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MATIERE CAPABLE.D'ACCUMULER.LA CHALEUR,.SOUPLE ET PERMEABLE A L'AIR.
Jusqu'à présent, on connaissait deux types de matières capables d'accumuler la chaleur, souples et perméables à l'air, à savoirpremièrement des assemblages ou agglomérations de fibres, tels que tissus,étoffes trico- tées ou feutres, qui, en, raison des espaces d'air qui existent entre les fi- bres,sont capables d'accumuler la chaleur, tandis que-, grâce à leurs pro- priétés technologiques, ces matières sont souples, tout en étant perméables à l'air en raison de l'ordonnance de leur structure. En outrée-ces matières présentent encore d'autres- propriétés qui dépendent de la nature des substan- ces fibreuses.
Ainsi, lorsque il est fait usage de fibres d'amiante, ces ma- tières résistent à la chaleur et sont incombustibles; si l'on utilise des fi- bres à haut pouvoir de gonflement, telles que le coton, la matière sera ab- sorbante vis-à-vis des liquides,et cela en ce sens que 1-'humidité est absor- bée par les fibres mêmes, contrairement à un autre groupe, où les fibres sont principalement élastiques èt où l'humidité est absorbée exclusivement par les espaces d'aira Ces matières,
qui ne sont pas absorbantes en elles-mêmes pré- sentent encore le désavantage qu'elles perdent leurs propriétés d'accumula- tion de chaleur par le fait que l'absorption de 1-'humidité supprime les espa- ces d'air agissant comme isolant thermique.
Les mêmes défauts que ceux du groupe cité en dernierlieu sont aussi présents, dans une mesure sensiblement plus grande, dans le groupe de matières cité en premier lieu et auquel appartiennent principalement le ca- outchouc moussa et les espèces analogue?. Ce dernier caoutchouc est réalisé, comme on le sait, en battant le latex, pour en former une mousse, laquelle est ensuite vulcanisée. Ce procédé donne lieu à la formation d'espaces d'air reliés entre eux, contrairement au cas du caoutchouc cellulaire, où les cel- lules sont isolées les unes des autres.
Par conséquent, et tout comme le caoutchouc éponge et analogues, le caoutchouc mousse appartient à la catégo- rie des matières auxquelles se rapporte la présente invention, mais possè- de le désavantage de ne présenter aucune perméabilité insuffisante à l'air,
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malgré les liaisons existant entre les cellules, ce qui donne lieu à une série d'autres désavantages..
Il convient de remarquer en passant que toutes les matières précitées offrent un haut degré de souplesse, déjà en raison de leur structure, mais spécialement dans le mesure où les fibres sont élas- tiques par elles-mêmes, de sorte que les caractéristiques distinctives des différents groupes résident non pas dans leur élasticité, mais, première- ment dans leur pouvoir d'accumulation de chaleur, deuxièmement dans leur perméabilité à l'air et troisièmement dans l'absorption par les fibres mêmes, caractéristiques qui différent d'une matière à l'autre, mais qui varient en outre dans une même matière pendant la durée de son utilisation.
Ce fait se- ra illustré par un exemple:
Lorsqu'on emploie les matières précitées pour les semelles de chaussures, par exemple de pantoufles, ou comme semelles intérieures, il est nécessaire que la matière employée possède un pouvoir d'accumulation de cha- leur et que cette caractéristique demeure invariable pendant toute la durée d'utilisation, même en présence d'autres sollicitation défavorables. La ma- tière doit donc comporter des interstices ou cellules remplies d'air et qui ne se remplissent pas d'humidité même à la suite d'émanations provenant du pied. Dans de telles matières.. l'humidité devrait plutôt être absorbée par les fibres mêmes. Lorsqu'on choisit pour cet usage un feutre de coton, ces conditions se trouvent pleinement remplies au début.
Cependant, au bout d'un bref temps d'utilisation, il se produit un feutrage si important des fibres que la disparition des interstices remplis d'air par suite de-la compression détermine, dans une grande mesure, la perte des caractéristiques calorifuges, ainsi que de la souplesse de la semelle, c'est-à-dire que la garniture élas- tique perd ses caractéristiques avantageuses sous ce rapport. Il va de soi qu'il en résulte en outre une diminution de la perméabilité à l'air. Une tel- le matière ne convient donc pas à la longue comme semelle.
Ce qui précède concerne également une semelle en caoutchouc épon- ge : une telle semelle est, il est vrai, capable d'accumuler la chaleur au dé- but, mais perd cependant cette propriété aussitôt que les cellules se remplis- sent, au cours de chaque utilisation, par suite des émanations du pied. La perméabilité à l'air d'une telle semelle est déjà limitée à priori et ne fait que diminuer à la longue, de sorte que seul l'effet de garniture souple est maintenu d'une façon relativement invariable.
La présente invention vise à établir une nouvelle matière capa- ble d'accumuler la chaleur et perméable à l'air, matière, exempte des incon- vénients précités.
Suivant l'invention, une telle matière est constituée par le mé- lange de caoutchouc filiforme et de matières fibreuses agglutinées par en- droits au caoutchouc. Au lieu de caoutchouc, on peut utiliser d'autres matiè- res, similaires en ce qui concerne la présente invention, telles que caout- chouc synthétique., matières plastiques, éventuellement aussi de la laine mé- tallique ou d'autres matières élastiques agissant de façon à empêcher le feu- trage. Pour autant que ces matières ne soient pas elles-mêmes agglutinantes, il est nécessaire d'utiliser des liants appropriés.
Une matière répondant aux caractéristiques ci-dessus présente un haut degré d'absorption d'humidité lorsqu'on choisit judicieusement les sub- stances fibreuses, par exemple lorsqu'il est fait usage de- fibres de coton.
De plus, et contrairement aux feutres de coton proprement dits, une telle ma- tière n'a pas tendance à feutrer davantage, ceci étant empêché par les fils de caoutchouc noyés dans la masse. Lorsqu'on désire obtenir d'autres caracté- ristiques, par exemple l'inattaquabilité aux acides, on remplacera le coton par de la laine animale et l'on se contentera d'un faible pouvoir d'absorp- tion d'humidité. On peut tout aussi bien introduire d'autres substances fi- breuses, telles que par exemple lès fibres d'amiante, la laine de verre, la laine métallique, les fibres synthétiques, l'éponge naturelle et analogues, ainsi qu'utiliser simultanément diverses substances de cette nature.
La notion du caractère filiforme des différents constituants doit être entendue ici dans le sens le plus large, c'est-à-dire, il importe
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uniquement que la liaison entre le caoutchouc battu en mousse et les con- stituants fibreux soit telle que lelatex subsiste en tant que structure indé- pendante constituée par diverses particules aussi indépendantes que possible les unes des autres. On peut donc tout aussi bien remplacer les éléments fi- breux par des éléments en forme de bandes ou feuilles ou des éléments formant des cellules libres, sans que la réalisation du but de l'invention en soit entravée.
La liaison entre les constituants, à savoir,, le caoutchouc et la substance fibreuse, doit être réalisée de telle façon que tout feutrage ulté- rieur entre les éléments fibreux soit effectivement empêché. Ceci ne peut être obtenu que lorsqu'il existe une certaine agglutination entre les particules de caoutchouc et les particules fibreuses, agglutination qui enlève à ces de;. niers leur mobilité indépendante, tout en laissant leur surface essentielle- ment dégagée. Il va de soi qu'il est impossible d'empêcher que les particules de caoutchouc ne s'agglutinent pas dans une certaine mesure entre elles;,, ce qui ne nuit cependant aucunement à la réalisation du principe de l'invention.
L'agglutination entre les particules de caoutchouc et les fibres peut s'obtenir de diverses manières connues en Soie c'est-à-dire,à l'aide d'agglutinants et analogues. On a cependant constaté que l'on peut obtenir une matière particulièrement avantageuse, résistante et satisfaisante du point de vue des exigences technologiques, si l'on assure l'agglutination par vul- canisation,. c'est-à-dire que le principe de 1-'invention englobe toute matière qui serait constituée par exemple par des fils de caoutchouc sans fin ou, ce qui est préférable., coupés en mèches, et d'autres substances fibreuses éven- tuellement similaires, sans que l'on réalise une liaison quelconque entre les éléments constitutifs.
Cependant., une telle liaison pourrait être réalisée par addition d'une solution de caoutchouc à l'un ou à l'autre constituant peu avant le mélange, cela en des proportions telles que l'on puisse éviter un tassement et une formation de grumeaux dans la masse. On a cependant constaté qu'il était particulièrement avantageux de préparer la masse en mélangeant les constituants de caoutchouc à l'état encore brut aux constituants fibreux et en l'agglutinant à ceux-ci par vulcanisation après l'établissement du mé- lange.
Une telle liaison est particulièrement durable et peut,d'ailleurs être réalisée très facilement et d'une manière économique, vu qu'elle n'exige au- cune opération particulière en ce qui concerne l'addition de liants éven- tuels, tout en permettant d'économiser une matières à savoir, le liant.
La préparation des constituants de caoutchouc bruts constitue un autre objet de la présente invention. On a d'abord essayé d'établir ces con- stituants en battant le latex en mousse de la façon connue en soi une fois la mousse de latex préparée, on peut avec agitation y introduire les fibres de l'autre espèce. Ceci a pour effet de faire éclater pour une grande partie les bulles de la mousse de caoutchoucet l'on obtient une masse dans la- quelle les constituants fibreux sont enrobés de latex et qui ne renferme pas d'espace d'air.
Ce procédé,tel que décrit ici, est donc inapplicable à la préparation de la matière suivant 1-*invention. Des recherches précises ont permis de constater que l'éclatement des bulles de la mousse de caoutchouc se produit aussi bien lors de l'introduction, avec agitation, des fibres de l'au tre espèce, que pendant la vulcanisation qui fait suite à cette introduction.
Afin d'éliminer cet inconvénient, et conformément à l'invention, on ajoute à l'écume de latex, peu avant, pendant ou peu après l'introduction avec agitation des fibres dans celle-ci, un coagulant, lequel doit cependant agir avec une accélération telle que, d'une part l'écume de latex ne se coa- gule pas comme telle, mais que les bulles de cette écume éclatent d'abord pour former des éléments filiformes et que la coagulation se produise seule- ment ensuite. D'autre part, et afin de réaliser le but de ],-' invention, cette coagulation ne doit pas intervenir trop tard, afin d'éviter la formation de grumeaux précitée.
L'instant de l'introduction du coagulant doit donc être dé- terminé chaque fois suivant l'action de cette matière et l'effet de l'agita,..., tion sur la mousse de latex. Ceci résulte non seulement des observations in- diquées plus haut, mais aussi du fait que le processus de l'éclatement des bulles de la mousse diffère suivant la nature de la matière fibreuse intro - duite et les proportions dans lesquelles les constituants sont mélangés.
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Le silicofluorure de sodium s'est avéré comme coagulant particu- lièrement efficace et l'on a constaté que lorsqu'on mélange par exemple des fibres de laine - provenant de déchets de feutre de laine par exemple - avec de la mousse de latex, cette matière tolère le mieux l'addition de silicofluo- rure de sodium lorsque on forme d'abord la mousse dans la machine à mousser et que l'on introduit les déchets de feutre dans la même machine, cette opé- ration étant suivie d'un autre malaxage du mélange dans le pétrisseur. L'ad- dition du silicofluorure de sodium est donc particulièrement indiquée si l'on adopte ce mode opératoire.
La vulcanisation qui fait suite à la préparation du mélange et à la coagulation du latex peut en outre être réalisée de la façon la plus simple si l'on fait sécher le mélange dans des séchoirs sous la pression atmosphéri- que. Afin de sauvegarder l'élasticité et l'aptitude au gonflement de matières textiles d'origine naturelle, il est indiqué de choisir la température autant que possible non sensiblement supérieure à 100 . Il va de soi que l'on peut s'écarter de cette règle lorsqu'il s'agit d'autres matières fibreuses qui sup- portent des températures plus élevées. Lorsqu'il est fait usage de fibres en matières plastiques à base de polyvinyle, il est recommandé d'abaisser la tem- pérature davantage.
Le séchage, au cours duquel la matière suivant l'invention se voit imprimer sa forme définitive, peut être combiné avec un façonnage approprié.
Ainsi, le mélange peut être versé dans des bacs ou des moules que l'on place ensuite dans le séchoir. Il va de soi que les moules doivent être établis de telle façon que la chaleur p uisse agir convenablement. On peut établir ainsi par exemple des plaques épaisses, que l'on découpera ensuite. Cependant lors- qu'il s'agit de confectionner des semelles pour pantoufles., on peut préparer des plaques de l'épaisseur finale voulue et opérer simplement par découpage à la presse.
La matière suivant l'invention offre les propriétés avantageuses précitées à un degré particulièrement marqué lorsqu'elle est établie par gexem- ple en latex et déchets de laine. Elle présente dans ce cas une porosité cel- lulaire parfaitement uniforme, est aussi souple et élastique que le caoutchouc se plie dans tous les sens, peut être vulcanisée comme le caoutchouc, est par- faitement perméable à l'air et ne se déforme pas à la suite de la charge re- présentée par le corps ou sous l'effet d'autres sollicitations. Contrairement à toutes les autres espèces de caoutchouc éponge, cette matière absorbe l'hu- midité, est capable d'accumuler de la chaleur et conserve la chaleur absorbée pendant un 'temps plus long que la laine ou le feutre.
Grâce à la parfaite po- rosité cellulaire semblable à celle du caoutchouc,cette matière revient tou- jours à sa forme initiale. Elle peut être bouillie et lavée aux fins de net - toyage. Les bactéries ne peuvent pas se développer dans cette matière, laquel- le n'offre d'ailleurs pas de conditions d'existence à la vermine.
La matière indiquée ci-dessus est applicable à de nombreux domai- nes:Elle convient non seulement à la confection de semelles pour pantoufles et de semelles intérieures,mais aussi à la fabrication de nattes, coussins, matières isolantes,filtres pour usages hygiéniques et industriels., pour le sonorifugeage, le calorifugeage., etc.
D'autre part, la matière suivant l'invention peut être réalisée dans toutes les variantes concevables en ce qui concerne la souplesse et la dureté. Le grand nombre de petites cellules d'air confèrent au coussin d'air des propriétés remarquables, que l'on constate même sous la moindre pression du doigt. Cette matière peut être employée avec un avantage particulier dans les industries de l'ameublement et de l'automobile comme matière de rembour- rage. L'emploi de cette nouvelle matière est également avantageux dans la fabrication de matelas stériles.
De même, cette matière convient d'une façon tout à fait remarqua- ble pour les applications médicales et hygiéniques, par exemple comme tampon intermédiaire pour gaze de pansement, comme garnitures élastiques et parfai- tement adaptables pour serviettes hygiéniques, etc.. Elle trouve un bon em- ploi pour la confection de vêtements de sport, notamment pour les casques de
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protection, grâce à ses propriétés d'élasticité et son pouvoir d'absorption vis-à-vis de la transpiration.
D'ailleurs,la matière suivant l'invention est également applica- ble dans l'industrie du vêtement, où elle fournit des épaulettes perméables à l'air., inconnues à ce jour, tout en pouvant aussi être utilisées comme rem- bourrage dans la confection des vêtements pour hommes.
Vu son faible poids spécifique, qui est de 0,2, la nouvelle ma- tière jouera un rôle important dans toutes les applications, notamment dans l'industrie de la chaussure, par exemple pour la confection de chaussures lé- gères.
Il est connu depuis longtemps de transformer des déchets* textiles dans l'industrié du caoutchouc et des chaussures' en caoutchouc, pour en con- fectionner des. bourrelets de pneumatiques, des premières semelles et des se- melles d'intérieur des talons et des bouts d'avant pour chaussures en toLle et chaussures de sport, etc..Toutefois., dans les applications connues de dé- chets textiles dans des mélanges de caoutchouc, ce dernier restait toujours la matière première principale, à laquelle ces déchets ne devaient être mé- langés qu'en de faibles proportions.
Ici,, l'addition de déchets textiles, de laine et de feutre fournissait toujours des mélanges qui donnaient naissance à des qualités extrêmement dures, qui ne pouvaient être utilisées que d'une manière, à savoir en tant que matière- de raidis sage. Par contre, dans la pré- paration de la nouvelle matière, on part d'abord de la fibre de laine et de feutre fin, en tant que matière première, à laquelle on confère, par agglu- tination de très fins filaments de latex, préalablement durcis, la même élas- ticité, souplesse et flexibilité que celle du caoutchouc éponge. Par consé- quent,.,la nouvelle matière est constituée par une éponge de laine ou de feu- tre,
dont les pores se laissent comprimer à chaque sollicitation et qui, une fois cette sollicitation supprimée, reprennent à nouveau leur forme ori- ginale.
Une dispersion de latex, par exemple d'après la composition ci- après, a donné de bons résultats en vue de l'obtention d'une agglutination uniforme des fibres fines:
Latex 54,00
Soufre 3,00 + Vulc. M. 0,86 +Vulc. H. 0,14 + Vulc. TH. 0,24 + Vulc. D. 0,20
ZnO 2,20
Saponine 0,50
Huile minérale 5900
Revertex 1000
Oléate de sodium 15,00 (+ dénominations allemandes) Ce mélange est transformé en une mousse présentant 25 fois le volume primi- tif et est immédiatement additionné de 15 fois son volume de fibres de feutre fin et mastiqué- avec ceux-ci.
Lors de l'introduction des fibres avec agita- tion, la masse de la mousse se divise en fins filaments de latex qui durcis- sent sous l'action de l'acide fluoridrique qui se forme à partir d'une addi- tion de 22 parties en poids du mélange ci-dessus, constituée par le silico- fluorure de sodium, et de L'eau du latex. La neutralisation des fils de la- tex, qui se produit immédiatement lors de l'introduction avec agitation des fibresempêche le tassement des fils de latex en forme de grumeaux dans la bouillie ainsi obtenue.
Cependant, la quantité d'acide fluoridrique qui se forme est siminime que les fils de latex ne passent que lentement de la neu- tralisation à la coagulation.
En modifiant l'addition de silicofluore de sodium, on peut con- trôler 1-'amorçage de la coagulation et faire ainsi en série que la fibre
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de laine soit uniquement entourée de fils de latex de la plus grande finesse, mais ne subisse jamais d'imprégnation. Ce processus peut tout aussi bien être réalisé., bien que d'une façon plus difficilement contrôlable, avec 15 acide formique ou l'acide acétique diluée mais donnerait cependant alors des varia- tions plus importantes dans la dureté de la matière. Cette dernière est en- suite moulée dans des bacs afin de former des blocs et est ensuite séchée à 1000C environ.
L'ammoniaque libre., ajoutée au latex en vue de sa conserva- tion, détermine, sous 1-'effet de 1-'échauffement., une dilatation des fils de latex coagulés et distend ainsi la nasse mastiquée, de façon à lui conférer une porosité et une élasticité. La résistance à la pression et la stabilité de forme du nouveau feutre-éponge sont obtenues par vulcanisation lors du séchage. Les blocs séchés peuvent être établis dans n'importe-quelle dimen- sion voulue et être débités en plaques de- diverses épaisseurs. Les-déchets de découpage sont à nouveau broyés et contribuent d'une manière extrêmement favorable à l'ameublissement de la matière lorsqu'ils sont à nouveau utili- sés dans la. confection de celle-ci.
Les essais de dureté et d'élasticité de la nouvelle matière ont montré que sa dureté peut varier entre 5 et 35 degrés Shoremeter, tandis que la dureté du feutre se situe entre 60 et 70. Ceci représente à peu près la dureté de la bande de roulement d'un pneumatique d'automobile.
Les essais concernant la capacité d'absorption de chaleur et de conservation de chaleur ont montré que la nouvelle matière absorbe 22 degrés en cinq minutes et conserve cette température pendant quinze minutes lorsque la température extérieure est de 18 degrés C. Ceci confirme le fait que cette matière convient tout particulièrement pour la confection de matelas pour lits, des rembourrages pour sièges, et de semelles intérieures pour la protection contre le froid.
REVENDICATIONS.
1 - Matière capable d'accumuler la chaleur, souple et perméable à l'air,caractérisée par le mélange de substances élastiques -n'ayant pas ten- dance à feutrer et constituées par de nombreuses particules, éventuellement en forme de bande, par exemple du caoutchouc filiforme, avec des substances fibreuses liées au caoutchouc par endroits;, éventuellement avec l'aide d'ag- glutiinants d'addition, ces substances fibreuses, d'une nature différente de celle du caoutchouc, étant constituées par exemple par du coton, de la laine animale, de la laine de fer, de la laine de cellulose, de la laine métallique, desdéchets textiles tels que des déchets de tissus et de feutre, et analogues.