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BREVET D'INTENTION Société dite;
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SY'ZV1,T3Ià INDUSTRIEL 0 OBI' OBATI UN Procédé et appareil pour la production de membranes
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se supportant dlelles-"16mes. ConventiJn internationale : Priorité d'une demande de brevet
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d'invent1un no 59.2S2J dêpçsée aux Etats-Unis dl&m6rique le 17 inai 1945 au nom de Carleton shurtieff 'i6NCTS, Jr, La présente invention concerne des membranes
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se supportant d'elles-mêmes forcées au oins en partie de résine synthétique et un procédé et un appareil pour la pro-
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duction de ces membranes.
Le but principal de l'invention est de fournir une membrane se supportant d'elle-même ayant des propriétés et des caractéristiques structurales améliorées.
Les pellicules de résine synthétique sont caractérisées par une surface lisse luisante, faible degré de porosité et une flexibilité un peu moindre que la plupart des textiles. Ces pellicules homogènes sont par nature faibles en résistance à la traction et en résistance au repliement. Ces pellicules manquent également de stabilité des dimensions.
On prépare une bande ou une feuille rentrant dans le cadre de la présente invention et produite suivant celle-ci en enfermant une mince nappe ou natte poreuse composée de fibres non tissées libres, comprenant au moins un peu de fibres thermo- plastiques, entre deux pellicules continues homogènes de résine synthétique thermoplastique, et en appliquant de la ohaleur et de la pression à l'assemblage pour obliger les pellicules à se ramollir et à stéoouler à travers la natte de façon à entourer
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et à enfermer les fibres individuelles de oelle-oi et à se fondre <Mtsembl9 de taçon,,que la natte soit noyée à l'intérieur de la membrane cqmpositg-elusi formée, ce qui renforce le produit résultant et stabilise ses dimensions,
on obtient ainsi une matis- re en feuille qui comprend au moins une pellicule continue de matière plastique organique non-fibreuse, comportant des fibres de renforcementnoyées dans celle-ci, dans laquelle au - .oins une .surface de la feuille .est lisse et exempte de fibres.
Dans la description qui suit et dans le résumé
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(annexé l'emploi du terme "pellicule" est destiné à couvrir et e comprendre toutes les pellicules et les membranes continues
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en résine synthétique, -L'expression Ilnattelt est destinée à ouvrir toute couche de fibres homogène ou hétérogène non tissée
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les fibres étant dérangées de façon à pouvoir par exemple s'entrecroiser au hasard ou être orientées comme sous la forme d'une chaîne; l'expression "fibre"' est employée comme terme général pour comprendre à la fois des filaments continus et de courtes fibrea y compris les fibres en brins ;
etl'expression "cordon" est desti- née à embrasser toute structure fibreuse allongée comprenant un. grand nombre de fibres associées ensemble sans retordage notable, .par exemple par cardage, par peignage @u étirage.
La natte, nappe ou couche fibreuse utilisée dans la membrane de la feuille composite, de la présente invention peut être formée de tous les types et catégories de fibres,y compris les fibres naturelles, artificielles, ou naturelles modifiées et les fibres sont de préférence sous la longueur de brins ou une autre longueur de fabrication de produits textiles, La natte est formée de préférence en totalité ou en partie de fibres thermo plastiques ayant un point de ramollissement plus élevé que le
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point d'écoulement ou le point de fusion de pelliculeshomogènes, comme par exemple des fibres formées- d'esters de cellulose thermo- plastiques et des fibres de résine synthétique thermoplastique
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corme catégorie,
par exemple des fibres formées d'une résine 'Tiny- lique ou d'un mélange de résines vinyliques, de résines de polyamides et de fibres thermoplastiques formées de mélanges de dérivés de cellulose et/ou de résines thermoplastiques.
Pour faire la natte préférée, des fibres textiles non-thermoplastiques et des fibres textiles, thermoplastiques sont mélangées ensemble, les fibres thermoplastiques valant de préférence moins que 50% des fibres totales, On peut effectuer le mélange en dispersant les deux types de fibres dans une atmosphère gazeuse commune et en déposant le mélange sur une surface s'ous la forme d'une natte. La natte peut être traitée pour rendre les fibres thernioplastiques collantes pour agglomérer les fibres dans la natte avant d'enfermer la natte entre les pellicules de résine, par exemple en soumettant la natte à un solvant, à de l'air chaud, à de la vapeur, à des plaques ou à des rouleaux chauffés avec ou sans pression.
Les fibres peuvent être mises s@us la forme d'une mince natte poreuse par des moyens appropriés quelconques par exemple en cardant les fibres pur former une toison et en utilisant une ou plusieurs de ces toisons comme natte. Suivant une variante, une toison cardée peut être étirée, peignée ou travail-
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lée autrement en aénhes ou en cordons et ces mèches ou cordons peuvent être disposés cote à aBte ou croisés pour former la natte employée dans la matière en feuille. on -,eul égale tant foner la natte fibreuse en dispersant ou en soufflant les fibres dans une atmosphère ga-zeuse et en permettant aux fibres de se déposer par la pesanteur en une couche dans laquelle les fibres sont mélangées au hasard et sans ordre.
On peut encore former la nate en disposant un grand nombre de filaments continus très près
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l'un de l'autre, otte à cote, pour former une mince couche noreuse ou un dépôt de filaments paral10les. Pour obtenir la solidité dans deux directions, une seconde couche ou un.second dép8t de ces filaments peut être placé en travers de la premiér couche. Dans toutes les formes de réalisation, la natte fibreuse est ex- trêmement mince et poreuse comme un mince pépier de tissu, mais a une plus grande résistance qu'un papier parce que les fibres sont plus longues que les fibres de fabrication de papier.
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Pour la pellicule de râslne synthâtique employée co" couche continue dans la matière en feuille- de la prisen$e inventiont on peut employer une pellicule faite de résines thermopl;,stiues de façon permanente et de résines faisant prise à 1 chaud (durcissant à chaud) dans la phase' thermoplastique. " Pa:m11\'''' J I'L
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les résines thermoplastiques (non durcissables par la chaleur}
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On e1at. empJ.oyer des izegînea vyl1q,uesi: les résines ecryliques, la po]kyethylâne, le caoutchouc synthétique ou artificiel et parmi les;
résines faisant prises à chaud, on peut employer les résines -apurée et d'aldéhyde., les résines de ph6l;OPI et'd'aldéhyde-, les résines alkydiques, avec des catalyseurs latents de curing et des mélanges de résines thermoplastiques et de résines faisant
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prises à. chaud.- ,
Les deux'pellicules employées dans la. production de Manières' én feuilles peuvent être formées de résines qui sont
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.chimiquement identiques ou d1ffèrentea.. TA pellicule aituee d' un Qôt6 peut différer de la:" pellicule se- trouvant de l'autre' @8té par exemple en couleur, en opacité; et en point de ramomîase- ment thermique.
La. résine synthétique à l'etat de solution ou fondu peut être appliquée sur une feuille- d'appui temporaire à laquelle la. pellicule ne montra aucune tendance' à adhérer de-
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façon permain.ente et dont elle peut. être crraollée e;1hff!t1'!leIlt en une pellicule continue.
Ckette méthode d'emploi de'la pellicule' ? oerta-ins 8.v&ntages vu qaon peut produire des pellicules plum Jzoea, Il doit tre bien entendu également qu'une certaine proportion, momdre de fibres oourtea peut 6'tr incorporée dans la masse plastique, 'la solution ou la matière fondue dont la
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pellicule est f.1te, astis il va. de soi que. les fibres qui sont incorporées 4ans la; manière, plastique t'armant pellicule seajou- tont aux fibres; présentes dans le. natte.; ,
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Pour produire la matièra en feuille, 19 masse tlbreuetr poreuse est disposée! entre deux pellicules de résine ermpp,la8t1que et la coucha est soumise fi une"ehleur et à une pression suffisantes pour obliger les pellicules , se fondre ensemble, et pour faire en-sorte, que la résine des pellicules pénétré complètement dans la, natte:
poreuse et entoura les fibres individuelles de oelle-ci. Lorsque la, pellicule continue de résine est supporta sur un appui tempore:1re, deux pellicules ainsi supportées: sont employées pour enfermer une natte fibreuse .et de, la chaleur et de la pression sont appliquées pour amener les pellicules il adherer et à pénétrer la nette, après quoi les
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fouilles d*appui temporaire sont arrcches.
Pour tQi1iter l'adhérence entre la n*%te fibreuse et la pellicule, les fibres de le natte' et/ou.la pellicule peuvent tre: ramolllea. au moyen d'un solvant ou dtm agent de gonflement de la pellicule et/ou des fibres, %1préa qmoi pendant l'application de chaleur et de pression, les matières gonflées et ramollies adhèrent plus facilement. Les fibres dans la natte et/ou la pel-
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11ele peuvent être' imprégnées, ou enduites d'un plastioifiant volatil ou non-volatil suivant les désirs, ce qui facilite l'adhé- rence en. agissant le point thermique de colla ge d'une matière thermoplastique de la combinaison et en cas de non-volatilité, augmente la flexibilité et la souplesse du produit final.
L'invention envisage dans une forme de réalisation préférée, qu'au moins certaines ou toutes les fibres de la natte soient formées d'une matière thermoplastique ou d'une matière faisant prise à chaud se trouvant à l'état thermoplastique; par suite de ce fait, pendant l'application de chaleur et de pression, les fibres thermoplastiques de le. natte adhèrent à la pellicule oontinue et s'unissent à celle-ci et agglutinent également les fibres dans la natte. La chaleur et la ,pression doivent toutefois être réglées de telle façon que les fibres thermoplastiques ne perdent pas leur forme fibreuse pendant l'opération de réunion.
Par l'emploi de nattes, contenant des fibres thermoplastiques, on
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obtient une agglutination supérieure.
Si on le désire, les fibres de La natte peuvent être disposées ou alignées de façon à donner une stabilité de dimension dans une direction et si deux ou plusieurs nattes de ce genre ayant leurs fibres alignées sont croisées, il en résulte un produit ayant une stabilité de dimension dans deux ou plusieurs directions.. L'invention comprend d'autre part des matières en feuille dans lesquelles les fibres de la natte ne présentent aucune orientati n mais sont disposées au hasard de sorte que le produit a des propriétés uniformes de résistance à la traction et ou repliement dans toutes les directions.
EXEMPLE I.
Une masse fibreuse poreuse de ribres de coton est déroulée ,; 'un cylindre en une courroie sans fin. La courroie introduit!la nutte à l'endroit de serrage de deux ruuleaux de pression autour desquels et à l'endroit de serrage desquels passent également deux pellicules de résine polyvinylique formée. antérieurement et continues.
Des rouleaux de pression, les natières assemblées passent à l'endroit de serrage de deux cylindres de calandre chauffés, où, l'assemblage est soumis à une chaleur et à une pression suffisantes pour amener les pellicules à se ramollir au point d'adhérer à la natte fibreuse et pénètrer la nate suffisaient pur obliger la résine à s'écouler autour des fibres individuelles de la natte, de sorte que les' pellicules sont amenées à adhérer l'une à l'autre à travers la. natte poreuse.
De cette manière les fibres libres non tissées de la natte forment une couche intermédiaire, les faces extérieures opposées des pellicules appliquées passant avec les matières plastiques de ces pellicules à tracera cette couche, entre es fibres individuelles de celles-ci et entourant ces fibres.
Dens certains cas il est avantageux de chauffer au préalable les différentes couches de matières par exemple par le passage de l'assemblage libre,, ou des éléments individuels de celui-ci séparément, dans une chambre chauffée disposée en avant des rouleaux de calandre, Par l'emploi de ae rèchauffage le temps de contact dans la calandre peut être réduit et la vitesse de production augmentée.
EXEMPLE II
Pour fabriquer l'article fini avec des pellicules superficielles plus minces qui ne se supportent pas d'elles-mêmes, on emploie des pellicules thermoplastiques d'urée et d'aldéhyde formées sur des feuilles d'appui temporaire. Les feuilles d'appui portant la pellicule sont appliqué'es de chaque cota d'une natte fibreuse contenant 20% de fibres de résine polyvinylique, le leste étant des fibres de laine en brins. Les trois couches sontenvoyées dans des cylindres de pression et ensuite- entre des cylindres de calandre chauffés, après quoi les feuillea d' appui sont arrachées des pellicules.
On a trouvé que les feuilles d'appui temporaires peuvent être plus facilement arrachées de la feuille composite, si les feuilles combinées sont refroidies avant l'arrachage, et dans ce but on'peut disposer entre les cylindres de oalàndre et les cylindres d'arrachage un moyen de refroidissement pour diriger des jets d'air froide sur les cotés opposés des feuilles combinées.
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Il-duit être bien entendu que les nattes fibreuses peuvent recevoir une forme préalable par des moyens appropries Quelconques. Il est toutefois possible de combiner la. natte à. la.. pellicule continuer en une opération se faisait continûment avec la formation de la natte.
.Après la formation de la feuille, la. pellicule de résine
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d'urée ettd'aldéhyde peut être soumise au auri.n :pour prendre 'un 4tt infusible non-thermoplastique, ce qui stabilise der fegon permanente la natte fibreuse dans la feuille.