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Méthode pour le recouvrement d'articles au moyen de matériaux thermoplastiques en motifs.
Cette invention concerne une méthode pour le recouvrement d'articles, particulièrement d'articles de revêtement destinés à être attachés thermiquement, au moyen de matériaux thermoplastiques dispersés en motifs.
De *tels articles, recouverts de matériaux thermo- plastiques dispersés en motifs, par exemple en points, ont été utilises d'abord dans le domaine de la. confection de vêtement où ils sont utilisés, par exemple en des endroits exposés à l'usure tels que les semelles d'enfants} les intérieure de gant .3, etc...
Le recouverment de ces premiers articles était ceponoan+ effectué au moyen d'un tambour perforé, l'article
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destiné à être reoouvert passait autour dudit tambour' étant pressé contre lui, un rouleau distributeur pour le matériel de recouvrement étant prévu à l'intérieur du susdit tambour, rouleau pourvu de perforations au travers desquelles le matériel pouvait parvenir jusqu'à une lame située è l'intérieur du susdit tambour en sa portion inférieure, où le matériel était pressé au travers du tambour et transféré à l'article. Cette première méthode connue,
apportée par le brevet britannique n 894.771 ne fonctionnait pas de manière satisfaisante en pratique et n'est pas utilisée pour des usages commerciaux.
Pour cette raison, des recherches furent réalisées afin de mettre au point une méthode pratiquement utilisable pour le recouvrement d'articles de la maniera mentionnée plus haut et, suivant la présente invention, on a trouvé qu'il est possible d'appliquer à ce'cte fin la méthode conventionnelle d'impression de couleurs,méthode dans laquelle l'article est forcé de se déplacer solidairement avec un rouleau d'impression gravé suivant le motif désiré, les gravures étant remplies au moyen du matériel de reoou- vrement, lequel matériel est alors transféré des gravures à l'article à recouvrir-,
ledit article étant alors envoyé vers une étape de traitement thermique afin de réaliser la gelatinisation du matériel de recouvrements Suivant un exemple préféré de la méthode; la profondeur des gravures du rouleau d'impression est plus grande que celle utilisée généralement dans 1'impression de oouleura et ces gravures sont à fond arrondi Quand on recouvre des articles par un motif constitué de points, les gravures comprennent des dépressions de section verticale en V.
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Un exemple préféré de l'invention est décrit dans ce qui suit, référence étant faite aux dessins ci-joints où. ; La, figure,1 illustre schématiquement le système de montage du rouleau d'impression avec le support de rouleau nécessaire, la lame fournissant lo matériel thermoplastique au rouleau, le tunnel chaufféet
La figure 2 montre une section transversale faite au travers des dépressions gravées dans le rouleau d'impres- sion dans le cas d'un recouvrement par un motif en points.
L'article destiné à être recouvert passe d'un rouleau de fourniture 2 sur un rouleau étendeur 3 et passe ensuite entre un rouleau d'impression 4 et un rouleau support 5, lequel est situé sous le rouleau d'impression et tourne solidairement avec lui, l'article enveloppe ainsi le rouleau d'impression sur une petite distance et se déplace ensuite sur des rouleaux guides 6 et 7 dans un tunnel chauffé 8, puis par l'intermédiaire d'un rouleau guide 9 jusqu'à un rouleau 10 destiné à recevoir le produit fini. Le rouleau de support 5 est recouvert de caoutchouc afin d'offrir une surface de contact plus grande entre le rouleau d'impression et l'article.
Le reouleau d'impression 4 comprend un cylindre en cuivre pourvu de dépressions 11 gravées dans sa surface plus profondément que normalement et qui sont arrondies en leur fond. Une lame 12 est adaptée de manière à pousser contre le rouleau d'impression en un point qui, compte tenu de la direction de rotation du rouleau se situe un peu en dessous de son point central supérieur.
Le matériel de recouvrement est amené du côté frontal de la lame 12 au moyen d'un rouleau distributeur ou d'un rouleau doseur perforé (non montrés), par exemple, jusqu'4 la surface du rouleau d'impression où une petite quantité du
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matériel est accumulée entre la surface du rouleau et la lame. La, lame est appuyée avec une très grande pression contre la surface du rouleau d'impression ce qui oblige le matériel 4 entrer dans les dépressions 11, les remplissant jusqu'à, leursbords, tandis que la surface du rouleau reste propre.
Dans le rétrécissement existant entre le rouleau d'impression et le rouleau de supporta lematériel qui remplit les dépressions 11 est transféré, suivant le motif déterminé par le rouleau d'impression, sur l'article 1 qui, après être recouvert, avance dans le tunnel chauffé 8 où le matériel de recouvrement est gélatinisé et séché à son état final.
Le rouleau d'impression utilisé en conformité avec l'invention est un rouleau en cuivre conventionnel.
Il peut être chromé aussi. Le rouleau est gravé suivant le motif désiré, des dépressions sphériques étant les plus habituelles, La gravure doit être plus profonde que normalement afin de donner une hauteur suffisante aux points de matériel plastique ou autre et les portions inférieures des dépressions doivent être arondies,. La profondeur des dépressions est de préférence de l'ordre de 0,5 à 0,6 mm, tandis que la profondeur correspondante dans l'impression destextiles est de 0,2 à 0,3 mm. Le diamètre desdépressions est de préférence de l'ordre, de 0,9 à 1,25 mm et leur espacement est de 1,4 à 1,9 mm.
La lame d'application du matériel plastique au rouleau d'impression est une lame conventionnelle utilisée pour l'impression des textiles. Le rouleau de support est de préférence couvert d'une couche assez épaisse de caoutchouc afin de fournir un coussin élastique entre le rouleau d'impression et le rouleau de support..,
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Le rouleau d'impression doit être traité au moyen d'un liquide anti-adhésif afin d'assurer ledétachement du matériel de recouvrement des dépressions du rouleau d'impression et son transfert sur la surface de l'article à recouvrir.
Des agents anti-adhésifs convenables sont les silicones, le moly tetrafluoro-étnylène et des solutions de cire.
La fréquence du traitement anti-adhésif est déterminée par les conditions de fonctionnement.
La vitesse du rouleau d'impression est variable, la fourniture en matériel de revêtement et le temps de chauffage étant détermines par cette susdite vitesse. Le temps de chauffage peut varier de 1 à 10 secondes et il dépend non seulement de la vitesse du transfert de l'article mais aussi de la température du tunnel de chauffage qui peut varier de 60 à 100 C, suivant la nature du matériel de recouvrement utilisé. La chaleur dans le tunnel de chauffage doit être de nature sèche et peut être fournie par des radiations infra-rouges, par l'introduction d'air chaud ou par n'importe quel autre moyen opportun.
Le matériel thermoplastique de recouvrement est un mélange pâteux consistant en PVC et en ?VA ou en PVO et en. un copolymère PVC-PVA. Des plasticisants adéquats pour le mélange considéré sont les phtalates tel que le dioctylphta- late, les adipates tels que les dioctyladipates, les phosphates tels que le trioctylphosphate et divers "époxy" ou polymères.. Les plasticisants sont utilisés en quantités variant de 60 à 100 parties en poids du mélange PVC-PVA.
La viscosité du matériel doit être de l'ordre de 1,500.000 à 2.000.000 de CPS, mesurée au moyen du viscosimètre Brcokfield RVF à une vitesse du rouleau de 2 tours par minute et à une température de 21 C. Le silica-gel peut
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être utilisé avantageusement comme agent épaississant et comme agents diluants; on peut utiliser des plasticisants secondaires tels que les Plasticisants à base d'huile minérale.
Des composés de l'étain, du barium, du cadmium, du calcium, du zinc ou du plomb ou des produits organiques variés peuvent être utilisés comme stabilisants à la chaleur,
L'application de la méthode conforme à l'invention n'est pas limitée à la préparation d'articles de revêtement destinés à être attachés thermiquement mais elle peut être appliquée à la préparation d'articles destinés à être utilisés dans une grande variété de domaines tels les articles de renforcement, les articles anti-dérapants, etc.) dans le cadre de la présente invention,
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Method for covering articles with thermoplastic materials in patterns.
This invention relates to a method for covering articles, particularly covering articles intended to be thermally bonded, with thermoplastic materials dispersed in patterns.
Such articles, covered with thermoplastic materials dispersed in patterns, for example in dots, were first used in the field of. making clothing where they are used, for example in places exposed to wear such as children's soles} glove inserts. 3, etc ...
The covering of these first articles was ceponoan + carried out by means of a perforated drum, the article
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intended to be reopened passed around said drum 'being pressed against it, a distributor roller for the covering material being provided inside the aforesaid drum, roller provided with perforations through which the material could reach a blade located è the interior of the aforesaid drum in its lower portion, where the material was pressed through the drum and transferred to the article. This first known method,
made by British Patent No. 894,771 did not work satisfactorily in practice and is not used for commercial purposes.
For this reason, research was carried out in order to develop a practically usable method for covering articles in the manner mentioned above and, according to the present invention, it has been found that it is possible to apply to this. This ends the conventional method of color printing, in which the article is forced to move together with a printing roller engraved in the desired pattern, the engravings being filled by means of the covering material, which material is then transferred from the engravings to the article to be covered-,
said article then being sent to a heat treatment step in order to gelatinize the covering material According to a preferred example of the method; the depth of the engravings on the printing roll is greater than that generally used in oouleura printing and these engravings are rounded bottom. When covering articles with a pattern consisting of dots, the engravings include depressions of vertical section in V.
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A preferred example of the invention is described in the following, reference being made to the accompanying drawings where. ; The, figure, 1 schematically illustrates the printing roller mounting system with the necessary roller support, the blade supplying the thermoplastic material to the roller, the heated tunnel and
Figure 2 shows a cross section made through the depressions etched in the printing roll in the case of a dot pattern overlap.
The article to be covered passes from a supply roll 2 to a spreader roll 3 and then passes between a printing roller 4 and a support roller 5, which is located under the printing roller and rotates integrally with it , the article thus wraps the printing roller over a small distance and then moves on guide rollers 6 and 7 in a heated tunnel 8, then through a guide roller 9 to a roller 10 intended to receive the finished product. The support roll 5 is covered with rubber to provide a larger contact area between the printing roll and the article.
The printing roller 4 comprises a copper cylinder provided with depressions 11 engraved in its surface more deeply than normally and which are rounded at their bottom. A blade 12 is adapted so as to push against the printing roller at a point which, taking into account the direction of rotation of the roller, is a little below its upper central point.
Cover material is fed from the front side of blade 12 by means of a dispenser roll or perforated metering roll (not shown), for example, to the surface of the impression roll where a small amount of
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material is accumulated between the surface of the roller and the blade. The blade is pressed with very great pressure against the surface of the printing roller which forces the material 4 to enter the depressions 11, filling them up to their edges, while the surface of the roller remains clean.
In the constriction existing between the printing roller and the support roll, the material which fills the depressions 11 is transferred, in the pattern determined by the printing roller, onto the article 1 which, after being covered, advances through the tunnel heated 8 where the covering material is gelatinized and dried to its final state.
The printing roller used in accordance with the invention is a conventional copper roller.
It can be chrome too. The roller is engraved according to the desired pattern, spherical depressions being the most usual. The engraving must be deeper than normal in order to give sufficient height to the points of plastic or other material and the lower portions of the depressions must be rounded. The depth of the depressions is preferably on the order of 0.5 to 0.6 mm, while the corresponding depth in the printing of the textiles is 0.2 to 0.3 mm. The diameter of the depressions is preferably of the order of 0.9 to 1.25 mm and their spacing is 1.4 to 1.9 mm.
The printing roller plastic application blade is a conventional blade used for textile printing. The media roll is preferably covered with a sufficiently thick layer of rubber to provide an elastic cushion between the printing roll and the media roll.
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The printing roller should be treated with a non-stick liquid in order to ensure the detachment of the covering material from the depressions of the printing roller and its transfer to the surface of the article to be covered.
Suitable release agents are silicones, moly tetrafluoroethylene and wax solutions.
The frequency of the non-stick treatment is determined by the operating conditions.
The speed of the printing roller is variable, the supply of coating material and the heating time being determined by this aforesaid speed. The heating time can vary from 1 to 10 seconds and it depends not only on the speed of the transfer of the article but also on the temperature of the heating tunnel which can vary from 60 to 100 C, depending on the nature of the covering material used. The heat in the heating tunnel must be of a dry nature and can be supplied by infrared radiation, by the introduction of hot air or by any other suitable means.
The thermoplastic covering material is a pasty mixture consisting of PVC and VA or PVO and. a PVC-PVA copolymer. Suitable plasticizers for the mixture considered are phthalates such as dioctylphthalate, adipates such as dioctyladipates, phosphates such as trioctylphosphate and various "epoxies" or polymers. Plasticizers are used in amounts varying from 60 to 100 parts by weight of the PVC-PVA mixture.
The viscosity of the material should be of the order of 1,500,000 to 2,000,000 CPS, measured by means of the Brcokfield RVF viscometer at a roller speed of 2 revolutions per minute and at a temperature of 21 C. The silica-gel can
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be used advantageously as a thickening agent and as diluting agents; secondary plasticizers such as plasticizers based on mineral oil can be used.
Compounds of tin, barium, cadmium, calcium, zinc or lead or various organic products can be used as heat stabilizers,
The application of the method according to the invention is not limited to the preparation of coating articles intended to be thermally attached but can be applied to the preparation of articles intended for use in a wide variety of fields. such reinforcing articles, anti-slip articles, etc.) in the context of the present invention,