CA2003968C - Support a base de nappe nontissee en textile chimique et son procede de fabrication - Google Patents
Support a base de nappe nontissee en textile chimique et son procede de fabricationInfo
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Abstract
Support à base de nappe non tissée pour article plat, de bonne stabilité dimensionnelle dans toutes les conditions de réalisation, de traitements ultérieurs et d'emploi, qui comporte au moins une nappe non tissée à base de matière textile chimique sous forme de fibres ou de filaments continus. Le support est caractérisé par le fait que la nappe comporte des fils de renfort disposés parallèlement entre eux dans le sens de sa longueur, comme par exemple des fils de verre. Les fils de renfort sont associés à la nappe non tissée par liage chimique, thermoliage ou aiguilletage, ou bien thermoliage et aiguilletage. Le support peut être utilisé notamment comme armature de membrane d'étanchéité, support primaire ou secondaire de tapis tuft, armature de dalle de revêtement de sol, support d'enduction ou support de flock.
Description
20039~
La presente invention concerne un support à base de nappe nontissée en textile chimique, stable dimensionnellement et son procéde de fabrication.
Il est connu d'utiliser des nappes nontissees en textile chimique, en particulier textile synthetique tel que polyester, comme support dans de nombreuses applications : membrane d'etancheite, revêtements de sol tels que tapis (tuft, aiguillete, ..), dalles (plastiques, textiles), revêtements muraux, supports d'enduction, support de flock, etc D'une façon genérale, ces articles cnt en commun d'une part d'exiger tant a la pose qu'au vieillissement une grande stabilite dimensionnelle et d'autre part d'être soumis en cours de fabrication simultanement ~ c'importantes contraintes mecaniques et thermiques genéralement supérieures a celles subies en cours d'utilisation ; ces contraintes peuvent conduire à des risques de déformation : élongation dans le sens long, retrait dans le sens travers et de déformations inverses au cours du vieillissement de l'article posé, du fait du phénomène de "retour élastique" ceci plus précisément pour les supports de faible poids tels que ceux d'un poids égal ou inferieur à 150 g/m .
Ainsi les membranes d'etanchéite, utilisees dans l'industrie du bâtiment, sont souvent constituees d'un support ou armature bitumine. Ces supports ont d'abord ete des tissus de jute, des fibres cellulosiques, puis des voiles de fibres de verre. Il y a quelques annees, est apparue une nouvelle génération de produits d'étanchéité apportant un net progrès en la matière, d'une part, grâce à l'amélioration spectaculaire des bitumes modifiés par des élastomères et/ou des plastomères, d'autre part grâce à
l'utilisation conjointe d'armatures à base de nappes nontissées en textile polyester, principalement le polytéréphtalate d'éthylène glycol répondant aux exigences de défor~abilite accrue, permettant de mieux supporter les variations dimensionnelles des supports (toits, terrasses, isolants thermiques) et conduisant à une très nette augmentation des résistances au poinsonnement des complexes bitume/armature ainsi réalisés.
Toutefois, si les nontisses (voie fondue, voie sèche, voie humide) sont, le plus souvent, lies chimiquement entre eux, ce qui conduit generalement à des resultats industriels interessants, cette 2003!3~
-operation de liage met en oeuvre des compositions particulières de produits chimiques, elle est réalisee avec une reprise de procede et s'avère finalement coûteuse.
Par ailleurs, on n'obtient pas de resultats parfaitement satisfaisants du point de vue comportement ulterieur des nappes, en particulier en stabilite dimensionnelle que ce soit lors du bituminage ou ensuite au niveau des chapes (membranes) realisees et pGsees sur toiture. On constate ainsi que decrit precedemment que cela peut conduire à des deformations : retrait en sens travers et elongation en sens long des armatures au bituminage et après vieillissement sur toiture, deformatior.s inverses et risques d'ondulations, ceci plus precisément pour les armatures de poids inférieur ou egal à 150 g/m2.
Or, la tendance actuelle est à l'allègement des composants de la chape bituminée ceci pour des raisons économiques et techniques :
coût diminué, stockage et manipulation plus aises. C'est pourquoi, de nombreux fabricants utilisent, pour les membranes d'etancheite les plus legères, une armature constituee par un complexe comprenant au moins une nappe nontissee en polyester, associee à un voile de verre ou à une grille de verre tissee ou collee.
L'association entre nontisse et voile de verre se fait couramment lors de l'operation de bituminage par impregnation simultanee des deux armatures. Il est egalement possible d'associer le voile de verre et le nontisse polyester par aiguilletage ou collage.
Des documents décrivant de tels produits sont par exemple, le brevet français FR 2.562.471 dans lequel un nontisse polyester est associe à deux couches externes à base de fibre de verre ; le brevet americain US 4.539.254 qui decrit une membrane comprenant au moins trois couches liees ensemble combinant nontisses(s), grille de verre et polyester : le brevet anglais 1.517.595 dans lequel un nontisse en polyester est associe à un reseau de fils de verre (grille/fils croises). Dans ces realisations, la quantite de verre bien que limitee pour ne pas trop augmenter la masse n'en demeure pas moins relativement importante ce qui sur le plan economique entra me une augmentation du coût.
200~96~3 Sur le plan technique, ces diverses réalisations permettent d'améliorer 12 stabilité dimensionnelle de la membrane d'étar.chéité
une fois posée. Dans une certaine mesure, elles permettent aussi de réduire les déformations de la nappe polyester lors du bituminage, ceci en limitant l'allongement dans le sens long lors du passage dans la machine et le rétrecissement en largeur ainsi que les deformations ulterieures liees à la tendance au retour élastique des chapes lors du vieillissement après la pose sur toiture.
Cependant, ces solutions ne sont pas entièrement satisfaisartes, en particulier dans le cas de deux armatures distinctes. En effet, l'imprégnation de bitume s'effectue par passage de la nappe, ou plutôt du complexe nontisse polyester + voile de verre, dans un bac d'impregnation. La qualite de l'imprégnation dépend de differents facteurs, en particulier la viscosité du bitume définie en fonction de la température et du temps de séjour , et des systèmes mecaniques de détour et d'essorrage dans les bains. Comme la température est limitée à cause des risques de dégradation du polyester, il faut un temps de sejour suffisamment important pour que l'imprégnation soit totale, ce qui implique un parcours dans le bac suffisamment long et donc le passage du complexe sur des guides ou embarrages provoquant des frottements augmentant les contraintes de tension pouvant atteindre 80 daN/m de largeur de nappe.
Or, sous l'action conjuguee de la temperature des bains d'impregnation ou de surfasage, souvent de l'ordre de 160 à 200~C, et des efforts de traction de la machine, la nappe de verre et la nappe de polyester peuvent avoir des comportements differencies lors de l'opération d'impregr.ation et lors de la relaxation de la chape posée, ce qui peut produire des phénomenes d'irrégularites de surface : ondulations, craquelures, etc Par ailleurs, le comportement mécanique de la chape bi-armée lors du phénomene de traction est souvent très hétérogène. En effet, le voile de verre, compte tenu de sa faible élongation à la rupture (inférieure à 5 %), casse en premier selon des lignes de rupture préférentielles. A l'endoit de ces lignes de rupture, se localisent 200396~3 les contraintes sur l'armature polyester de plus forte elongation, mais cette localisation entralne une diminution des caracteristiques globales de charge, d'elongation et de resistance à la fatigue. Ceci peut conduire à des risques de fissurations sur la chape.
D'autre progrès ont ete apportes par la demanderesse dans le brevet français 2.546.537 qui concerne une armature de membrane d'etancheite et une membrane réalisee avec cette armature présentant de bonnes caracteristiques dimensionnelles dans le temps et, de plus, realisee dans des conditions economiquement interessantes.Cette membrane d'etancheite est caracterisee en ce que son armature est un nontisse de filaments continus thermolies, de preference aiguilletes, contenant :
- 70 a 90 % de polyterephtalate d'ethylène glycol et - 30 a 10 % de polyterephtalate de butylène glycol.
Le procede de fabrication de cette armature est caracterise en ce que l'on realise, par extrusion, une nappe de filaments continus constitues par les deux polymeres, que l'on aiguillette eventuellement la nappe obtenue, puis qu'on la thermolie en continu à une temperature comprise entre 220 et 240~C en provoquant la fusion du constituant le plus fusible.
Pour la realisation de la membrane d'etancheite, l'armature est bituminee à une temperature inferieure à la température de thermoliaison des filaments de la nappe. Après bituminage, l'ensemble est soumis eventuellement aux traitements habituels tels que sablage ou ardoisage. Ici on a supprime l'utilisation d'un voile ou d'une grille de verre conjointement au nontisse en polyester, ce qui est techniquement et économiquement interessant.
On a constate toutefois, en particulier pour de faibles grammages de poids inférieur ou égal à 150 g/m2, que se posent encore quelques problèmes de stabilite dimensionnelle lors de la fabrication de la membrane à partir de la nappe, plus specialement lors du bituminage à cause des contraîntes mecaniques et thermiques elevees, et dans les conditions d'emploi sur terrasse de la membrane realisee ou, par le ph~enomène de retour elastique, se produisent dans le temps des déformations en sens inverse de celles survenant lors de la fabrication.
Il est également connu d'introduire des fils de renfort longitudinaux en matière minérale dans un voile de verre, ledit voile étant ensuite associé à une nappe en fibres synthétiques préconsolidée pour l'obtention d'un support de membrane d'étanchéité. Un tel complexe dont le but est de présenter d'abord des propriétés nor. feu et ensuite une bonne stabilite dimensionnelle fait l'objet de la demande de brevet européen 0242524. Cependant, si cetce demande traite de la stabilité
dimensionntlle dans les conditions d'emploi (jusqu'à 80~ C, et sans contrainte), il ne dit rien sur la stabilité du produit en cours du bituminage c'est-à-dire soumis à des températures et des contraintes élevées. Or le comportement au bituminage détermine en grande partie le comportemer.t ultérieur dans les conditions d'emploi et des déformations au cours de ce traitement s'avérent aussi néfastes par la suite.
Des problèmes analogues à ceux rencontrés en étanchéité surviennent également dans l'emploi revêtements de sol.
Dar,s cette application on utilise par exemple des nappes nontissées en textile synthétique comme support primaire (dossier primaire) et /ou support secondaire (dossier secondaire) de tapis tuft. La fabrication du tapis comporte des opérations connues, telles que : enduction d'envers, dépot de s¢us couche, teinture ou impression, qui soumettent le produit en cours d'élaboration simultanément à des dempératures élevées et à des contraintes importantes. Il peut en résulter des déformations élongacion dans le sens long, retrait dans le sens travers des dossiers primaire et secondaire et par la suite une tendance à déformations lnverses une fois le tapis posé, ce qui est néfaste, en particulier dar.s le cas d'impression à motifs raccordables.
Des risques analogues de déformations à la fabrication et de tendance à
déformations inverses au vieillissement peuven~ se rencontrer aussl pour les dalles plastiques ou textiles armées d'une nappe nontissee, alors que ce sont des articles qui exigent une excellente stabilité
dimensionnelle, 200~9~8 La présente demande se propose de résoudre les problèmes ci-dessus. Elle a pour objet un support à base de nappe non tissée pour article plat, le support présentant une bonne stabilité dimensionnelle dans toutes les conditions de réalisation, de traitements ultérieurs et d'emploi, et comportant au moins une nappe non tissée à base de matière textile chimique sous forme de fibres ou de filaments continus, le support étant caractérisé par le fait que la nappe est une nappe de poids compris entre 20 et 500 g/mZ et comporte, liés à elle, des fils haut module de renfort disposés parallèlement entre eux dans le sens de sa longueur et présentant un module de Young supérieur à 20 GPa, les fils de renfort étant de quantité telle que, lorsque le support est soumis à des efforts de traction dans le sens long à 180~C, une rupture des fils de renfort intervient sous une contrainte d'au moins 80 daN par mètre de largeur, le support ayant un module de Young à température ambiante qui n'est pas sensiblement modifié par rapport au même module mesuré dans les mêmes conditions de la nappe non tissée de base sans fils de renfort.
L'invention propose également un procédé de fabrication d'un support à base de nappe non tissée pour article plat, le support présentant une bonne stabilité dimensionnelle dans toutes les conditions de réalisation, de traitements ultérieurs et d'emploi, et comportant au moins une nappe non tissée à base de matière textile chimique sous forme de fibres ou de filaments continus, la nappe étant une nappe de poids compris entre 20 et 500 g/m2 et comporte, liés à elle, des fils de renfort disposés parallèlement entre eux dans le sens de sa longueur et présentant un module de Young supérieur à 20 GPa, les fils de renfort étant de quantité
telle que, lorsque le support est soumis à des efforts de traction dans le sens long à 180~C, une rupture des fils de /~i .~
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La presente invention concerne un support à base de nappe nontissée en textile chimique, stable dimensionnellement et son procéde de fabrication.
Il est connu d'utiliser des nappes nontissees en textile chimique, en particulier textile synthetique tel que polyester, comme support dans de nombreuses applications : membrane d'etancheite, revêtements de sol tels que tapis (tuft, aiguillete, ..), dalles (plastiques, textiles), revêtements muraux, supports d'enduction, support de flock, etc D'une façon genérale, ces articles cnt en commun d'une part d'exiger tant a la pose qu'au vieillissement une grande stabilite dimensionnelle et d'autre part d'être soumis en cours de fabrication simultanement ~ c'importantes contraintes mecaniques et thermiques genéralement supérieures a celles subies en cours d'utilisation ; ces contraintes peuvent conduire à des risques de déformation : élongation dans le sens long, retrait dans le sens travers et de déformations inverses au cours du vieillissement de l'article posé, du fait du phénomène de "retour élastique" ceci plus précisément pour les supports de faible poids tels que ceux d'un poids égal ou inferieur à 150 g/m .
Ainsi les membranes d'etanchéite, utilisees dans l'industrie du bâtiment, sont souvent constituees d'un support ou armature bitumine. Ces supports ont d'abord ete des tissus de jute, des fibres cellulosiques, puis des voiles de fibres de verre. Il y a quelques annees, est apparue une nouvelle génération de produits d'étanchéité apportant un net progrès en la matière, d'une part, grâce à l'amélioration spectaculaire des bitumes modifiés par des élastomères et/ou des plastomères, d'autre part grâce à
l'utilisation conjointe d'armatures à base de nappes nontissées en textile polyester, principalement le polytéréphtalate d'éthylène glycol répondant aux exigences de défor~abilite accrue, permettant de mieux supporter les variations dimensionnelles des supports (toits, terrasses, isolants thermiques) et conduisant à une très nette augmentation des résistances au poinsonnement des complexes bitume/armature ainsi réalisés.
Toutefois, si les nontisses (voie fondue, voie sèche, voie humide) sont, le plus souvent, lies chimiquement entre eux, ce qui conduit generalement à des resultats industriels interessants, cette 2003!3~
-operation de liage met en oeuvre des compositions particulières de produits chimiques, elle est réalisee avec une reprise de procede et s'avère finalement coûteuse.
Par ailleurs, on n'obtient pas de resultats parfaitement satisfaisants du point de vue comportement ulterieur des nappes, en particulier en stabilite dimensionnelle que ce soit lors du bituminage ou ensuite au niveau des chapes (membranes) realisees et pGsees sur toiture. On constate ainsi que decrit precedemment que cela peut conduire à des deformations : retrait en sens travers et elongation en sens long des armatures au bituminage et après vieillissement sur toiture, deformatior.s inverses et risques d'ondulations, ceci plus precisément pour les armatures de poids inférieur ou egal à 150 g/m2.
Or, la tendance actuelle est à l'allègement des composants de la chape bituminée ceci pour des raisons économiques et techniques :
coût diminué, stockage et manipulation plus aises. C'est pourquoi, de nombreux fabricants utilisent, pour les membranes d'etancheite les plus legères, une armature constituee par un complexe comprenant au moins une nappe nontissee en polyester, associee à un voile de verre ou à une grille de verre tissee ou collee.
L'association entre nontisse et voile de verre se fait couramment lors de l'operation de bituminage par impregnation simultanee des deux armatures. Il est egalement possible d'associer le voile de verre et le nontisse polyester par aiguilletage ou collage.
Des documents décrivant de tels produits sont par exemple, le brevet français FR 2.562.471 dans lequel un nontisse polyester est associe à deux couches externes à base de fibre de verre ; le brevet americain US 4.539.254 qui decrit une membrane comprenant au moins trois couches liees ensemble combinant nontisses(s), grille de verre et polyester : le brevet anglais 1.517.595 dans lequel un nontisse en polyester est associe à un reseau de fils de verre (grille/fils croises). Dans ces realisations, la quantite de verre bien que limitee pour ne pas trop augmenter la masse n'en demeure pas moins relativement importante ce qui sur le plan economique entra me une augmentation du coût.
200~96~3 Sur le plan technique, ces diverses réalisations permettent d'améliorer 12 stabilité dimensionnelle de la membrane d'étar.chéité
une fois posée. Dans une certaine mesure, elles permettent aussi de réduire les déformations de la nappe polyester lors du bituminage, ceci en limitant l'allongement dans le sens long lors du passage dans la machine et le rétrecissement en largeur ainsi que les deformations ulterieures liees à la tendance au retour élastique des chapes lors du vieillissement après la pose sur toiture.
Cependant, ces solutions ne sont pas entièrement satisfaisartes, en particulier dans le cas de deux armatures distinctes. En effet, l'imprégnation de bitume s'effectue par passage de la nappe, ou plutôt du complexe nontisse polyester + voile de verre, dans un bac d'impregnation. La qualite de l'imprégnation dépend de differents facteurs, en particulier la viscosité du bitume définie en fonction de la température et du temps de séjour , et des systèmes mecaniques de détour et d'essorrage dans les bains. Comme la température est limitée à cause des risques de dégradation du polyester, il faut un temps de sejour suffisamment important pour que l'imprégnation soit totale, ce qui implique un parcours dans le bac suffisamment long et donc le passage du complexe sur des guides ou embarrages provoquant des frottements augmentant les contraintes de tension pouvant atteindre 80 daN/m de largeur de nappe.
Or, sous l'action conjuguee de la temperature des bains d'impregnation ou de surfasage, souvent de l'ordre de 160 à 200~C, et des efforts de traction de la machine, la nappe de verre et la nappe de polyester peuvent avoir des comportements differencies lors de l'opération d'impregr.ation et lors de la relaxation de la chape posée, ce qui peut produire des phénomenes d'irrégularites de surface : ondulations, craquelures, etc Par ailleurs, le comportement mécanique de la chape bi-armée lors du phénomene de traction est souvent très hétérogène. En effet, le voile de verre, compte tenu de sa faible élongation à la rupture (inférieure à 5 %), casse en premier selon des lignes de rupture préférentielles. A l'endoit de ces lignes de rupture, se localisent 200396~3 les contraintes sur l'armature polyester de plus forte elongation, mais cette localisation entralne une diminution des caracteristiques globales de charge, d'elongation et de resistance à la fatigue. Ceci peut conduire à des risques de fissurations sur la chape.
D'autre progrès ont ete apportes par la demanderesse dans le brevet français 2.546.537 qui concerne une armature de membrane d'etancheite et une membrane réalisee avec cette armature présentant de bonnes caracteristiques dimensionnelles dans le temps et, de plus, realisee dans des conditions economiquement interessantes.Cette membrane d'etancheite est caracterisee en ce que son armature est un nontisse de filaments continus thermolies, de preference aiguilletes, contenant :
- 70 a 90 % de polyterephtalate d'ethylène glycol et - 30 a 10 % de polyterephtalate de butylène glycol.
Le procede de fabrication de cette armature est caracterise en ce que l'on realise, par extrusion, une nappe de filaments continus constitues par les deux polymeres, que l'on aiguillette eventuellement la nappe obtenue, puis qu'on la thermolie en continu à une temperature comprise entre 220 et 240~C en provoquant la fusion du constituant le plus fusible.
Pour la realisation de la membrane d'etancheite, l'armature est bituminee à une temperature inferieure à la température de thermoliaison des filaments de la nappe. Après bituminage, l'ensemble est soumis eventuellement aux traitements habituels tels que sablage ou ardoisage. Ici on a supprime l'utilisation d'un voile ou d'une grille de verre conjointement au nontisse en polyester, ce qui est techniquement et économiquement interessant.
On a constate toutefois, en particulier pour de faibles grammages de poids inférieur ou égal à 150 g/m2, que se posent encore quelques problèmes de stabilite dimensionnelle lors de la fabrication de la membrane à partir de la nappe, plus specialement lors du bituminage à cause des contraîntes mecaniques et thermiques elevees, et dans les conditions d'emploi sur terrasse de la membrane realisee ou, par le ph~enomène de retour elastique, se produisent dans le temps des déformations en sens inverse de celles survenant lors de la fabrication.
Il est également connu d'introduire des fils de renfort longitudinaux en matière minérale dans un voile de verre, ledit voile étant ensuite associé à une nappe en fibres synthétiques préconsolidée pour l'obtention d'un support de membrane d'étanchéité. Un tel complexe dont le but est de présenter d'abord des propriétés nor. feu et ensuite une bonne stabilite dimensionnelle fait l'objet de la demande de brevet européen 0242524. Cependant, si cetce demande traite de la stabilité
dimensionntlle dans les conditions d'emploi (jusqu'à 80~ C, et sans contrainte), il ne dit rien sur la stabilité du produit en cours du bituminage c'est-à-dire soumis à des températures et des contraintes élevées. Or le comportement au bituminage détermine en grande partie le comportemer.t ultérieur dans les conditions d'emploi et des déformations au cours de ce traitement s'avérent aussi néfastes par la suite.
Des problèmes analogues à ceux rencontrés en étanchéité surviennent également dans l'emploi revêtements de sol.
Dar,s cette application on utilise par exemple des nappes nontissées en textile synthétique comme support primaire (dossier primaire) et /ou support secondaire (dossier secondaire) de tapis tuft. La fabrication du tapis comporte des opérations connues, telles que : enduction d'envers, dépot de s¢us couche, teinture ou impression, qui soumettent le produit en cours d'élaboration simultanément à des dempératures élevées et à des contraintes importantes. Il peut en résulter des déformations élongacion dans le sens long, retrait dans le sens travers des dossiers primaire et secondaire et par la suite une tendance à déformations lnverses une fois le tapis posé, ce qui est néfaste, en particulier dar.s le cas d'impression à motifs raccordables.
Des risques analogues de déformations à la fabrication et de tendance à
déformations inverses au vieillissement peuven~ se rencontrer aussl pour les dalles plastiques ou textiles armées d'une nappe nontissee, alors que ce sont des articles qui exigent une excellente stabilité
dimensionnelle, 200~9~8 La présente demande se propose de résoudre les problèmes ci-dessus. Elle a pour objet un support à base de nappe non tissée pour article plat, le support présentant une bonne stabilité dimensionnelle dans toutes les conditions de réalisation, de traitements ultérieurs et d'emploi, et comportant au moins une nappe non tissée à base de matière textile chimique sous forme de fibres ou de filaments continus, le support étant caractérisé par le fait que la nappe est une nappe de poids compris entre 20 et 500 g/mZ et comporte, liés à elle, des fils haut module de renfort disposés parallèlement entre eux dans le sens de sa longueur et présentant un module de Young supérieur à 20 GPa, les fils de renfort étant de quantité telle que, lorsque le support est soumis à des efforts de traction dans le sens long à 180~C, une rupture des fils de renfort intervient sous une contrainte d'au moins 80 daN par mètre de largeur, le support ayant un module de Young à température ambiante qui n'est pas sensiblement modifié par rapport au même module mesuré dans les mêmes conditions de la nappe non tissée de base sans fils de renfort.
L'invention propose également un procédé de fabrication d'un support à base de nappe non tissée pour article plat, le support présentant une bonne stabilité dimensionnelle dans toutes les conditions de réalisation, de traitements ultérieurs et d'emploi, et comportant au moins une nappe non tissée à base de matière textile chimique sous forme de fibres ou de filaments continus, la nappe étant une nappe de poids compris entre 20 et 500 g/m2 et comporte, liés à elle, des fils de renfort disposés parallèlement entre eux dans le sens de sa longueur et présentant un module de Young supérieur à 20 GPa, les fils de renfort étant de quantité
telle que, lorsque le support est soumis à des efforts de traction dans le sens long à 180~C, une rupture des fils de /~i .~
-
2~o3~6~
6a renfort intervient sous une contrainte d'au moins 80 daN par mètre de largeur, le support ayant un module de Young à
température ambiante qui n'est pas sensiblement modifié par rapport au même module mesuré dans les mêmes conditions de la nappe non tissée de base sans fils de renfort, le procédé
étant caractérisé par le fait qu'on amène en quantité
désirée par un moyen approprié les fils haut module de renfort que l'on dispose en continu parallèlement les uns aux autres à une distance prédéterminée contre au moins une des faces de la nappe non tissée ou entre deux couches et qu'on réalise une liaison entre les fils et la nappe.
La nappe non tissée peut être obtenue par voie sèche, voie humide ou par extrusion d'une masse fondue sous forme de filaments (nappe spunbonded). La matière textile chimique est généralement synthétique. On utilise de préférence une nappe de filaments continus en polymères synthétiques tels que polyamide ou polyester qui présentent une bonne stabilité dans les conditions de fabrications et d'emploi de l'article.
Avantageusement, on utilise des filaments à base de polyester. Comme polyester, on peut utiliser le polytéréphtalate d'éthylène glycol seul ou associé avec du polytéréphtalate de butylène glycol ; les deux polymères étant filés ensemble sous forme de bicomposant : bilame, côte-côte ou coaxial, ou filés séparément à partir de la même filière ou de filières différentes. Les filaments de la nappe peuvent être de n'importe quelle section : plate, ronde ou profilée. De préférence, on utilise des filaments de section ronde. La nappe est de préférence consolidée par aiguilletage et avantageusement thermoliage.
De préférence, les caractéristiques de la nappe considérée --20~3968 6b isolément et en particulier son comportement à la traction à froid sont déjà conformes ou relativement proches des caractéristiques exigées pour le support dans le cadre de son utilisation.
Le poids de la nappe non tissée, selon l'emploi peut varier dans de larges limites. En général, il est compris entre 20 et 500 g/m2, de préférence entre 50 et 250 g/m2, l'invention étant particulièrement intéressante pour les nappes de poids inférieur ou égal à 150 g/m2, les plus susceptibles de subir des déformations lors des opérations de fabrication de l'article.
Par fils haut module on désigne des fils présentant un module d'élasticité supérieur à 20 GPa et de préférence supérieur à 50 GPa (1 GPa = 109 Pa) ; ces valeurs étant mesurées à température ambiante mais ~, ,~;
2003~
n'etant pas sensiblement modifiees lorsque les fils sont soumis ~ des températures de l'ordre de 200~C et plus. Comme fils haut module, on peut citer les fils à bzse des matériaux suivants : verre, aramides, polyamides aromatiques, divers polyesters haute tenacite, carbone, metal, etc ... ~e preference on utilise des fils de verre, très repandus et relativement peu chers. Les fils haut module constituent un renfort dar.s le sens long de la nappe nontissee. Ils peuvent être deposes sur une face, les deux faces, ou prls en sandwich dans la nappe nontissee.
L'association fils de renfort/nappe nontissee peut être realisee par liage avec un liant c~.imique approprie, thermoliage et/ou aiguilletage ;
ces moyens devant permettre d'obtenir une excellente cohesion entre les fils et la nappe nontissee.
La quantite de fil de renfort est fonction des caracteristiques de la nappe à laquelle ils sont associes, en particulier de son comportement en traction à froid et aux temperatures atteintes lors du processus d'elaboration de l'article ainsi que des contraintes supportees au cours de ce processus. La quantite r;n;~l e est determinee par la resistance necessaire du support (nappe nontissee plus fils de renfort) aux contraintes de traction subies aux temperatures elevees atteintes au cours du processus d'elaboration de l'article. Cette quantite doit être suffisante pour eviter la rupture de fils. Elle est telle que lorsque la nappe renforcee est soumise au test contraînte/allongement dans le ser,s long, la rupture des fils de verre est enregistree pour une contrainte d'au moins 80 et de preference d'au moins 100 daN par mètre de largeur.
La quantite ~ le est determinee en fonction de la courbe charge/allongement de la nappe nontissee à froid. Elle est determinee de façon à ce que l'allure de la courbe charge/allongement de la nappe renforcee soit aussi proche que possible de celle de la nappe non renforcee. En particulier le module de Young n'est pas sensiblement modifie et l'allure de la courbe ne presente pas de discontinuite importante lorsqu'on enregi~tre la casse des fils de renfort.
La quantite de fils de renfort s'exprime par les paramètres diamètre (titre) et densite (espacement). Ces deux paramètres sont optimises afin d'avoir le comportement le plus homogène possible du support. Sachant que pour un type de nappe donne, la courbe charge/allongement depend essentiellement de son poids, dans le cas préférentiel d'utilisation de 200396~3 -fils de verre et pour des nappes nontissées de filament continus en polyester, dcr.t le poids est compris entre 50 et 250 g/m2 et selon qu'elles sont liees chimiquement, thermoliees et/ou aiguilletées, on utilisera avantageusement des fils de verre dont le diamètre des brins élémentaires est compris entre 5 ~ et 13 ~, dont le titre est compris entre de 2,8 et 272 tex et qui sont regulièrement espaces de 2 mm à 30 mm. De preference on utilise des fils ae verre dont le titre est compris entre 22 et 6& tex, espacés de 10 a 30 mm ; les titres indiques ci-dessus sont ceux des fils standards du commerce.
Dans la pratique, pour les nappes polyester de poids preférentlel 50 a 250 g/m et quelle que soit la destination finale du support (étanchéité, tapis, dalles, etc ..) l'utilisation de quelques grammes /m de fils de verre est suffisante ; 2 a 3 g/m de fils de verre sont suffisants p~ur des nappes de 50 a 150 g/m destinées a la confection de membranes d'etanchéité, le passage en ~hin~ a bituminer se fait dans ce cas sans aucun probleme. ~n effet, la charge de rupture des fils de verre sur 1 m de largeur de machine peut être calculée de la façon suivante. Pour 2,244 g/m2 de fils de verre soit 66 fils de 34 tex espacés de 15 mm, la charge de rupture par metre de largeur de nappe de fils de verre seuls sera de :
34 x 66 x 33,5 = 75174 g = 75,174 kg titre du nombre tenacité soit sensiblement fil en de du fil en 73,67 daN
tex fils/m g/tex Dans le cas d'un assemblage des fils sur une nappe polyester filaments continus de 110 g/m suivi d'une thermoliaison, la rupture des fils de verre sur courbe charge/allongement d'une éprouvette de 5 cm de large (3 fils considéres) et de 20 cm entre mors du dynamometre (selon la Norme AFNOR G07001) est enregistrée a 18 daN, ce qui correspond à 18x20 = 360 daN pour lm de large. Cette considérable augmentation apparente de la charge de rupture initiale des fils de verre s'explique par l'excellente cohesion fils/ncntisse consequence des multiples zones de collage des fils d&r.s la structure textile par le biais des fibres liantes fondues et génératrice d'un comportement à la rupture parfaitement homogène de l'ensemble.
20039~,~
g Comme on le verra plus en détail dans les exemples, l'examen de la courbe charge/allongement à froid de ladite nappe nontissée armée de fils de verre en quantité dcsée montre :
-un module de Young à froid identique dans le sens long par rapport à la même nappe nontissée non armée.
-à mi-charge er.viron, rupture des flls de verre sans provoquer de brisure de courbe trop importante.
Par contre llexamen de courbe charge/allongment à 180~C montre une notable amélioration du module de Young à chaud. Ce module est multiplié
par au moins 2 et de préférence par 2,5 a 3.
On voit bien, d'apres ces tests que la stabilisation peut être parfaite lors d'une opération de bituminage, lec tensions machines n'excedant pas 100 daN/m de largeur et que d'autre part la stabilité dimensionnelle du 15~- produit dans les conditions d'emploi sera nettement amélioree, ceci par la diminution de l'effet de memoire. Ces résultats sont obtenus avec très peu de verre et pour un coût ~;n;mllr de l'ordre de 0,08 F/m2. Ce coût matière est à mettre en comparaison avec un coût de 0,80 F/m2 environ pour un voile de verre de 50 g/m2 utilisé fréquemment dans les chapes biarmées polyester-voile de verre ou encore avec la réalisation de complexe nontissé-grille de verre lxlx34 tex (1 fil/cm en chalne et trame), structure Jugee comme r;nir~le sur le plan pratique dont le coût, dans tous les cas, est superieur a 1 F/m .
La présente demande concerne également un procédé de fabrication du support ci-dessus, caracterisé par le fait que lors de la fabrication d'une nappe nontissée en matiere textile chimique ou apres sa fabrication on amene, par un moyen approprié, des fils de renfort que l'on dispose en continu parallèlement les uns aux autres à une distance prédeterminee contre au moins une des faces de la nappe nontissée ou entre deux couches et qu'on réalise la liaison entre lesdits fils et ladite nappe.
Pour la réalisation de la nappe par voie fondue on pratique l'extrusion du polymere et la fabrication de la nappe en utilisant de preference les ' 200~9G~
moyens decrits dans les brevets français 1.582.147 et 2.299.438 de la demanderesse. La mise en place des fils de renfort peut se faire en continu ou en discontinu. Dans les deux cas, les fils sont alimentes à
partir d'ensouples ou de bobines disposees au voisinage de la nappe et distribues de telle fa~on qu'ils se deroulent parallèlement entre eux à
espace predetermine constant dans le sens longitudinal. De preference la mise en place des fils de renfort s'effectue en continu avec la fabrication de la nappe, immeaiatement après celle-ci ou pendant celle-ci, lors du nappage.
La liaison des fils avec la nappe est realisee soit par application d'un liant chimique, soit de preference par aiguilletage et /ou thermoliage.
Dans le cas de liage chimique on peut utiliser soit des fils enduits d'une colle chimique, soit pour les nappes liees chimiquement introduire les fils dans la nappe lors du liage chimique de celle-ci.
Dans le cas de thermoliage on peut utiliser soit des fils enduits de produit thermocollant ou guipes d'un fil thermocollant soit pour les nappes thermoliees introduire les fils dans la nappe au cours de sa fabrication et lier nappe et fils au cours du thermoliage de la nappe.
Par exemple, dans le cas de thermoliage, sans aiguilletage prealable et fils appliques en surface, on utilise la première solution : fils thermocollants.
Dans le cas d'aiguilletage, on utilise de preference des aiguilles speciales, les fils de renfort etant noyes en surface ou dans la masse des filaments textiles emmélés. Par exemple, dans le cas d'aiguilletage et d'assemblage des fils sur une face, on utilise des aiguilles speciales de section ronde à deux arêtes opposees munies de barbes posltionnees dirigees dans le sens lcngitudinal, afin de ne pas toucher les fils de renfort : telles que les aiguilles FOSTERS NEEDLES type Pinch Blades.
Dans le cas de l'introduction de fils de renforts dans une phase de nappage selon un procede travelling, il est souhaitable d'incorporer les 200396~3 fils entre deux dispositifs nappeurs. Dans ce cas, on pourra utiliser des aiguilles standards (par exemple : aiguilles 40 RB de Singer) pour réaliser une première cohésion par aiguilletage de la nappe. En effet, cr. constate que les fils de renfort sont plus facilemen~ rendus cohérents de l'ensemble par ce procédé, tout en supportant une agressivité des aiguilles compte tenu de la protection par les filaments de la nappe situés de part et d'autre de ces fils. Cet aiguilletage sera avantageusement suivi d'une thermoliaison en ligne. Au cours de ces opérations successives, on aura bien pris soin de donner une tension suffisante à l'ensemble nappe de filaments chimiques et fils de renfort de manière à ce que ces derniers soient parfaitement tendus durant toutes les phases de consGlidation afin d'obtenir un module d'elasticite l dans le sens long de la nappe renforcee constituant le support pour article selon l'invention.
Pour la réalisation de la nappe par voie sèche on emploie les procedes habituels à cette technique. L'incorporation des fils de renfort, leur liaison avec la nappe et la consolidation eventuelle de celle-ci s'effectuent de la même façon que pour les nappes obtenues par voie fondue.
Pour la realisation de la nappe par voie humide on emploie les procedes habituels à cette technique. L'association des fils de renfort s'effectue après fabrication de la nappe et leur liaison avec celle-ci s'effectue par collage chimique ou thermique sur ladite nappe ou entre deux nappes plus legères.
Le support à base de nappe nontissée pour articles plats, selon l'invention présente de nombreux avantages dans tous les cas d'utilisation : armature de membrane d'etancheité, support primaire ou secondaire de tapis tuft, armature de dalles de revêtement de sol, etc . . .
1 - Sur un plan general :
-suppression des deformations de la nappe sous contraintes mecaniques à temperature elevée lors des traitements inclus dans le processus de fabrication de l'article.
200~
-suppression des déformations inverses au vieillissement sur l'article pose, contre-coup aux deformations precedentes.
-economie de matiere et faible prix de revient.
2 - Dans le cas de membrane d'etancheite, par rapport 2 l'utilisation de deux armatures : voile de verre et nontisse impregnees simultanement et liées entre elles au cours de l'impregnation :
-economie substantielle sur les matières premieres.
-élimlnation d'un stock double d'armature chez le fabricant de chapes bituminees.
-facilite d'impregnation donnant la possibilite d'augmentation substantielle des vitesses de production de chape.
-elimination des problèmes d'aspect de chape dus à l'utilisation de 2 armatures de module très different : plis, craquelures, ondulations, etc -comportement mecanique beaucoup plus satisfaisant à la rupture :
meilleure continuite de la courbe charge/allongement de la chape conduisant à une meilleure resistance à la fatigue (fissuration).
-plus grande souplesse de la chape facilitant la pose des chapes par temps froid.
6a renfort intervient sous une contrainte d'au moins 80 daN par mètre de largeur, le support ayant un module de Young à
température ambiante qui n'est pas sensiblement modifié par rapport au même module mesuré dans les mêmes conditions de la nappe non tissée de base sans fils de renfort, le procédé
étant caractérisé par le fait qu'on amène en quantité
désirée par un moyen approprié les fils haut module de renfort que l'on dispose en continu parallèlement les uns aux autres à une distance prédéterminée contre au moins une des faces de la nappe non tissée ou entre deux couches et qu'on réalise une liaison entre les fils et la nappe.
La nappe non tissée peut être obtenue par voie sèche, voie humide ou par extrusion d'une masse fondue sous forme de filaments (nappe spunbonded). La matière textile chimique est généralement synthétique. On utilise de préférence une nappe de filaments continus en polymères synthétiques tels que polyamide ou polyester qui présentent une bonne stabilité dans les conditions de fabrications et d'emploi de l'article.
Avantageusement, on utilise des filaments à base de polyester. Comme polyester, on peut utiliser le polytéréphtalate d'éthylène glycol seul ou associé avec du polytéréphtalate de butylène glycol ; les deux polymères étant filés ensemble sous forme de bicomposant : bilame, côte-côte ou coaxial, ou filés séparément à partir de la même filière ou de filières différentes. Les filaments de la nappe peuvent être de n'importe quelle section : plate, ronde ou profilée. De préférence, on utilise des filaments de section ronde. La nappe est de préférence consolidée par aiguilletage et avantageusement thermoliage.
De préférence, les caractéristiques de la nappe considérée --20~3968 6b isolément et en particulier son comportement à la traction à froid sont déjà conformes ou relativement proches des caractéristiques exigées pour le support dans le cadre de son utilisation.
Le poids de la nappe non tissée, selon l'emploi peut varier dans de larges limites. En général, il est compris entre 20 et 500 g/m2, de préférence entre 50 et 250 g/m2, l'invention étant particulièrement intéressante pour les nappes de poids inférieur ou égal à 150 g/m2, les plus susceptibles de subir des déformations lors des opérations de fabrication de l'article.
Par fils haut module on désigne des fils présentant un module d'élasticité supérieur à 20 GPa et de préférence supérieur à 50 GPa (1 GPa = 109 Pa) ; ces valeurs étant mesurées à température ambiante mais ~, ,~;
2003~
n'etant pas sensiblement modifiees lorsque les fils sont soumis ~ des températures de l'ordre de 200~C et plus. Comme fils haut module, on peut citer les fils à bzse des matériaux suivants : verre, aramides, polyamides aromatiques, divers polyesters haute tenacite, carbone, metal, etc ... ~e preference on utilise des fils de verre, très repandus et relativement peu chers. Les fils haut module constituent un renfort dar.s le sens long de la nappe nontissee. Ils peuvent être deposes sur une face, les deux faces, ou prls en sandwich dans la nappe nontissee.
L'association fils de renfort/nappe nontissee peut être realisee par liage avec un liant c~.imique approprie, thermoliage et/ou aiguilletage ;
ces moyens devant permettre d'obtenir une excellente cohesion entre les fils et la nappe nontissee.
La quantite de fil de renfort est fonction des caracteristiques de la nappe à laquelle ils sont associes, en particulier de son comportement en traction à froid et aux temperatures atteintes lors du processus d'elaboration de l'article ainsi que des contraintes supportees au cours de ce processus. La quantite r;n;~l e est determinee par la resistance necessaire du support (nappe nontissee plus fils de renfort) aux contraintes de traction subies aux temperatures elevees atteintes au cours du processus d'elaboration de l'article. Cette quantite doit être suffisante pour eviter la rupture de fils. Elle est telle que lorsque la nappe renforcee est soumise au test contraînte/allongement dans le ser,s long, la rupture des fils de verre est enregistree pour une contrainte d'au moins 80 et de preference d'au moins 100 daN par mètre de largeur.
La quantite ~ le est determinee en fonction de la courbe charge/allongement de la nappe nontissee à froid. Elle est determinee de façon à ce que l'allure de la courbe charge/allongement de la nappe renforcee soit aussi proche que possible de celle de la nappe non renforcee. En particulier le module de Young n'est pas sensiblement modifie et l'allure de la courbe ne presente pas de discontinuite importante lorsqu'on enregi~tre la casse des fils de renfort.
La quantite de fils de renfort s'exprime par les paramètres diamètre (titre) et densite (espacement). Ces deux paramètres sont optimises afin d'avoir le comportement le plus homogène possible du support. Sachant que pour un type de nappe donne, la courbe charge/allongement depend essentiellement de son poids, dans le cas préférentiel d'utilisation de 200396~3 -fils de verre et pour des nappes nontissées de filament continus en polyester, dcr.t le poids est compris entre 50 et 250 g/m2 et selon qu'elles sont liees chimiquement, thermoliees et/ou aiguilletées, on utilisera avantageusement des fils de verre dont le diamètre des brins élémentaires est compris entre 5 ~ et 13 ~, dont le titre est compris entre de 2,8 et 272 tex et qui sont regulièrement espaces de 2 mm à 30 mm. De preference on utilise des fils ae verre dont le titre est compris entre 22 et 6& tex, espacés de 10 a 30 mm ; les titres indiques ci-dessus sont ceux des fils standards du commerce.
Dans la pratique, pour les nappes polyester de poids preférentlel 50 a 250 g/m et quelle que soit la destination finale du support (étanchéité, tapis, dalles, etc ..) l'utilisation de quelques grammes /m de fils de verre est suffisante ; 2 a 3 g/m de fils de verre sont suffisants p~ur des nappes de 50 a 150 g/m destinées a la confection de membranes d'etanchéité, le passage en ~hin~ a bituminer se fait dans ce cas sans aucun probleme. ~n effet, la charge de rupture des fils de verre sur 1 m de largeur de machine peut être calculée de la façon suivante. Pour 2,244 g/m2 de fils de verre soit 66 fils de 34 tex espacés de 15 mm, la charge de rupture par metre de largeur de nappe de fils de verre seuls sera de :
34 x 66 x 33,5 = 75174 g = 75,174 kg titre du nombre tenacité soit sensiblement fil en de du fil en 73,67 daN
tex fils/m g/tex Dans le cas d'un assemblage des fils sur une nappe polyester filaments continus de 110 g/m suivi d'une thermoliaison, la rupture des fils de verre sur courbe charge/allongement d'une éprouvette de 5 cm de large (3 fils considéres) et de 20 cm entre mors du dynamometre (selon la Norme AFNOR G07001) est enregistrée a 18 daN, ce qui correspond à 18x20 = 360 daN pour lm de large. Cette considérable augmentation apparente de la charge de rupture initiale des fils de verre s'explique par l'excellente cohesion fils/ncntisse consequence des multiples zones de collage des fils d&r.s la structure textile par le biais des fibres liantes fondues et génératrice d'un comportement à la rupture parfaitement homogène de l'ensemble.
20039~,~
g Comme on le verra plus en détail dans les exemples, l'examen de la courbe charge/allongement à froid de ladite nappe nontissée armée de fils de verre en quantité dcsée montre :
-un module de Young à froid identique dans le sens long par rapport à la même nappe nontissée non armée.
-à mi-charge er.viron, rupture des flls de verre sans provoquer de brisure de courbe trop importante.
Par contre llexamen de courbe charge/allongment à 180~C montre une notable amélioration du module de Young à chaud. Ce module est multiplié
par au moins 2 et de préférence par 2,5 a 3.
On voit bien, d'apres ces tests que la stabilisation peut être parfaite lors d'une opération de bituminage, lec tensions machines n'excedant pas 100 daN/m de largeur et que d'autre part la stabilité dimensionnelle du 15~- produit dans les conditions d'emploi sera nettement amélioree, ceci par la diminution de l'effet de memoire. Ces résultats sont obtenus avec très peu de verre et pour un coût ~;n;mllr de l'ordre de 0,08 F/m2. Ce coût matière est à mettre en comparaison avec un coût de 0,80 F/m2 environ pour un voile de verre de 50 g/m2 utilisé fréquemment dans les chapes biarmées polyester-voile de verre ou encore avec la réalisation de complexe nontissé-grille de verre lxlx34 tex (1 fil/cm en chalne et trame), structure Jugee comme r;nir~le sur le plan pratique dont le coût, dans tous les cas, est superieur a 1 F/m .
La présente demande concerne également un procédé de fabrication du support ci-dessus, caracterisé par le fait que lors de la fabrication d'une nappe nontissée en matiere textile chimique ou apres sa fabrication on amene, par un moyen approprié, des fils de renfort que l'on dispose en continu parallèlement les uns aux autres à une distance prédeterminee contre au moins une des faces de la nappe nontissée ou entre deux couches et qu'on réalise la liaison entre lesdits fils et ladite nappe.
Pour la réalisation de la nappe par voie fondue on pratique l'extrusion du polymere et la fabrication de la nappe en utilisant de preference les ' 200~9G~
moyens decrits dans les brevets français 1.582.147 et 2.299.438 de la demanderesse. La mise en place des fils de renfort peut se faire en continu ou en discontinu. Dans les deux cas, les fils sont alimentes à
partir d'ensouples ou de bobines disposees au voisinage de la nappe et distribues de telle fa~on qu'ils se deroulent parallèlement entre eux à
espace predetermine constant dans le sens longitudinal. De preference la mise en place des fils de renfort s'effectue en continu avec la fabrication de la nappe, immeaiatement après celle-ci ou pendant celle-ci, lors du nappage.
La liaison des fils avec la nappe est realisee soit par application d'un liant chimique, soit de preference par aiguilletage et /ou thermoliage.
Dans le cas de liage chimique on peut utiliser soit des fils enduits d'une colle chimique, soit pour les nappes liees chimiquement introduire les fils dans la nappe lors du liage chimique de celle-ci.
Dans le cas de thermoliage on peut utiliser soit des fils enduits de produit thermocollant ou guipes d'un fil thermocollant soit pour les nappes thermoliees introduire les fils dans la nappe au cours de sa fabrication et lier nappe et fils au cours du thermoliage de la nappe.
Par exemple, dans le cas de thermoliage, sans aiguilletage prealable et fils appliques en surface, on utilise la première solution : fils thermocollants.
Dans le cas d'aiguilletage, on utilise de preference des aiguilles speciales, les fils de renfort etant noyes en surface ou dans la masse des filaments textiles emmélés. Par exemple, dans le cas d'aiguilletage et d'assemblage des fils sur une face, on utilise des aiguilles speciales de section ronde à deux arêtes opposees munies de barbes posltionnees dirigees dans le sens lcngitudinal, afin de ne pas toucher les fils de renfort : telles que les aiguilles FOSTERS NEEDLES type Pinch Blades.
Dans le cas de l'introduction de fils de renforts dans une phase de nappage selon un procede travelling, il est souhaitable d'incorporer les 200396~3 fils entre deux dispositifs nappeurs. Dans ce cas, on pourra utiliser des aiguilles standards (par exemple : aiguilles 40 RB de Singer) pour réaliser une première cohésion par aiguilletage de la nappe. En effet, cr. constate que les fils de renfort sont plus facilemen~ rendus cohérents de l'ensemble par ce procédé, tout en supportant une agressivité des aiguilles compte tenu de la protection par les filaments de la nappe situés de part et d'autre de ces fils. Cet aiguilletage sera avantageusement suivi d'une thermoliaison en ligne. Au cours de ces opérations successives, on aura bien pris soin de donner une tension suffisante à l'ensemble nappe de filaments chimiques et fils de renfort de manière à ce que ces derniers soient parfaitement tendus durant toutes les phases de consGlidation afin d'obtenir un module d'elasticite l dans le sens long de la nappe renforcee constituant le support pour article selon l'invention.
Pour la réalisation de la nappe par voie sèche on emploie les procedes habituels à cette technique. L'incorporation des fils de renfort, leur liaison avec la nappe et la consolidation eventuelle de celle-ci s'effectuent de la même façon que pour les nappes obtenues par voie fondue.
Pour la realisation de la nappe par voie humide on emploie les procedes habituels à cette technique. L'association des fils de renfort s'effectue après fabrication de la nappe et leur liaison avec celle-ci s'effectue par collage chimique ou thermique sur ladite nappe ou entre deux nappes plus legères.
Le support à base de nappe nontissée pour articles plats, selon l'invention présente de nombreux avantages dans tous les cas d'utilisation : armature de membrane d'etancheité, support primaire ou secondaire de tapis tuft, armature de dalles de revêtement de sol, etc . . .
1 - Sur un plan general :
-suppression des deformations de la nappe sous contraintes mecaniques à temperature elevée lors des traitements inclus dans le processus de fabrication de l'article.
200~
-suppression des déformations inverses au vieillissement sur l'article pose, contre-coup aux deformations precedentes.
-economie de matiere et faible prix de revient.
2 - Dans le cas de membrane d'etancheite, par rapport 2 l'utilisation de deux armatures : voile de verre et nontisse impregnees simultanement et liées entre elles au cours de l'impregnation :
-economie substantielle sur les matières premieres.
-élimlnation d'un stock double d'armature chez le fabricant de chapes bituminees.
-facilite d'impregnation donnant la possibilite d'augmentation substantielle des vitesses de production de chape.
-elimination des problèmes d'aspect de chape dus à l'utilisation de 2 armatures de module très different : plis, craquelures, ondulations, etc -comportement mecanique beaucoup plus satisfaisant à la rupture :
meilleure continuite de la courbe charge/allongement de la chape conduisant à une meilleure resistance à la fatigue (fissuration).
-plus grande souplesse de la chape facilitant la pose des chapes par temps froid.
3 - Dans le cas de membrane d'etancheite, par rapport aux complexes nontisses-grille de verre ou aux complexes nontisses-voile de verre (associes avant impregnation) :
-limitation plus aisee de la quantite totale de verre au m2.
-economie sur les matières premières.
-impregnation facile.
-comportement mecanique à la rupture plus homogène car limitation de la quantite de verre.
-plus grande souplesse de la chape.
-elimination des risques de modification d'aspect et/ou de la presentation dimensionnelle dus au comportement physique different des deux nappes lors de l'impregnation et de l'utilisation ulterieure.
20()396~3 Mais l'invention sera mieux comprise à l'~ide des exemples et figures ci-après données à titre illustratif et non limitatif.
-La figure l représente les diagrammes compares charge/allongement à
froid d'une nappe nor.tissee sans fil de renfort et d'un support : nappe nontissee plus fils de renfort associes, selon l'invention, respectivement dans le sens long et le sens travers.
-La figure 2 représente les diagrammes comparés charge/allongement des mêmes nappes qu'à la figure 1, à température de 18G~C.
-La figure 3 représente schématiquement une première forme de mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
-La figure 4 représente schematiquement une deuxième forme de mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
-La figure 5 représente schématiquement un appareil de mesure des caractéristiques d'une membrane d'étanchéité confectionnée à partir du support selon l'invention.
-La figure 6 illustre schématiquement un procédé de fabrication d'une membrane d'étanchéité à partir du support selon l'invention.
Selon le procéde schematise à la figure 3, le support est realise en une seule etape, les fils de renforts etant associes et lies à la nappe nontissee au cours de la confection de celle-ci. La nappe est confectionnee par voie fondue, selon le procedé décrit dans le brevet fransais 1.582.147, par extrusion d'un polymère fondu sous forme de filaments 1, étirage pneumatique de ces filaments et dépôt sur un tablier récepteur 2 avec utilisation d'un dispositif de nappage de type travelling, non représenté, tel que décrit dans le brevet fansais 2.299.438. Les fils de renfort 3 sont associés à la nappe en formation, dès l'entrée du tablier récepteur. Ils sont alimentés à partir de bobines 4, montées sur un cantre de devidage 5, passent sur un systeme d'embarrage 6 pour mise sous tension puis chacun à travers ur. oeillet de guidage 7. Les oeillets 7, alignes et judicieusement espaces, à l'entree du tablier recepteur 2 ont pour but d'assurer le guidage des fils 3 parallèlement entre eux et avec l'espacement desire sur le tablier recepteur 2. La nappe nontissee 8 se forme donc sur le tablier recepteur 2 en integrant sur sa face inferieure les fils de renfort 3. A la sortie 20C~96~
du tablier recepteur 2, la nappe et les fils de renfort passent en continu dans l'aiguilleteuse 9 où ils sont soumis à une operation d'aiguilletage assurant une part de liaison nappe/fils de renfort. La liaison est completee par thermoliage par passage dans la calandre 10.
Le support 11 selon l'invention ainsi realise est enroule sur un moyen recepteur 12.
Le procede schematise figure 4 est analogue à celui schematise figure 3, il n'en diffère que par l'alimentation des fils de renfort 3 sur le tablier recepteur 2. Ici les fils sor.t disposes entre deux ccuches de la nappe et sont alimentes sur le tablier recepteur entre deux dispositifs nappeurs situes respectivement en A et B au moyen de tubes de guidage individuels 13. Comme à la figure 3, à la sortie de chaque tube 13 est dispose un oeillet 7, l'ensemble des oeillets assurant le positionnement parallèle des fils à l'ecartement desire.
On realise une nappe nontissee de filaments de 100 g/m de 2 m de large, à partir de fils e~trudes en polyterephtalate d'ethylène glycol et en polyterephtalate de butylene glycol, dans la proportion respective de 87 % / 13 %, filaments de titre 7 dtex.
En continu, a partir des moyens schematises figure 4 on incorpore a ce;le-ci au moment du nappage, tous les 1,5 cm, un fil de verre Silionne type EC 9 34 T 6 Z 28 ~ diamètre des brins 9 microns, 34 tex, ensimage type 6, torsion 28 t/m Z ) de la Societe VETROTEX.
Ces fils presentent une resistance à la rupture de 33,5 g/tex et un allongement à la rupture de 5,5 % environ. Ils sont alimentes à partir de bobines de 2)7 kg montees sur ur. cantre tel que represente figure 4.
Le complexe nappe polyester + fils de verre est aiguillete avec des aiguilles 40 RB de Singer (jauge 4C, Regular barbes) 50 perforations/cm , 12 mm de penetration.
20(1:}96~3 A la sortie de l'aiguilleteuse, la nappe est calandrée à 235~C, sous une force pressante de 25 daN/cm sur calandre munie de cylindres à
revêtement anti-adhérent. Conditions : vitesse de calandre 13 m/min, passage en S, temps de contact total de la nappe avec les deux cylindres : 15 secondes, puis passage sur cylindres refroidisseurs et enroulement.
On obtient ainsi une nappe armée pesant 107 g/m . Les caractéristiques dynamomètriques de cette armature, comparees avec celles d'une armature sans fils de verre sont indiquees sur les tableaux 1 et 2 suivants. Le tableau 1 concerne les caractéristiques mesurées à froid (20~C), le tableau 2 les caractéristiques mesurées à 180~C. Les caracteristiques sont mesurées sur eprouvette de 5 cm de large (3 fils considerés) et 20 cm de long ; à froid selon la norme NF G 07001 et à chaud selon les mêmes critères dimensionnels et de vitesse de traction mais le système de traction et l'éprouvette fixée dans les mors sont dans une enceinte thermique regulee à la température de 180~C. Les courbes charge/allongement sont reproduites aux figures 1 (à froid) et 2 (à
180~C), L : sens long, T : sens travers, Cl : avec fils, C2 : sans fils.
En se reportant au tableau 1 et à la figure 1, on voit que la charge et l'allongement à la rupture de cette armature sens long sont très peu modifiés par l'ajout de verre . On remarque aussi que les allongements sens long sous 3 daN et 5 daN demeurent inchanges et que l'allongement sous 10 daN est lui aussi pratiquement inchange. Cela est le reflet de la non modification du module de Young. On localise bien dans la rupture en sens long la casse des fils de verre à 18 dzN, ce qui constitue une augmentation importante de la charge de rupture, puisque pris hors de la nappe, les trois fils consideres ont ensemble une charge de rupture théorique de 3,35 daN. Cette casse ne provoque pas de perturbation au niveau du nontisse dont la courbe de rupture se poursuit sans modification notable.
En se reportant au tableau 2 et à la figure 2, la courbe dynamometrique à 180~C montre une importante amélioration du module à l'origine de la nappe renforcée. Les allongements sous 3 daN, 5 daN et même lO daN sont nettement réduits. Sachant que les contraintes auxquelles est soumis le 200396~3 support (l'armature) au cours du bituminage sont au maximum de 80 à 100 daN par mètre linéaire soit 4 daN à 5 daN pour 5 cm de largeur, il en résulte une très faible deformation du support au bituminage (ou autre traitement à chaud selon sa destination finale) dor.c une stabilite dimensionnelle amelioree a la fois lors du bituminage cu autre traitement a chaud et ulterieurement, ur.e fois le support en place. On enregistre a 5 daN la rupture des fils de verre, valeur suffisamment elevee pour en deduire que la nappe renforcee supportera sans risque de rupture des fils de verre, les contraintes subies lors du bituminage (ou autre traitement a chaud).
L'armature a egalement ete testee a chaud et sous tension dans le bitume.
Le test du bitume se pratique à l'aide de l'appareil represente a la figure 5. Celui-ci se compose principalement d'un bac 20 destine à
recevoir le bitume 50, muni de moyens de chauffage et de regulation de la temperature 21, d'un panier amovible 22 de dimensions calibrees destine a l'introduction et au maintien de l'éprouvette 23 dans le bac, de differents guides ou renvois 24-25 pour definir le trajet de l'eprouvette et d'une echelle de lecture millimetree 26.
Le bitume utilise est un bitume d'impregnation de la Societe SHELL (ref.
100-130 PX), penetration lCC/130 (penetration en l/lOe de mm a 25~C
mesuree selon la norme NF T 66004).
Les eprouvettes de 10x120 cm sont decoupees dans le sens long de la nappe. On utilise trois eprouvettes prelevees sur la largeur, une au centre et une à chaque bord a 10 cm de la lisiere.
Le test se deroule selon le mode suivant :
- On met en chauffe l'appareil = temperature 185~C, et on laisse se stabiliser la temperature.
- On fixe une pince à chaque extrémite de l'eprouvette 23, l'une d'elles 27 constituant un point fixe.
Z0039~;B
- On introduit l'eprouvette dans le bitume chaud à l'aide du panier 22 qui repose alors sur le fond. On fixe le panier à l'aide d'une barrette 28 ; le niveau de bitume et les dimensions du panier etant déterminés pour avoir une longueur immergee dans le bitume de 500 mm.
- On fixe la charge 29, soit 4 daN puis 7 daN pour une nappe de 107 g/m .
- On attend 30 s et on repère l'allongement à l'aide de l'echelle millimetree.
On exprime l'allongement en pourcentage de la longueur immergee.
- Après avoir retire la charge et le panier, on retire l'eprouvette et on l'essore à l'aide d'un dispositif approprie.
- On suspend l'eprouvette verticalement et, après refroidissement complet, on mesure le retrait en largeur et on l'exprime en pourcentage de la largeur.
Les valeurs sont portees sur le tableau 3 ci-après.
Un autre test, plus precis, est realise en enceinte thermique à 200~C, sur eprouvettes de 20 cm de largeur et 30 cm de longueur (longueur de l'eprouvette prise dans le sens longueur de la nappe) entre pinces.
L'eprouvette est suspendue, par la pince superieure, dans l'enceinte thermique à 200~C avec une charge de 8 daN accrochee à la pince inferieure. On mesure la variation dimensionnelle de l'eprouvette, après refroidissement à temperature ambiante, dans le sens long et le sens travers et l'on exprime ces variations en %.
Les valeurs sont portees sur le tableau 4 ci-après.
Dans ces deux tests, on constate un comportement très nettement ameliore à la deformation à chaud et sous tension du nontisse arme par rapport au nontisse non arme (voir les differents niveaux de deformation dans les tableaux 3 et 4).
Le support à base de nontisse peut servir comme armature de membrane d'etancheite.
200396~
Chez le fabricant de chape bituminee on procede au bituminage de l'armature au moyen de l'installation schématisée figure 6. L'armature 11 est déroulée d'un rouleau d'alimentation 30, puis passe dans un poste d'assemblage 31 et dans un accumulateur 32. Le poste d'assemblage permet de rattacher le début d'un nouveau rouleau a la fin de la longueur d'armature en cours de traitemer.t et l'accumulateur permet d'absorber des discontinuites dans l'alimentation. L'armature traverse ensuite un premier poste de bituminage 33, un deuxieme poste de bituminage 34, un poste d'ardoisage 35, un poste d'application d'un film plastique 3~, une zone de refroidissement 37, un deuxieme accumulateur 38 et elle est recue sur un dispositif de réception 39 muni d'un moyen de coupe 40 de l'armature lorsque l'enroulement a la reception a atteint la taille desiree.
Le bituminage s'effectue en deux phases :
- une premiere phase d'impregnation plein bain a 180~C (poste 33) suivie d'un essorage entre 2 rouleaux metalliques 41 - 42 avec un bitume oxyde de type 100/40, penetration 40/lOe de mm (selon la norme NF T
66.004) point de ramollissement bille-anneau 100~C (selon la norme NF T
66.008).
- une deuxième phase dite de surfaçage (poste 34) par enduction sur les deux faces de bitume elastomere de type SBS (styrene butadiene styrène) à 175~C, suivi d'un calibrage entre rouleaux 43 - 44 à
espacement preregle suivant l'epaisseur desiree de la chape, depôt de paillettes d'ardoise sur 1 face et d'un film polypropylène sur l'autre face et refroidissement sur tambours dans la zone 37.
Cette même armature de 107 g/m2 non armee r.'aurait pu subir le traitement de bituminage sans une deformation très forte dans la machine dans le sens long et travers avec un aspect extrêmement ondule rendant la chape totalement inutilisable.
Dans le cas present, le comportement lors du bituminage est excellent et l'aspect de la chape parfaitement plat. La tenue ultereure de la chape au test de stabilite dimensionnelle a 80~C, preconise par l'UEATC ( Union Europeenne pour l'Agrement Technique dans la Construction) est conforme aux exigences de variations dimensionnelles soit variations inferieures a 5 0/00 dans les deux sens.
2003~
-Bien évidemment 1'invention ne se limite pas à 1'exemple décrit, mais englobe toutes les for~es de réalisation entrant dans le cadre de la définition générale.
20(~39~
: Essai : Témoin : avec fil: sans fil:
: de verre: de verre:
:
: Masse surfacique (g/m ) ........ : 107 : 106 : Charge rupture SL* (daN) ....... : 32,0 : 30,6 :
: Charge rupture ST* (daN) ....... : 31,2 : 27,7 :
: Isotropie : SL/ST .............. : 1,02: 1,1 :
: Allongement SL (%) ............. : 23,3 : 26,4 :
: Allongement ST (%) ............. : 24,4 : 24,0 :
: Allongement/ 3 daN - SL (%) .... : 0,3 : 0,3 :
: Allongement/ 5 daN - SL (%) .... : 0,5 : 0,5 :
: Allongement/10 daN - SL (%) .... : 1,1 : 1,2 :
: Allongement/ 3 daN - ST (%) .... : 0,3 : 0,3 :
: Allongement/ 5 daN - ST (%) .... : 0,5 : 0,6 :
: Allongement/10 daN - ST (%) .... : 1,2 : 1,4 :
: Energie rupture - SL - (j) ..... : 11,2 : 12,0 :
: Energie rupture - ST - (j) ..... : 11,2 : 10,0 :
: Charge rupture fils verre (daN) : 18,0 :
: Allongement rupture fils verre(%): 2,2 :
* SL = sens long ST = sens travers : Essai : Temoin : avec fil: sans fil:
: de verre: de verre:
: ~asse surfacique (g/m ) ........ : 107 : 106 : Charge rupture (daN) - SL - ... : 21,0 : 16,7 :
: Charge rupture (daN) - ST - ... : 16,7 : 19,6 :
: Isotropie SL/ST ................ : 1,25: 0,85:
: Allongement (%) - SL - ......... : 27,0 : 23,6 :
: Allongment (%) - ST - .......... : 21,3 : 23,3 :
: Allongement/ 3 daN (%) - SL - . : O,g : 2,1 :
: Allongement/ 5 daN (%) - SL - . : 1,9 : 3,9 :
: Allongement/lO daN (%) - SL - . : 6,4 : 9,6 :
: Allongement/ 3 daN (%) - ST - . : 1,6 : 1,6 :
: Allongement; 5 daN (%) - ST - . : 3,3 : 3,3 :
: Allongement/10 daN (%) - ST - . : 8,9 : 8,9 :
: Energie rupture (j) - SL - .... : 6,3 : 4,7 :
: Energie rupture (j) - ST - .... : 4,3 : 5,5 :
: Charge rupture fils verre (daN) : 5,2 :
: Allongement rutpure fils verre(%): 2,0 :
20039~
_ TABT.F.AU 3 : Essai : IemG.n :avec fils:sans fils:
: de verre: de verre:
~ Masse surfacique (g/m2) .......... . lC7 ~ 106 : Epaisseur armature (mm) .......... : 0,45 : 0,48 : Test bitume avec charge de 4 daN :
: -allongement SL (%) .............. : 0,7 : 1,9 : -retrait ST (%) .................. : 0 : 0,5 : Test bitume avec charge de 7 daN :
: -allongement SL (%) .............. : 1,3 : 3,7 : -retrait ST (%) .................. : 0 Largeur des eprouvettes : 10 c~.
: Essai : Temoin :avec fils:sans fils:
: de verre: de verre:
: Masse surfacique (g/m ) .......... : 107 : 106 : Epaisseur armature (mm) .......... : 0,45 : 0,48 : Retrait thermique 200~C-10'-SL(%): 0,7 : 0,9 : Retrait thermique 200~C-10'-ST(%): 0,1 : 0,1 : Fluage (200~C-15') sous 8 daN :
: -allongement SL (%) .............. : 0,4 : 2,4 : -retrait ST (%) .................. : 0,5 : 1,7 Largeur des eprouvettes : 20 cm SL = sens long ST = sens travers
-limitation plus aisee de la quantite totale de verre au m2.
-economie sur les matières premières.
-impregnation facile.
-comportement mecanique à la rupture plus homogène car limitation de la quantite de verre.
-plus grande souplesse de la chape.
-elimination des risques de modification d'aspect et/ou de la presentation dimensionnelle dus au comportement physique different des deux nappes lors de l'impregnation et de l'utilisation ulterieure.
20()396~3 Mais l'invention sera mieux comprise à l'~ide des exemples et figures ci-après données à titre illustratif et non limitatif.
-La figure l représente les diagrammes compares charge/allongement à
froid d'une nappe nor.tissee sans fil de renfort et d'un support : nappe nontissee plus fils de renfort associes, selon l'invention, respectivement dans le sens long et le sens travers.
-La figure 2 représente les diagrammes comparés charge/allongement des mêmes nappes qu'à la figure 1, à température de 18G~C.
-La figure 3 représente schématiquement une première forme de mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
-La figure 4 représente schematiquement une deuxième forme de mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
-La figure 5 représente schématiquement un appareil de mesure des caractéristiques d'une membrane d'étanchéité confectionnée à partir du support selon l'invention.
-La figure 6 illustre schématiquement un procédé de fabrication d'une membrane d'étanchéité à partir du support selon l'invention.
Selon le procéde schematise à la figure 3, le support est realise en une seule etape, les fils de renforts etant associes et lies à la nappe nontissee au cours de la confection de celle-ci. La nappe est confectionnee par voie fondue, selon le procedé décrit dans le brevet fransais 1.582.147, par extrusion d'un polymère fondu sous forme de filaments 1, étirage pneumatique de ces filaments et dépôt sur un tablier récepteur 2 avec utilisation d'un dispositif de nappage de type travelling, non représenté, tel que décrit dans le brevet fansais 2.299.438. Les fils de renfort 3 sont associés à la nappe en formation, dès l'entrée du tablier récepteur. Ils sont alimentés à partir de bobines 4, montées sur un cantre de devidage 5, passent sur un systeme d'embarrage 6 pour mise sous tension puis chacun à travers ur. oeillet de guidage 7. Les oeillets 7, alignes et judicieusement espaces, à l'entree du tablier recepteur 2 ont pour but d'assurer le guidage des fils 3 parallèlement entre eux et avec l'espacement desire sur le tablier recepteur 2. La nappe nontissee 8 se forme donc sur le tablier recepteur 2 en integrant sur sa face inferieure les fils de renfort 3. A la sortie 20C~96~
du tablier recepteur 2, la nappe et les fils de renfort passent en continu dans l'aiguilleteuse 9 où ils sont soumis à une operation d'aiguilletage assurant une part de liaison nappe/fils de renfort. La liaison est completee par thermoliage par passage dans la calandre 10.
Le support 11 selon l'invention ainsi realise est enroule sur un moyen recepteur 12.
Le procede schematise figure 4 est analogue à celui schematise figure 3, il n'en diffère que par l'alimentation des fils de renfort 3 sur le tablier recepteur 2. Ici les fils sor.t disposes entre deux ccuches de la nappe et sont alimentes sur le tablier recepteur entre deux dispositifs nappeurs situes respectivement en A et B au moyen de tubes de guidage individuels 13. Comme à la figure 3, à la sortie de chaque tube 13 est dispose un oeillet 7, l'ensemble des oeillets assurant le positionnement parallèle des fils à l'ecartement desire.
On realise une nappe nontissee de filaments de 100 g/m de 2 m de large, à partir de fils e~trudes en polyterephtalate d'ethylène glycol et en polyterephtalate de butylene glycol, dans la proportion respective de 87 % / 13 %, filaments de titre 7 dtex.
En continu, a partir des moyens schematises figure 4 on incorpore a ce;le-ci au moment du nappage, tous les 1,5 cm, un fil de verre Silionne type EC 9 34 T 6 Z 28 ~ diamètre des brins 9 microns, 34 tex, ensimage type 6, torsion 28 t/m Z ) de la Societe VETROTEX.
Ces fils presentent une resistance à la rupture de 33,5 g/tex et un allongement à la rupture de 5,5 % environ. Ils sont alimentes à partir de bobines de 2)7 kg montees sur ur. cantre tel que represente figure 4.
Le complexe nappe polyester + fils de verre est aiguillete avec des aiguilles 40 RB de Singer (jauge 4C, Regular barbes) 50 perforations/cm , 12 mm de penetration.
20(1:}96~3 A la sortie de l'aiguilleteuse, la nappe est calandrée à 235~C, sous une force pressante de 25 daN/cm sur calandre munie de cylindres à
revêtement anti-adhérent. Conditions : vitesse de calandre 13 m/min, passage en S, temps de contact total de la nappe avec les deux cylindres : 15 secondes, puis passage sur cylindres refroidisseurs et enroulement.
On obtient ainsi une nappe armée pesant 107 g/m . Les caractéristiques dynamomètriques de cette armature, comparees avec celles d'une armature sans fils de verre sont indiquees sur les tableaux 1 et 2 suivants. Le tableau 1 concerne les caractéristiques mesurées à froid (20~C), le tableau 2 les caractéristiques mesurées à 180~C. Les caracteristiques sont mesurées sur eprouvette de 5 cm de large (3 fils considerés) et 20 cm de long ; à froid selon la norme NF G 07001 et à chaud selon les mêmes critères dimensionnels et de vitesse de traction mais le système de traction et l'éprouvette fixée dans les mors sont dans une enceinte thermique regulee à la température de 180~C. Les courbes charge/allongement sont reproduites aux figures 1 (à froid) et 2 (à
180~C), L : sens long, T : sens travers, Cl : avec fils, C2 : sans fils.
En se reportant au tableau 1 et à la figure 1, on voit que la charge et l'allongement à la rupture de cette armature sens long sont très peu modifiés par l'ajout de verre . On remarque aussi que les allongements sens long sous 3 daN et 5 daN demeurent inchanges et que l'allongement sous 10 daN est lui aussi pratiquement inchange. Cela est le reflet de la non modification du module de Young. On localise bien dans la rupture en sens long la casse des fils de verre à 18 dzN, ce qui constitue une augmentation importante de la charge de rupture, puisque pris hors de la nappe, les trois fils consideres ont ensemble une charge de rupture théorique de 3,35 daN. Cette casse ne provoque pas de perturbation au niveau du nontisse dont la courbe de rupture se poursuit sans modification notable.
En se reportant au tableau 2 et à la figure 2, la courbe dynamometrique à 180~C montre une importante amélioration du module à l'origine de la nappe renforcée. Les allongements sous 3 daN, 5 daN et même lO daN sont nettement réduits. Sachant que les contraintes auxquelles est soumis le 200396~3 support (l'armature) au cours du bituminage sont au maximum de 80 à 100 daN par mètre linéaire soit 4 daN à 5 daN pour 5 cm de largeur, il en résulte une très faible deformation du support au bituminage (ou autre traitement à chaud selon sa destination finale) dor.c une stabilite dimensionnelle amelioree a la fois lors du bituminage cu autre traitement a chaud et ulterieurement, ur.e fois le support en place. On enregistre a 5 daN la rupture des fils de verre, valeur suffisamment elevee pour en deduire que la nappe renforcee supportera sans risque de rupture des fils de verre, les contraintes subies lors du bituminage (ou autre traitement a chaud).
L'armature a egalement ete testee a chaud et sous tension dans le bitume.
Le test du bitume se pratique à l'aide de l'appareil represente a la figure 5. Celui-ci se compose principalement d'un bac 20 destine à
recevoir le bitume 50, muni de moyens de chauffage et de regulation de la temperature 21, d'un panier amovible 22 de dimensions calibrees destine a l'introduction et au maintien de l'éprouvette 23 dans le bac, de differents guides ou renvois 24-25 pour definir le trajet de l'eprouvette et d'une echelle de lecture millimetree 26.
Le bitume utilise est un bitume d'impregnation de la Societe SHELL (ref.
100-130 PX), penetration lCC/130 (penetration en l/lOe de mm a 25~C
mesuree selon la norme NF T 66004).
Les eprouvettes de 10x120 cm sont decoupees dans le sens long de la nappe. On utilise trois eprouvettes prelevees sur la largeur, une au centre et une à chaque bord a 10 cm de la lisiere.
Le test se deroule selon le mode suivant :
- On met en chauffe l'appareil = temperature 185~C, et on laisse se stabiliser la temperature.
- On fixe une pince à chaque extrémite de l'eprouvette 23, l'une d'elles 27 constituant un point fixe.
Z0039~;B
- On introduit l'eprouvette dans le bitume chaud à l'aide du panier 22 qui repose alors sur le fond. On fixe le panier à l'aide d'une barrette 28 ; le niveau de bitume et les dimensions du panier etant déterminés pour avoir une longueur immergee dans le bitume de 500 mm.
- On fixe la charge 29, soit 4 daN puis 7 daN pour une nappe de 107 g/m .
- On attend 30 s et on repère l'allongement à l'aide de l'echelle millimetree.
On exprime l'allongement en pourcentage de la longueur immergee.
- Après avoir retire la charge et le panier, on retire l'eprouvette et on l'essore à l'aide d'un dispositif approprie.
- On suspend l'eprouvette verticalement et, après refroidissement complet, on mesure le retrait en largeur et on l'exprime en pourcentage de la largeur.
Les valeurs sont portees sur le tableau 3 ci-après.
Un autre test, plus precis, est realise en enceinte thermique à 200~C, sur eprouvettes de 20 cm de largeur et 30 cm de longueur (longueur de l'eprouvette prise dans le sens longueur de la nappe) entre pinces.
L'eprouvette est suspendue, par la pince superieure, dans l'enceinte thermique à 200~C avec une charge de 8 daN accrochee à la pince inferieure. On mesure la variation dimensionnelle de l'eprouvette, après refroidissement à temperature ambiante, dans le sens long et le sens travers et l'on exprime ces variations en %.
Les valeurs sont portees sur le tableau 4 ci-après.
Dans ces deux tests, on constate un comportement très nettement ameliore à la deformation à chaud et sous tension du nontisse arme par rapport au nontisse non arme (voir les differents niveaux de deformation dans les tableaux 3 et 4).
Le support à base de nontisse peut servir comme armature de membrane d'etancheite.
200396~
Chez le fabricant de chape bituminee on procede au bituminage de l'armature au moyen de l'installation schématisée figure 6. L'armature 11 est déroulée d'un rouleau d'alimentation 30, puis passe dans un poste d'assemblage 31 et dans un accumulateur 32. Le poste d'assemblage permet de rattacher le début d'un nouveau rouleau a la fin de la longueur d'armature en cours de traitemer.t et l'accumulateur permet d'absorber des discontinuites dans l'alimentation. L'armature traverse ensuite un premier poste de bituminage 33, un deuxieme poste de bituminage 34, un poste d'ardoisage 35, un poste d'application d'un film plastique 3~, une zone de refroidissement 37, un deuxieme accumulateur 38 et elle est recue sur un dispositif de réception 39 muni d'un moyen de coupe 40 de l'armature lorsque l'enroulement a la reception a atteint la taille desiree.
Le bituminage s'effectue en deux phases :
- une premiere phase d'impregnation plein bain a 180~C (poste 33) suivie d'un essorage entre 2 rouleaux metalliques 41 - 42 avec un bitume oxyde de type 100/40, penetration 40/lOe de mm (selon la norme NF T
66.004) point de ramollissement bille-anneau 100~C (selon la norme NF T
66.008).
- une deuxième phase dite de surfaçage (poste 34) par enduction sur les deux faces de bitume elastomere de type SBS (styrene butadiene styrène) à 175~C, suivi d'un calibrage entre rouleaux 43 - 44 à
espacement preregle suivant l'epaisseur desiree de la chape, depôt de paillettes d'ardoise sur 1 face et d'un film polypropylène sur l'autre face et refroidissement sur tambours dans la zone 37.
Cette même armature de 107 g/m2 non armee r.'aurait pu subir le traitement de bituminage sans une deformation très forte dans la machine dans le sens long et travers avec un aspect extrêmement ondule rendant la chape totalement inutilisable.
Dans le cas present, le comportement lors du bituminage est excellent et l'aspect de la chape parfaitement plat. La tenue ultereure de la chape au test de stabilite dimensionnelle a 80~C, preconise par l'UEATC ( Union Europeenne pour l'Agrement Technique dans la Construction) est conforme aux exigences de variations dimensionnelles soit variations inferieures a 5 0/00 dans les deux sens.
2003~
-Bien évidemment 1'invention ne se limite pas à 1'exemple décrit, mais englobe toutes les for~es de réalisation entrant dans le cadre de la définition générale.
20(~39~
: Essai : Témoin : avec fil: sans fil:
: de verre: de verre:
:
: Masse surfacique (g/m ) ........ : 107 : 106 : Charge rupture SL* (daN) ....... : 32,0 : 30,6 :
: Charge rupture ST* (daN) ....... : 31,2 : 27,7 :
: Isotropie : SL/ST .............. : 1,02: 1,1 :
: Allongement SL (%) ............. : 23,3 : 26,4 :
: Allongement ST (%) ............. : 24,4 : 24,0 :
: Allongement/ 3 daN - SL (%) .... : 0,3 : 0,3 :
: Allongement/ 5 daN - SL (%) .... : 0,5 : 0,5 :
: Allongement/10 daN - SL (%) .... : 1,1 : 1,2 :
: Allongement/ 3 daN - ST (%) .... : 0,3 : 0,3 :
: Allongement/ 5 daN - ST (%) .... : 0,5 : 0,6 :
: Allongement/10 daN - ST (%) .... : 1,2 : 1,4 :
: Energie rupture - SL - (j) ..... : 11,2 : 12,0 :
: Energie rupture - ST - (j) ..... : 11,2 : 10,0 :
: Charge rupture fils verre (daN) : 18,0 :
: Allongement rupture fils verre(%): 2,2 :
* SL = sens long ST = sens travers : Essai : Temoin : avec fil: sans fil:
: de verre: de verre:
: ~asse surfacique (g/m ) ........ : 107 : 106 : Charge rupture (daN) - SL - ... : 21,0 : 16,7 :
: Charge rupture (daN) - ST - ... : 16,7 : 19,6 :
: Isotropie SL/ST ................ : 1,25: 0,85:
: Allongement (%) - SL - ......... : 27,0 : 23,6 :
: Allongment (%) - ST - .......... : 21,3 : 23,3 :
: Allongement/ 3 daN (%) - SL - . : O,g : 2,1 :
: Allongement/ 5 daN (%) - SL - . : 1,9 : 3,9 :
: Allongement/lO daN (%) - SL - . : 6,4 : 9,6 :
: Allongement/ 3 daN (%) - ST - . : 1,6 : 1,6 :
: Allongement; 5 daN (%) - ST - . : 3,3 : 3,3 :
: Allongement/10 daN (%) - ST - . : 8,9 : 8,9 :
: Energie rupture (j) - SL - .... : 6,3 : 4,7 :
: Energie rupture (j) - ST - .... : 4,3 : 5,5 :
: Charge rupture fils verre (daN) : 5,2 :
: Allongement rutpure fils verre(%): 2,0 :
20039~
_ TABT.F.AU 3 : Essai : IemG.n :avec fils:sans fils:
: de verre: de verre:
~ Masse surfacique (g/m2) .......... . lC7 ~ 106 : Epaisseur armature (mm) .......... : 0,45 : 0,48 : Test bitume avec charge de 4 daN :
: -allongement SL (%) .............. : 0,7 : 1,9 : -retrait ST (%) .................. : 0 : 0,5 : Test bitume avec charge de 7 daN :
: -allongement SL (%) .............. : 1,3 : 3,7 : -retrait ST (%) .................. : 0 Largeur des eprouvettes : 10 c~.
: Essai : Temoin :avec fils:sans fils:
: de verre: de verre:
: Masse surfacique (g/m ) .......... : 107 : 106 : Epaisseur armature (mm) .......... : 0,45 : 0,48 : Retrait thermique 200~C-10'-SL(%): 0,7 : 0,9 : Retrait thermique 200~C-10'-ST(%): 0,1 : 0,1 : Fluage (200~C-15') sous 8 daN :
: -allongement SL (%) .............. : 0,4 : 2,4 : -retrait ST (%) .................. : 0,5 : 1,7 Largeur des eprouvettes : 20 cm SL = sens long ST = sens travers
Claims (24)
1. Support à base de nappe non tissée pour article plat, ledit support présentant une bonne stabilité dimensionnelle dans toutes les conditions de réalisation, de traitements ultérieurs et d'emploi, et comportant au moins une nappe non tissée à base de matière textile chimique sous forme de fibres ou de filaments continus, ledit support étant caractérisé par le fait que ladite nappe est une nappe de poids compris entre 20 et 500 g/m2 et comporte, liés à elle, des fils haut module de renfort disposés parallèlement entre eux dans le sens de sa longueur et présentant un module de Young supérieur à 20 GPa, les fils de renfort étant de quantité telle que, lorsque le support est soumis à des efforts de traction dans le sens long à 180°C, une rupture des fils de renfort intervient sous une contrainte d'au moins 80 daN par mètre de largeur, le support ayant un module de Young à température ambiante qui n'est pas sensiblement modifié par rapport au même module mesuré dans les mêmes conditions de la nappe non tissée de base sans fils de renfort.
2. Support selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il présente un module de Young à 180°C au moins égal à deux fois le même module mesuré dans les mêmes conditions de la nappe non tissée de base sans fils de renfort.
3. Support selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il présente un module de Young à 180°C compris entre 2,5 et 3 fois le même module mesuré dans les mêmes conditions de la nappe non tissée de base sans fils de renfort.
4. Support selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé
par le fait que la nappe non tissée est une nappe obtenue par voie fondue de poids compris entre 20 et 250 g/m2.
par le fait que la nappe non tissée est une nappe obtenue par voie fondue de poids compris entre 20 et 250 g/m2.
5. Support selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la nappe non tissée est une nappe de filaments continus à base de polyester obtenue par voie fondue, de poids compris entre 50 et 250 g/m2, et que les fils de renfort sont des fils de verre de titre compris entre 2,8 et 272 tex et régulièrement espacés de 2 à 30 mm.
6. Support selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les fils de verre ont un titre compris entre 22 et 68 tex et sont espacés de 10 à 30 mm.
7. Support selon la revendication 1, 2, 3 ou 6, caractérisé
par le fait qu'une liaison des fils de renfort avec la nappe est réalisée par liage chimique.
par le fait qu'une liaison des fils de renfort avec la nappe est réalisée par liage chimique.
8. Support selon la revendication 1, 2, 3 ou 6, caractérisé
par le fait qu'une liaison des fils de renfort avec la nappe est réalisée par thermoliage ou aiguilletage, ou bien les deux.
par le fait qu'une liaison des fils de renfort avec la nappe est réalisée par thermoliage ou aiguilletage, ou bien les deux.
9. Support selon la revendication 1, 2, 3 ou 6, caractérisé
en ce que les fils de renfort présentent un module de Young supérieur à 50 GPa.
en ce que les fils de renfort présentent un module de Young supérieur à 50 GPa.
10. Support selon la revendication 1, 2, 3 ou 6, caractérisé en ce que la rupture des fils de renfort intervient sous une contrainte d'au moins 100 daN par mètre de largeur.
11. Support selon la revendication 1, 2, 3 ou 6, caractérisé en ce qu'il est utilisé comme armature de membrane d'étanchéité bituminée.
12. Support selon la revendication 1, 2, 3 ou 6, caractérisé en ce qu'il est utilisé comme support primaire ou secondaire de tapis tuft.
13. Support selon la revendication 1, 2, 3 ou 6, caractérisé en ce qu'il est utilisé comme armature de dalle de revêtement de sol.
14. Support selon la revendication 1, 2, 3 ou 6, caractérisé en ce qu'il est utilisé comme support d'enduction.
15. Support selon la revendication 1, 2, 3 ou 6, caractérisé en ce qu'il est utilisé comme support de flock.
16. Procédé de fabrication d'un support à base de nappe non tissée pour article plat, ledit support présentant une bonne stabilité dimensionnelle dans toutes les conditions de réalisation, de traitements ultérieurs et d'emploi, et comportant au moins une nappe non tissée à base de matière textile chimique sous forme de fibres ou de filaments continus, ladite nappe étant une nappe de poids compris entre 20 et 500 g/m2 et comportant, liés à elle, des fils haut module de renfort disposés parallèlement entre eux dans le sens de sa longueur et présentant un module de Young supérieur à 20 GPa, les fils de renfort étant de quantité
telle que, lorsque le support est soumis à des efforts de traction dans le sens long à 180°C, une rupture des fils de renfort intervient sous une contrainte d'au moins 80 daN par mètre de largeur, le support ayant un module de Young à
température ambiante qui n'est pas sensiblement modifié par rapport au même module mesuré dans les mêmes conditions de la nappe non tissée de base sans fils de renfort, le procédé
étant caractérisé en ce qu'on amène en quantité désirée par un moyen approprié les fils haut module de renfort que l'on dispose en continu parallèlement les uns aux autres à une distance prédéterminée contre au moins une des faces de la nappe non tissée ou entre deux couches et qu'on réalise une liaison entre lesdits fils et ladite nappe.
telle que, lorsque le support est soumis à des efforts de traction dans le sens long à 180°C, une rupture des fils de renfort intervient sous une contrainte d'au moins 80 daN par mètre de largeur, le support ayant un module de Young à
température ambiante qui n'est pas sensiblement modifié par rapport au même module mesuré dans les mêmes conditions de la nappe non tissée de base sans fils de renfort, le procédé
étant caractérisé en ce qu'on amène en quantité désirée par un moyen approprié les fils haut module de renfort que l'on dispose en continu parallèlement les uns aux autres à une distance prédéterminée contre au moins une des faces de la nappe non tissée ou entre deux couches et qu'on réalise une liaison entre lesdits fils et ladite nappe.
17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé par le fait que la liaison entre les fils de renfort et la nappe non tissée est réalisée par liage chimique.
18. Procédé selon la revendication 16, caractérisé par le fait que la liaison entre les fils de renfort et la nappe non tissée est réalisée par aiguilletage ou thermoliage, ou bien les deux.
19. Procédé selon la revendication 16, 17 ou 18, selon lequel la fabrication de la nappe non tissée comprend au moins une phase d'extrusion par voie fondue de filaments continus et une phase de nappage, caractérisé par le fait que les fils de renfort sont associés à la nappe au début du nappage.
20. Procédé selon la revendication 16, 17 ou 18, selon lequel la fabrication de la nappe non tissée comprend au moins une phase d'extrusion par voie fondue de filaments continus et une phase de nappage, caractérisé par le fait que les fils de renfort sont associés à la nappe au cours du nappage et disposés entre deux couches de nappage.
21. Procédé selon la revendication 19, selon lequel la fabrication de la nappe comporte en outre une phase de consolidation de cette dernière par liage chimique, caractérisé par le fait que la liaison des fils de renfort avec la nappe a lieu au cours dudit liage chimique de la nappe.
22. Procédé selon la revendication 20, selon lequel la fabrication de la nappe comporte en outre une phase de consolidation de cette dernière par liage chimique, caractérisé par le fait que la liaison des fils de renfort avec la nappe a lieu au cours dudit liage chimique de la nappe.
23. Procédé selon la revendication 19, selon lequel la fabrication de la nappe comporte en outre une phase de consolidation de cette dernière par aiguilletage ou thermoliage, ou bien les deux, caractérisé par le fait que la liaison des fils de renfort avec la nappe a lieu au cours de l'aiguilletage ou thermoliage, ou bien des deux.
24. Procédé selon la revendication 20, selon lequel la fabrication de la nappe comporte en outre une phase de consolidation de cette dernière par aiguilletage ou thermoliage, ou bien les deux, caractérisé par le fait que la liaison des fils de renfort avec la nappe a lieu au cours de l'aiguilletage ou thermoliage, ou bien des deux.
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