU METALLISE ET TISSU OBTENU
La présente invention est relative à un procédé d'élaboration d'un tissu métallisé et à tout type de tissu susceptible d'être obtenu par l'application d'un tel procédé.
Les tissus métallisés ont de nombreuses applications, en particulier dans le domaine des vêtements de protection et des dispositifs dits réflecteurs d'infrarouges faisant barrière à la chaleur.
Dans un contexte de recherche d'économies d'énergies, les dispositifs réflecteurs d'infrarouges tels que rideaux ou stores présentent un grand intérêt dans la mesure où ils permettent de limiter les pertes thermiques en hiver aux niveaux des fenêtres de locaux et protéger en été contre la chaleur
Les solutions existantes comprennent, généralement, l'association d'un support en tissu et d'un film métallique par collage.
Le matériau ainsi réalisé présente cependant l'inconvénient d'être peu flexible et se caractérise par un aspect désagréable au toucher. Les recherches de l'inventeur dans ce domaine l'ont conduit à étudier l'intérêt de l'application de la technique de métallisation, utilisée le plus généralement dans le domaine de l'emballage, pour revêtir des tissus.
II est ainsi apparu qu'en traitant certains types de tissus avant de procéder à leur métallisation, il était possible d'obtenir un nouveau produit répondant aux qualités requises en particulier pour les applications ci-dessus.
L'invention a donc pour but de fournir un procédé d'élaboration de tissu métallisé qui présente notamment une texture agréable et une flexibilité améliorée tout en ayant des propriétés d'isolant thermique.
Elle vise également, en tant que produits nouveaux, les tissus obtenus ainsi que leurs applications.
Le procédé d'élaboration d'un tissu métallisé de l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de
- lavage d'un substrat tissé afin d'enlever la colle préalablement appliquée au tissu lors de sa fabrication
- éventuellement teinture ou impression du tissu
- calandrage du substrat par l'application d'un effort de compression sous forte température,
- métallisation sous vide du substrat par dépôt d'une couche de métal sous une atmosphère raréfiée, le substrat tissé comportant des fils d'un poids maximal de 70 décitex, en chaîne comme en trame, avec un minimum de 42 filaments par fil.
Dans le cas de l'utilisation de fils d'un poids de 50 décitex, le minimum est de 30 filaments par fil.
L'utilisation de brins fins permet d'augmenter la brillance du substrat et d'ainsi augmenter la brillance du tissu métallisé. De manière préférée, on utilise un fil d'un poids de 50 décitex en chaîne et en trame comportant 36 filaments.
Les fils utilisés sont plats, ni textures, ni tordus.
Les essais réalisés par l'inventeur ont montré que l'utilisation d'un substrat tissé appelé communément tissu était essentielle pour attendre les objectifs de souplesse recherchés.
De manière préférée, le substrat tissé, appelé également tissu, utilisé est à base de fibres synthétiques.
Le substrat tissé peut être à base de microfibres, c'est-à-dire de fibres présentant plus de 100 filaments par décitex ou de brins fins, c'est-à-dire de fibres proches de 100 filaments par décitex.
L'utilisation de fibres synthétiques permet de disposer d'un matériau pouvant fondre au moins partiellement, sans brûler. L'utilisation de microfibres ou de brins fins permet de conserver la souplesse du tissu.
Le tissage des fils est dense et très serré. De manière préférée le substrat tissé comprend au moins 42 fils de chaine et 40 fils de trame par centimètre. De manière plus préférée le substrat tissé comprend 44 fils de chaine et 41 fils de trame par centimètre.
L'étape de lavage du tissu est également appelée désencollage. En effet, selon les techniques habituelles de fabrication de tissus, un dépôt de colle est appliqué sur les fils avant leur tissage. Il convient, notamment pour conserver la souplesse du produit de supprimer cette colle.
De manière à obtenir un désencollage optimal, il est possible de réaliser deux passes de désencollage, en utilisant de la soude lors de l'une des deux passes.
Le calandrage s'effectue en une ou plusieurs passes successives sur une ou les deux faces du substrat lors desquelles un effort de compression est appliqué à chaud sur le tissu.
Une passe à 15m/minutes sur chaque face à une température de 195°C et un effort de 80 tonnes permet d'obtenir l'effet recherché. L'objectif est d'évacuer une partie de l'air présent dans le tissu. On constate une pression sous vide 2,3*10-3 (valeur supérieure 2,4*10-2) est nécessaire pour permettre la réalisation de la phase métallisation. La contexture, c'est-à-dire l'ensemble des propriétés du tissu, et les traitements réalisés sur le tissu permettent de rester au dessous de cette valeur.
La phase de métallisation s'effectue sous vide à une vitesse de 420 m/minutes, notamment, par dépôt de métal en phase vapeur. Le métal déposé peut être par exemple de l'aluminium ou de l'argent.
On constate que les machines de métallisation généralement utilisées ne permettent pas de réaliser la métallisation de grandes longueurs de substrat. Le vide devient insuffisant et la machine se bloque.
Pour remédier à cela, il est nécessaire d'utiliser un procédé spécifique. Des bandes de 200 mètres de substrat sont alternées et mises bout à bout avec des bandes de 500 mètres de film polyester pour former une bande continue qui est introduite dans la machine de métallisation. De cette façon on évite un blocage de la machine par perte du vide. Lors du passage des bandes de films de polyester servant d'amorce, la vitesse de défilement et réduite à 180 mètres/minute afin de reconstituer le vide.
Il peut être nécessaire d'effectuer un ou plusieurs arrêts préventifs pour reconstituer le vide, lors du passage de la bande, pour éviter le blocage de la machine.
En alternative, il est possible d'utiliser une machine de métallisation spécifique, comportant plusieurs chambres de mise sous vide. Exemple 1 :
Un essai de dépôt sous vide a été réalisé. Le tissu à traiter se présente sous la forme d'une bande qui passe dans l'appareil de dépôt sous vide. Au fur et à mesure du passage de la bande de tissus, des mesures de la pression dans l'enceinte sous vide ont étés réalisées. On obtient les résultats suivants :
Le vide présent au départ avant le passage du tissu présente une pression de 3,2*10"4 bars.
Après le passage de 500 m d'une bande de film polyester, on mesure une pression de 4*10"4 bars.
Après le passage de 200 m de tissu après l'amorce on mesure une pression d iee 11 **1100"~22 bbaarrss..
Après le passage d'une deuxième bande de film polyester de 500 m, le vide s'est reconstitué à 5,9*10"4 bars.
Par ailleurs on constate un disfonctionnement de l'appareil de dépôt sous vide lorsque le vide devient trop faible. Par conséquent dans le cas d'un tissu à base de microfibre texturée on cherchera à ne pas dépasser une pression de 4*10"2 bars. Dans le cas d'un brin fin non texture, on cherchera à ne pas dépasser une pression de 2.3*10"3 bars.
Exemple 2:
Des tests ont été réalisés par l'inventeur qui on montré le caractère réalisable du procédé selon l'invention. Les caractéristiques du tissu utilisé sont précisées ci-après :
Le fil de chaîne comporte 100% de Polyester. Il s'agit d'un fil mi-mat plat comportant entre 44 et 50 filaments par décitex pour 43 fils/cm.
Le fil de trame comporte également 100% de Polyester. Il s'agit d'un fil mi-mat plat comportant entre 44 et 50 filaments par décitex pour 43 fils/cm.
L'armure est constituée d'une toile de type taffetas.
Les étapes du procédé sont ensuite mise en œuvre de la façon suivante :
Le désencollage s'effectue par lavage à 85° C en milieu alcalin à PH
8/8.5 en utilisant des éléments tensioactifs et séquestrants selon une technique connue de l'homme du métier.
Le calandrage est ensuite réalisé à la vitesse de 15 mètres / minute sous 80 tonnes et à la température de 195°C.
Enfin la métallisation sous vide intervient à une pression maximum de 2.3 10"3 bars.

Claims

REVENDICATIONS - Procédé d'élaboration d'un tissu métallisé, comprenant une étape de lavage d'un substrat tissé, caractérisé en ce qu'il comprend, après l'étape de lavage, les étapes suivantes :
- calandrage du substrat par l'application d'un effort de compression sur le substrat,
- métallisation sous vide du substrat, par dépôt de particules métalliques de manière à former une couche de métal sur le substrat, sous une atmosphère raréfiée,
le substrat tissé comportant des fils d'un poids maximal de 70 décitex en chaîne comme en trame. - Procédé suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que le substrat comprend des fibres synthétiques. - Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le substrat comprend des microfibres. - Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le substrat tissé comprend au moins 42 fils de chaine et 40 fils de trame par centimètre. - Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le calandrage comporte au moins une passe pour chacune des faces du substrat. - Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la phase de métallisation s'effectue par dépôt de métal en phase vapeur. - Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le métal utilisé est l'aluminium. - Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lors de la phase de métallisation des bandes de substrat sont alternées et mises bout à bout avec des bandes de film pour former une bande continue qui est introduite dans la machine de métallisation. - Tissu métallisé susceptible d'être obtenu par l'application du procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes.
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