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PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX TISSUS A PLUSIEURS COUCHES REUNIÈS ENTRE
ELLES PAR COLLAGE OU FUSION
L'invention est relative à des tissus à plusieurs couches réunies par collage ou fusion les unes aux autres, c'est-à-dire à des tissus demi- durs constitués par au moins deux couches de tissus, fabriquées séparément et superposées en étant réunies entre elles par adhérence à l'aide d'éléments thermoplastiques incorporés dans au moins une desdites couches.
Généralement, on constitue ces tissus par trois couches de matières tissées ou tricotées, les deux couches extérieures étant formées par des tissus ordinaires consti- tués entièrement par des fils ou brins de coton,lin, laine ou toute autre matière non thermoplastique alors que la couche intermédiaire, généralement dénommée "doublure", contient à la fois des fils non thermoplastiques et des fils qui sont constitués,tout au moins en partie, en une matière thermoplas- tique.
Les fils thermoplastiques de la doublure sont séparés les uns des au- tres par des fils non thermoplastiques, de sorte que les couches sont réunies seulement par adhérence en un grand nombre de petites surfaces séparées et que l'ensemble reste perméable à l'air et à l'humidité. L'invention ne con- cerne pas le genre de tissus à couches multiples pour lesquels l'adhésif for- me une couche continue (film) qui recouvre une ou plusieurs des surfaces des couches constitutives ou qui est appliquée de toute autre manière sur celles- ci.
Jusqu'ici on a constitué les fils thermoplastiques, utilisés pour les doublures des tissus à plusieurs couches collées les unes aux autres,en acétate de cellulose dont le point de fusion est supérieur à la température maximum à laquelle les constituants non thermoplastiques du tissu peuvent e- tre soumis sans danger. Par conséquent, la doublure doit être traitée par un plastifiant pour l'acétate de cellulose afin que ce dernier devienne collant quand il est soumis à un effet approprié de chaleur et de pression.
Plus géné-
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ralement, on traite l'ensemble du tissu par un solvant pour l'acétate de cellulose après avoir donné à cet ensemble la forme de l'objet d'habillement ou de tout autre article que l'on veut obtenir, immédiatement avant de sou- mettre l'ensemble à la chaleur et à la pression pour effectuer le collage des couches entre elles.
Dans chaque cas, l'adhérence entre les couches de tissu est ob- tenue par l'effet de la pression agissant sur l'adhésif devenu plus ou moins fluide pour refouler cet adhésif dans les pores et autour des fibres des fils solides. Pour cette raison, il est très avantageux que la plus grande partie de l'adhésif se trouve entre la couche de tissu extérieure et la doublure et ne soit pas emprisonnée dans l'épaisseur de cette dernière. Ceci est obtenu en tissant le fil collant de manière telle qu'il comporte un plissement im- portant comparativement aux fils non adhésifs qui font également partie de la doublure, de sorte que l'adhésif se trouve écarté du plan contenant les fils non adhésifs.
Par exemple, pour une doublure que l'on trouve actuelle- ment sur le marché, les fils de chaîne en acétate de cellulose d'une pièce de tissu de cent mètres ont une longueur d'environ cent trente mètres alors que les fils de chaine en coton mesurent moins de cent dix mètres.
L'invention concerne, toutefois, des doublures pour des tissus à couches collées, pour lesquelles la matière thermoplastique, qui forme ou fait partie de certains des fils de la doublure, tout en étant solide aux températures atmosphériques, fond ou ramollit suffisamment pour devenir collante en dessous de la température maximum à laquelle les autres parties constitutives du tissu complexe peuvent être soumises sans danger. Quand on se sert d'une telle doublure, il n'est pas nécessaire de faire intervenir des traitements avec des plastifiants ou des solvants, le collage des couches de tissu assemblées se faisant simplement par application de chaleur et de la pression.
Une matière thermoplastique qui a donné satisfaction en pratique est le polythène (polyéthylène) qui a un point de fusion d'environ 105 . La mise en oeuvre de l'objet de l'invention est décrite ci-dessous en se réfé- rant à l'usage de cette matière mais il est entendu que l'on peut se servir, pour l'invention, d'autres matières thermoplastiques telles que le polysty- rène, du moment qu'elles ont des propriétés similaires.
Pour des fils en une matière thermoplastique, que l'on trouve dans le commerce et que l'on peut utiliser pour des tissus destinés à former les doublures en question, la matière thermoplastique est dans un état pour lequel ses molécules sont orientées à cause des opérations d'extrusion et/ou d'étirage qui interviennent pour la fabrication du fil. En chauffant un tel fil, il se produit une désorientation des molécules et, à moins qu'on s'y oppose de force, le fil se contracte longitudinalement et son épaisseur aug- mente. Dans le cas du polythène, le degré de contraction est important et la longueur d'un fil non contraint et chauffé jusqu'à une température un peu inférieure au point de fusion du polythène, peut être réduite d'environ la moitié de sa longueur initiale.
Par conséquent, en substituant simplement des fils de polythène, que l'on trouve dans le commerce, aux fils d'acétate de cellulose utilisés normalement pour les doublures, on n'obtient pas un tissu qui convient à des tissus à plusieurs couches collées entre elles et il est nécessaire de faire intervenir certaines dispositions particulières.
La contraction des fils de polythène pendant l'opération de col- lage est évitée si le polythène est déjà à l'état relâché ou si ses molécu- les sont orientées au hasard. Cette désorientation des molécules du polythène peut être obtenue en chauffant les fils de polythène, qui se trouvent dans le commerce, jusqu'à une température voisine de leur point de fusion avant de les incorporer par tissage dans le tissu destiné à former la doublure.
Pourvu que l'on évite de soumettre les fils à une extension, les fils ainsi traités ne rétrécissent pas en étant chauffés, du moment que la température ne dépasse pas la température la plus élevée atteinte au cours du traitement préalable. Toutefois, la solidité des fils est diminuée par
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la désorientation moléculaire et si l'on voulait tisser les fils traités de la manière susindiquée, il serait difficile, sinon impossible, d'éviter l'extension de ces fils, tout au moins dans une certaine mesure. Une telle extension donnerait lieu, tout au moins jusqu'à un certain degré, à une réo- rientation des molécules de sorte qu'une contraction se produirait à nouveau quand les fils seraient chauffés pendant l'opération de collage.
Conformément à l'invention, on évite les difficultés susindiquées en utilisant des fils ou brins complexes dont un constituant est la matière thermoplastique à l'état relâché alors qu'un autre constituant est moins ai- sément extensible que cette matière thermoplastique, de sorte qu'il résiste à une extension des fils ou brins par laquelle il se produirait une orien- tation tout au moins partielle des molécules de la matière thermoplastiqùe.
L'invention prévoit plusieurs méthodes pour préparer ces fils ou brins com- plexeso
Le relâchement ou la désorientation moléculaire de la matière thermoplastique peut se faire avant, pendant ou après la fabrication du fil complexe, ainsi qu'illustré par les exemples suivants.
EXEMPLE I.- Un monofil en polythène, ayant un diamètre de 125 /u, est relâché par son passage dans l'eau bouillante. La vitesse périphérique des rou- leaux d'alimentation est environ deux fois plus grande que celle des rou- leaux récepteurs pour permettre la contraction du monofil. On guide ensuite le monofil, après cette contraction, le long d'un trajet qui est voisin de celui suivi parallèlement par un monofil en acétate de cellulose, lequel a un diamètre d'environ 50 /u et avance à la même vitesse que le monofil en polythène. Une, deux ou trois de ces paires de fils sont produites à proxi- mité immédiate les unes des autres et sont réunies entre elles par une légé- re torsion d'un tour pour chaque longueur de fil de 50 à 75 mm.
Ce fil complexe reste plat au cours du tissage, de sorte qu'une quantité suffisante d'adhésif de la doublure vient en contact avec les cou- ches extérieures pendant le collage des couches entre elles. Il permet éga- lement le tissage, le finissage et le découpage sans contraction du polythène ou de l'ensemble du tissu et il ne se contracte pas pendant le collage.
EXEMPLE 11. -
Un monofil en acétate de cellulose ayant un diamètre de 50 /u, ou un fil en coton, viscose ou toute autre matière ayant une section équiva- lente et qui n'est, en substance, pas thermoplastique, est revêtu d'une cou- che de polythène formée par extrusion à partir du polythène à l'état fondu, avec ou sans l'intervention d'un solvant, tel que le xylène, pour le polythè- ne, sur le noyau formé par le filament ou fil, de manière telle que les molé- cules du polythène soient orientées au hasard. Ceci peut être obtenu par un refroidissement suffisamment lent après le passage du film et du revêtement dans une filière. Le fil solide et revêtu devrait avoir un diamètre de 125 à 200 /u.
Il peut être difficile de tisser un tel fil avec des plissements ou du flou, mais Inexpérience a montré qu'avec un support, formé par le noyau dur de ce fil, aucun plissement nest nécessaire pour produire l'adhérence.
Comme le polythène se solidifie à l'état relâché, aucune tension due à des forces thermiques n'est produite au cours du finissage ou du collage, de sor- te que malgré l'absence de tout plissement il ne se produit aucune contrac- tion du tissu ou de l'article fabriqué au cours de ces opérations.
EXEMPLE 111.
Un fil revêtu est obtenu comme dans l'exemple II excepté qu'au- cune précaution n'est prise pour obliger le polythène à se solidifier à l'é- tat relâché. La désorientation des molécules du polythène est obtenue, ensui- te, par le passage du fil dans un milieu chauffé entre deux paires de rouleaux ou autour de la périphérie d'un rouleau en maintenant la vitesse du fil cons-
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tante jusqu'à ce que le polythène soit redevenu solide. Ce procédé procure un revêtement solide au cours de la phase pendant laquelle les molécules sont orientées au hasard ce qui équivaut à un fil obtenu par un refroidisse- ment lent comme pour l'exemple II.
EXEMPLE IV
Un fil de polythène, formé par des filaments multiples et compre- nant 20 monofilaments ayant chacun un diamètre de 40 /u (ce qui équivaut à environ 20xlO deniers) , traverse un dispositif qui supprime le tors des fila- ments, si nécessaire, et les écarte légèrement.les uns des autres. Un fil d'acétate de cellulose, à filaments multiples et comprenant 20 monofilaments ayant chacun un diamètre de 3 deniers (ce qui équivaut à un diamètre légère- ment inférieur à 20 /u pour le filament) est traité de la même manière et les filenents simples de chaque fil sont mélangés pour donner un fil mixte réguier de 40 filaments.
Ce fil est légèrement tordu et il traverse ensuite un bain chaud et une chambre de refroidissement pendant qu'il est guidé et contraint par des galets de manière à empêcher sa contraction. Ce fil peut être tissé avec un plissement ou flou considérable et ce plissement est, en substance, conservé sans diminution substantielle malgré le traitement par la chaleur auquel le tissu peut être soumis au cours du finissage et auquel il est soumis pendant le collage.
Il est à noter que, pour les buts poursuivis par l'invention,- l'acétate de cellulose doit être considéré comme étant une matière non ther- moplastique puisque l'acétate de cellulose, quand il n'est pas traité avec un solvant ou plastifiant, ne ramollit pas suffisamment pour devenir collant aux températures auxquelles les tissus sont soumis en pratique. Comme des solvants ou plastifiants, qui risquent d'agir sur les fils de rayonne, ne sont pas utilisés quand on se sert de doublures établies selon l'invention, les couches de tissu, qui sont collées les unes aux autres par les doublures peuvent être-constituées en totalité ou en partie par ces fils.
Le polythène, utilisé pour les doublures, est de préférence un polymère supérieur ayant un poids moléculaire moyen qui n'est pas inférieur à environ 15.000. Quand les ensembles de tissus collés, fabriqués à l'aide de ces doublures, sont repassés après lavage, le polythène est fondu à nou- veau ou devient mou. Si l'on utilisait un polythène mou, ayant un poids mo- léculaire moyen de 13. 000 par exemple, une quantité suffisante de polythène pourrait suinter jusqu'à la surface de l'article en donnant lieu à des dé- colorations désagréables après quelques lavages. En utilisant un polythène dur ayant un poids moléculaire moyen de 20.000, par exemple, cet effet est supprimé ou son importance est fortement diminuée.
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IMPROVEMENTS TO MULTI-LAYER FABRICS GATHERED BETWEEN
THEY BY BONDING OR FUSION
The invention relates to fabrics with several layers joined by gluing or fusion to one another, that is to say to semi-hard fabrics consisting of at least two layers of fabrics, manufactured separately and superimposed by being joined together. between them by adhesion using thermoplastic elements incorporated in at least one of said layers.
Generally, these fabrics are constituted by three layers of woven or knitted materials, the two outer layers being formed by ordinary fabrics consisting entirely of threads or strands of cotton, linen, wool or any other non-thermoplastic material, while the layer An intermediate, generally referred to as a "liner", contains both non-thermoplastic yarns and yarns which are made, at least in part, of a thermoplastic material.
The thermoplastic yarns of the liner are separated from each other by non-thermoplastic yarns, so that the layers are joined only by adhesion in a large number of small separate areas and the whole remains permeable to air and moisture. The invention does not relate to the kind of multi-layered fabrics in which the adhesive forms a continuous layer (film) which covers one or more of the surfaces of the constituent layers or which is otherwise applied to them. this.
Until now, the thermoplastic threads, used for the linings of fabrics with several layers glued to each other, have been made from cellulose acetate, the melting point of which is greater than the maximum temperature at which the non-thermoplastic constituents of the fabric can e. - be submitted without danger. Therefore, the liner should be treated with a plasticizer for cellulose acetate so that the latter becomes tacky when subjected to a suitable effect of heat and pressure.
More general
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Rally, the whole fabric is treated with a solvent for cellulose acetate after having given this assembly the shape of the article of clothing or of any other article that one wishes to obtain, immediately before submerging. heat and pressure the assembly to bond the layers together.
In each case, the adhesion between the layers of fabric is obtained by the effect of the pressure acting on the adhesive which has become more or less fluid to force this adhesive back into the pores and around the fibers of the solid threads. For this reason, it is very advantageous that most of the adhesive is between the outer fabric layer and the liner and is not trapped in the thickness of the liner. This is achieved by weaving the tacky yarn in such a way that it has a large wrinkle compared to the non-adhesive yarns which also form part of the liner, so that the adhesive is spaced from the plane containing the non-adhesive yarns.
For example, for a lining that is currently on the market, the cellulose acetate warp threads of a one hundred meter piece of fabric have a length of about one hundred and thirty meters, whereas the warp threads cotton are less than one hundred and ten meters.
The invention relates, however, to linings for bonded diaper fabrics in which the thermoplastic material, which forms or is part of some of the yarns of the liner, while being strong at atmospheric temperatures, melts or softens sufficiently to become tacky. below the maximum temperature to which the other parts of the complex tissue can be subjected without danger. When using such a liner, it is not necessary to involve treatments with plasticizers or solvents, the bonding of the assembled fabric layers being done simply by application of heat and pressure.
One thermoplastic material which has been satisfactory in practice is polythene (polyethylene) which has a melting point of about 105. The implementation of the object of the invention is described below with reference to the use of this material, but it is understood that other materials can be used for the invention. thermoplastics such as polystyrene, as long as they have similar properties.
For yarns of a thermoplastic material, which are commercially available and which can be used for fabrics intended to form the linings in question, the thermoplastic material is in a state in which its molecules are oriented due to the extrusion and / or drawing operations involved in the manufacture of the wire. On heating such a wire disorientation of the molecules occurs and, unless forcefully opposed, the wire contracts longitudinally and its thickness increases. In the case of polythene, the degree of contraction is large and the length of an unstressed wire and heated to a temperature a little below the melting point of polythene, can be reduced by about half of its original length. .
Therefore, by simply substituting commercially available polythene yarns for the cellulose acetate yarns normally used for linings, a fabric is not obtained which is suitable for multi-layered fabrics glued together. they and it is necessary to bring in certain specific provisions.
Contraction of the polythene threads during the gluing operation is avoided if the polythene is already in a relaxed state or if its molecules are randomly oriented. This disorientation of the polythene molecules can be obtained by heating the polythene threads, which are commercially available, to a temperature close to their melting point before incorporating them by weaving into the fabric intended to form the lining.
Provided that one avoids subjecting the yarns to an extension, the yarns thus treated do not shrink on being heated, as long as the temperature does not exceed the highest temperature reached during the pretreatment. However, the strength of the wires is reduced by
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molecular disorientation and if one wanted to weave the yarns treated in the above-mentioned manner, it would be difficult, if not impossible, to avoid the extension of these yarns, at least to some extent. Such an extension would, at least to some extent, result in a reorientation of the molecules so that contraction would again occur when the threads were heated during the gluing operation.
In accordance with the invention, the above-mentioned difficulties are avoided by using complex yarns or strands, one component of which is the thermoplastic material in the relaxed state, while another component is less easily extensible than this thermoplastic material, so that 'it resists an extension of the threads or strands by which there would be at least partial orientation of the molecules of the thermoplastic material.
The invention provides several methods for preparing these complex yarns or strands.
The molecular loosening or disorientation of the thermoplastic material can take place before, during or after the manufacture of the complex yarn, as illustrated by the following examples.
EXAMPLE I. A polythene monofilament having a diameter of 125 µm is released by passing it through boiling water. The peripheral speed of the feed rollers is about twice that of the take-up rollers to allow the monofilament to contract. The monofilament is then guided, after this contraction, along a path which is close to that followed in parallel by a cellulose acetate monofilament, which has a diameter of approximately 50 μm and advances at the same speed as the monofilament made of polythene. One, two or three of these pairs of yarns are produced in close proximity to each other and are joined together by a slight twist of one turn for each length of yarn of 50 to 75 mm.
This complex yarn remains flat during weaving so that a sufficient amount of liner adhesive comes into contact with the outer layers while the layers are glued together. It also allows weaving, finishing and cutting without contraction of the polythene or the whole fabric and it does not contract during gluing.
EXAMPLE 11. -
A cellulose acetate monofilament having a diameter of 50 µm, or a cotton, viscose or other material having an equivalent cross section and which is not in substance thermoplastic is coated with a color. polythene sheet formed by extrusion from the polythene in the molten state, with or without the intervention of a solvent, such as xylene, for the polythene, on the core formed by the filament or thread, so such that the polythene molecules are oriented at random. This can be achieved by sufficiently slow cooling after passing the film and coating through a die. The strong, coated wire should have a diameter of 125-200 / u.
It may be difficult to weave such a yarn with wrinkles or fuzziness, but experience has shown that with a backing, formed by the hard core of this yarn, no wrinkling is necessary to produce adhesion.
As the polythene solidifies in the relaxed state, no tension due to thermal forces is produced during finishing or gluing, so that despite the absence of any wrinkling no contraction occurs. of the fabric or article made in these operations.
EXAMPLE 111.
A coated wire is obtained as in Example II except that no care is taken to cause the polythene to solidify in the relaxed state. The disorientation of the polythene molecules is obtained, then, by passing the wire through a heated medium between two pairs of rollers or around the periphery of a roll while maintaining the speed of the constant wire.
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aunt until the polythene is solid again. This process provides a solid coating during the phase in which the molecules are randomly oriented which is equivalent to a wire obtained by slow cooling as in Example II.
EXAMPLE IV
A polythene yarn, formed by multiple filaments and comprising 20 monofilaments each having a diameter of 40 µm (which is equivalent to about 20x10 denier), passes through a device which removes the twist of the filaments, if necessary, and pull them apart slightly from each other. A multi-filament cellulose acetate yarn comprising 20 monofilaments each having a diameter of 3 denier (equivalent to a diameter of slightly less than 20 µ for the filament) is treated in the same manner and the filenents singles of each yarn are mixed to give a regular mixed yarn of 40 filaments.
This wire is twisted slightly and it then passes through a hot bath and a cooling chamber while it is guided and constrained by rollers so as to prevent its contraction. This yarn can be woven with considerable wrinkling or haze and this wrinkling is, in essence, retained without substantial decrease despite the heat treatment to which the fabric may be subjected during finishing and to which it is subjected during gluing.
It should be noted that, for the aims pursued by the invention, - cellulose acetate must be considered as being a non-thermoplastic material since cellulose acetate, when it is not treated with a solvent or plasticizer, does not soften enough to become tacky at temperatures to which fabrics are subjected in practice. As solvents or plasticizers, which may act on the rayon yarns, are not used when using linings made according to the invention, the layers of fabric, which are stuck to each other by the linings can be -constituted in whole or in part by these threads.
The polythene, used for the liners, is preferably a higher polymer having an average molecular weight of not less than about 15,000. When the bonded fabric sets, made with these liners, are ironed after washing, the polythene is melted again or becomes soft. If a soft polythene, having an average molecular weight of 13,000 for example, were used, a sufficient amount of polythene could seep up to the surface of the article giving rise to unpleasant discoloration after a few minutes. washes. By using a hard polythene having an average molecular weight of 20,000, for example, this effect is suppressed or its importance is greatly reduced.