Procédé et dispositif pour fabriquer des articles comprenant au moins deux feuilles en matière plastique soudées l'une à l'autre sur une partie de leur surface, et article
obtenu par ce procédé.
L'invention concerne un procédé pour fabriquer des articles comprenant au moins deux feuilles en matière plastique soudées l'une à l'autre sur une partie de leur surface.
Ces articles pourront être, par exemple, des sacs, des sacoches, des imperméables, des bla S'ues à tabac des gants, des tubes, des embal lattes, des culottes pour bébés, des ceintures de sauvetage, des taies d'oreillers, etc.
De nombreux essais ont été faits pour réaliser des procédés économiques pour la fabrication des articles du genre susindiqué.
Un procédé, couramment utilisé, consiste à former d'abord des feuilles, bandes ou films flexibles, en une matière plastique, notamment en caoutchouc, et à découper à l'em- porte-pièce dans ces feuilles des ébauches ayant, la forme de l'article à obtenir. Ces ébauches sont ensuite superposées par paires, de manière que leurs contours coïncident et leurs bords sont reliés entre eux par couture ou collage. Si les ébauches sont en matières thermoplastiques, on peut effectuer ce collage par chauffage. Parfois, on se sert d'un adhésif ; dans d'autres cas, on relie les bords par une couture et on recouvre les joints d'une bande ou d'un ruban collant et imperméable à l'eau.
Ce travail de couture ou de collage, de quel genre qu'il soit, exige du temps et son coût est très souvent plus élevé que le prix des films ou feuilles utilisés. Un autre incon vénient est que les articles ainsi fabriqués sont généralement structurellement faibles aux endroits des joints ou coutures.
L'invention vise à simplifier la fabrication de tels articles. Le procédé selon l'inven- tion est caractérisé en ce que, sur une pre mière feuille en matière plastique, on applique une couche d'une substance adhérant au plus légèrement à ladite première feuille, en laissant à découvert une portion de la surface de cette première feuille, et en ce qu'on applique une couche de matière filmogène sur ladite couche de matière au plus légèrement adhésive et sur une partie au moins de la portion de la surface de la première feuille restée à découvert.
Dans ce procédé, les joints, qui remplacent les joints collés ou les coutures ordinaires, constituent en fait des soudures entre les feuilles, soudures ne présentant pas la faiblesse structurelle des joints collés ou des coutures. Les articles peuvent être fabriqués, même s'ils ont une forme compliquée, à une vitesse plus grande et d'une manière plus économique que par les méthodes appliquées antérieurement.
L'invention comprend également une installation pour la mise en oeuvre du présent procédé. Cette installation est caractérisée en ce qu'elle comprend un support, un premier dispositif à rouleau imprimeur pour appliquer, sur une portion seulement de la surface dudit support, une couche de substance filmogène de la forme générale de l'article à obtenir, un deuxième dispositif à rouleau imprimeur dont le rouleau imprimeur porte un dessin d'empreinte d'étendue légèrement inférieure à celle du rouleau du premier dispositif, pour appliquer sur la première couche une deuxième couche en une substance relati vement non adhésive, un troisième dispositif à rouleau imprimeur similaire audit premier dispositif à rouleau imprimeur,
pour appliquer sur les deux premières couches une troisième couche sous forme de portions de même étendue que celles de la première couche et en une substance qui adhère fortement à cette première couche, des dispositifs pour sécher lesdites couches et des moyens pour séparer l'ensemble du support.
L'invention concerne encore un article fabriqué par ledit procédé.
Le dessin ci-annexé se réfère à quelques modes de réalisation de l'invention.
La fig. 1 montre, en vue de côté schématique, un dispositif pour fabriquer des arti e les tels que des imperméables.
La fig. 2 montre, en plan, une première couche formée par une bande posée sur le transporteur et telle qu'elle se présente à l'en- droit B de la fig. 1.
La fig. 3 montre, en plan, un des rouleaux du dispositif de la fig. 1.
La a fig. 4 montre, en plan, la première couche de la bande posée sur le transporteur, avec un motif en une substance non adhésive qui est imprimé sur le film et telle que cette bande se présente à l'endroit C de la fig. 1.
La fig. 5 montre, en plan, le transporteur et les différentes couches qu'il porte à l'en- droit D de la fig. 1.
La fig. 6 montre, en plan,. la bande après qu'elle a été détachée du support et après que tes articles ont été découpés dans celle-ei à L'emporte-pièce à l'endroit E de la fig. 1.
La fig. 7 montre, en perspective schémati- que, un imperméable après qu'il a été fendu à l'avant.
Les fig. 8, 9, 10 et 11 montrent, en coupe transversale, respectivement le transporteur nu, le transporteur portant une première bande, le transporteur portant une première bande et une couche en une substance non adhésive, et le transporteur portant une pre mière bande, une couche intermédiaire en une substance non adhésive et une deuxième bande.
La fig. 12 montre, semblablement et à plus grande échelle, la soudure obtenue au bord d'un article achevé.
La fig. 13 montre, en coupe transversale, une manche d'un imperméable ou autre article tubulaire analogue, qui est retourné sur luimême de manière que les bords saillants, par lesquels les bandes sont reliées entre elles, se présentent à l'intérieur de la manche ou de l'article.
La fig. 14 montre, en plan, le transporteur supportant une bande comportant des motifs dont le contour correspond à celui d'une série d'ébauches d'imperméables reliées entre elles par des pattes.
La fig. 15 montre, en plan, ces mêmes ébauches sur lesquelles on a appliqué une couche de substance non adhésive de manière telle que les bords de ces ébauches ne soient pas recouverts avec une telle substance.
La fig. 16 montre, en coupe transversale et à grande échelle, le bord d'un article formé par deux couches de matières dont chacune comprend une doublure interne en une matière plastique et un revêtement externe en tissu, les parties marginales de ces couches étant soudées entre elles et étant renforcées par un ruban qui est relié, par couture on par des points, auxdites parties marginales.
La fig. 17 montre, en élévation. l'article complet dont une partie est représentée sur la fig. 16.
La fig. 18 montre, en coupe transversale, un article constitué à l'aide de plusieurs bandes ou feuilles superposées et soudées entre elles le long de leurs bords longitudi liaux alternes, pour former un ensemble en accordéon qui peut être déplié de manière que la longueur totale de la pièce soit plus 'rande que celle des bandes individuelles.
La marche du procédé est d'ordinaire la suivante : Une bande mince est d'abord formée par dépôt d'une couche d'organosol sur un transporteur et cette bande est séehée. Sur cette première bande, formant fond, on imprime un motif constituant une couche intermédiaire et dont le contour correspond à celui de I'article à obtenir, cette couche étant en un substance qui n'adhère que légèrement à la bande de fond. La surface de ce motif est plus petite que celle de l'article à obtenir.
Ensuite, on forme une deuxième bande, ou bande supérieure, sur la bande de fond et sur la couche intermédiaire, et cette bande supérieure se soude à la bande de fond aux endroits où la couche intermédiaire n'existe pas, ; ilors que ces deux handes sont empeeliées de collerl'uneàl'autreauxendroitsoù la couche intermédiaire est intercalée entre elles. Le transporteur, qui supporte les bandes, tra- verse ensuite un four de séchage et de cuisson.
L'ensemble, formé par les bandes et la couche intermédiaire, est. détaché du transporteur et passe entre une série de rouleaux déeoupeurs où l'article est découpé de manière que les lignes de coupe se trouvent en dehors du contour de la couche intermédiaire non adhésive ; comme la bande supérieure est liée fortement et parfaitement à la bande de fond aux endroits où elles sont en contact, l'article obtenu ''emportera une soudure le long de ses bords, comme voulu. La couche intermédiaire susindiquée empêche les bandes inférieure et su périeure d'adhérer l'une à l'autre aux endroits où leur séparation est voulue.
Des ouvertures ou encoches peuvent, au cours du découpage ou par une opération ultérieure, être taillées dans]'article aux endroits voulus, par exemple a l'extrémité supérieure ou ouverte d'un sac.
Les bandes inférieures et supérieures !) ellvent être eonstituées à l'aide d'un latex, plus spécialement celui du type prévulca- nisé, ou d'une dissolution de caoutchouc na turel ou synthétique.
Dans ce cas, la couche intermédiaire peut être formée par une matière filmogène du type résine de vinyle, telle qu'un copolymère plastifié acétate-chlorure de vinyle, un alcool polyvinylique, une résine du type alkyde, un dérivé nitrocellulosique ou analogue.
Inversement, on peut utiliser, pour former le corps de l'article, les matières qui viennent d'être indiquées comme pouvant servir à constituer la couche intermédiaire, alors que les matières indiquées comme pouvant servir à former ce corps sont dans ce cas utilisées pour constituer la couche intermédiaire. Une autre combinaison avantageuse est d'utiliser, pour former le corps de l'article, une dispersion ou un organosol de copolymère acétatechlorure de vinyle et de se servir, pour la couche intermédiaire, d'une solution de butyral polyvinylique dans du butanol.
TJn tel organosol comprendra avantageusement un eopolymëre acétate-chlorure de vinyle, un plastifiant, un diluant ayant un point d'ébullition élevé et un diluant ayant un point d'ébullition bas. Le copolymère acétate-chlorure de vinyle peut être par exemple le produit marque VYNV-I ou un produit similaire. Le phtalate dioctylique est un plastifiant satisfaisant. Le xylol ou un produit similaire, par exemple le produit marque Solvesso , peut être utilisé comme diluant à point d'ébullition élevé.
On peut se servir d'un produit de distillation aromatique du pétrole, par exemple le produit marque Apeo (teneur en composés aromatiques : 9, 5 /o ; earaetéristiques d'ébullition : 5 /o jllS- qu'à 123 C, 950/o jusqti'A 1650 C) comme diluant à bas point d'ébullition.
Ces substances peuvent Ûtre mÚlangÚes dans les proportions suivantes:
Parties en poids
CopolymÚre acÚtate-
chlorure de vinyle 1000
Phtalate dioetylique 500
Xylol ou Solvesso 200
Apco 490
On traitera le mélange dans un moulin à boulets ou à marteaux pendant un laps de temps et à une température déterminés par la nature et les proportions des constituants.
D'ordinaire, un broyage de 24 heures à une température d'environ 38 C suffit. Le rapport du plastifiant à la résine sera de préfé- rence supérieur à 0, 15 : 1, voire à 0, 25 : 1, et inférieur à 1, 1 : 1.
L'appareil montré à la fig. 1 comporte un support transporteur 20 qui avance d'une manière continue. Ce support peut être constitué en papier solide et relativement lourd dont une ou les deux faces portent un revête- ment fortement adhérent d'une matière, telle que l'alcool polyvinylique, la caséine ou analogue, qui est propre à former une surface externe lisse sur le transporteur et à laquelle une couche en une matière filmogène n'adhère que légèrement. Le support a la forme d'une bande qui est déroulée d'une bobine et enroulée sur une autre après usage ; on pourrait également lui donner la forme d'une bande sans fin ou d'une feuille.
La nature du revêtement appliqué sur cette bande varie avec la constitution du film que l'on veut obtenir.
Par exemple, un revêtement en caséine plastifiée convient très bien pour un support sur lequel on veut former un film constitué par un copolymère acétate-chlorure de vinyle ou eertaines autres résines synthétiques ou natu- relles. Un revêtement en alcool polyvinylique peut être utilisé pour la constitution de la plupart des films résineux mais, dans ce cas, le revêtement contient, de préférence, des charges importantes. Le revêtement doit être tel qu'il ne réagisse avec aucun des solvants utilisés pour les matières filmogènes et qu'il ne soit pas influencé par la température. De plus, il doit être flexible, c'est-à-dire qu'il ne doit pas se fendiller dans les conditions de travail et au cours de son passage dans l'en- ducteur et dans le sécheur.
Finalement, il doit être tel que le film obtenu puisse aisément en être détaché. Diverses résines thermodurcis- sables conviennent à la constitution des revê- tements du transporteur et à la formation d'un grand nombre de films de natures différentes. Au lieu d'être constituée en papier, la bande peut, par exemple, être constituée en un dérivé cellulosique, en un papier d'amiante, en une feuille ou bande métallique, en fibres de verre, etc.
Dans le cas où l'on désire utiliser une bande continue, on se sert, de préférence, d'un papier solide, avantageusement fabriqué à partir de jute ou en déchets de cordes. Ce papier peut être revêtu d'une matière consti- tuée par trois parties en poids d'une résine alkyde, par exemple le produit marque Resil et d'une partie de résine de mélamine, par exemple le produit marque Melamaco. Le papier est traité, de préférence, à l'aide de cette matière de revêtement au moment de sa fabrication. Les bandes, obtenues de cette manière, peuvent être utilisées un grand nombre de fois, par exemple de 100 à 300 fois.
On voit sur la fig. 1 que le support transporteur 20 est déroulé d'une bobine 21 en passant entre des rouleaux 22 et 23. Le rouleau 22 est revêtu de caoutchouc et est serré contre la face inférieure du transporteur. Ce rouleau tourne dans le sens dextrogyre, de manière à entraîner le transporteur vers la droite de la fig. 1. Le rouleau 23, qui coopère avec le rouleau 22, est serré contre la face supérieure du transporteur et a une surface lisse, de préférence métallique.
Ce rouleau 23 tourne dans le sens dextrogyre, de manière à s'opposer à l'avancement du transporteur, mais comme le rouleau 22 a une surface en caoutchouc et le rouleau 23 une surface métallique lisse, ce rouleau 22 agrippe le transporteur et le fait avancer vers la droite, alors que la surface du rouleau 23 frotte OH glisse simplement sur la surface supérieure du transporteur.
Un rouleau 24 coopère avec le rouleau 23, sans pourtant être tangent à ce rouleau 23 ni au transporteur 20. Comme indique, le rouleau 24 tourne dans le sens dextrogyre. Une auge 25, formée en partie par les rouleaux 23 et 24 et par des parois terminales qui empêchent que l'organosol, préalablement broyé et tel qu'indiqué ei-dessus, puisse s'écouler, sert à appliquer cet organosol sur le rouleau 23 d'une manière uniforme. Ce revêtement régulier d'organosol est ensuite transféré par ce rouleau 23 sur le transporteur mobile 20, lequel, comme déjà expliqué, porte un revêtement permanent et lisse.
L'organosol est fourni à l'auge 25, d'une manière continue, à partir d'une cuve de mélange 26 et d'une tuyère 27.
Au lieu de se servir d'un enducteur à rouleaux, on pourrait, obtenir la répartition de la matière par des arroseurs, des pulvérisateurs. des trémies ou par d'autres moyens.
Pour laisser subsister une marge non revê- tue le long des bords du transporteur, afin de faciliter le détachement du film à la fin du procédé, le transporteur est plus large que la largeur utile des rouleaux enducteurs.
Après avoir reçu une première couche uniforme d'organosol, le transporteur traverse un four de séchage 28 dans lequel on maintient une température suffisamment élevée pour expulser le diluant.
La fig. 2 montre, en plan, le transporteur 20 qui supporte une première couche 29 dont l'organosol est séché et comme il se présente au voisinage de la région B de la fig. 1 a. la sortie du premier four de séchage.
Le transporteur passe ensuite entre une paire de rouleaux du type à rotogravure. La fonction de ces rouleaux est d'imprimer sur la première eouehe un motif ayant la forme de l'article à obtenir, mais qui est légèrement plus petit que ce dernier. La substance qui sert a l'impression de ce motif a une adhési- vite réduite ou nulle pour la première couche quand eelle-ei est séchée. Dans le cas où la couche supérieure qui doit être appliquée sur
Ic motit'est en la même substanee que eelle utilisée pour la première couche, la matière constituant ce motif n'adhère également pas à ) a couche supérieure quand celle-ci est séchée.
La couche intermédiaire ne doit pas nécessairement être parfaitement continue et il est pos sil) le que les couches supérieure et inférieure soient liées en quelques points à travers la couche intermédiaire, liaisons qui peuvent être aisément rompues pour séparer les couches.
Dans l'exemple décrit, la couche intermé- diaire est constituée à partir d'une solution de butyral polyvinylique dans du butanol. Le butyral peut former 5 à 100/o du poids de la solution.
Avee la disposition montrée à la fig. 1, on applique le motif à l'aide d'un rouleau métallique et lisse 30 qui coopère avec un rouleau analogue 31, établi à gauche de ce rouleau 30, au voisinage de celui-ci mais sans lui être tangent. Ces deux rouleaux sont établis au-dessus du transporteur 20 et ne sont pas en contact avec celui-ci. Ils tournent tous deux dans le sens dextrogyre, mais la vitesse et le sens de rotation du rouleau 30 sont réglables.
Comme pour le premier groupe de rouleaux enducteurs, il est formé une auge 32 entre les rouleaux 30 et 31, cette auge étant délimitée par des parois terminales (non montrées) pour retenir la substance non adhésive dans l'auge.
Cette substance est fournie, d'une manière continue, depuis une cuve de mélange 33 et une tuyère 34. Un revêtement de la substance non adhésive est fourni par l'auge 32 au rouleau 31. Un rouleau métallique 35 gravé est monté à gauche du rouleau 31 et coopère avec celui-ci. Le rouleau 35 tourne dans le sens lévogyre et sur ce rouleau est gravé un motif qui correspond à la forme de l'article à obtenir, comme visible, en partie, sur la fig. 3 qui montre, à plus grande échelle et en plan, ce rouleau 35. En l'occurrence, le motif a la forme d'un imperméable.
Les rouleaux 31 et 35 sont établis l'un près de I'autre et leurs surfaces respectives sont séparées seulement par une couche de substance non adhésive. Il en résulte que cette couche est transférée sur le rouleau gravé 35 par le rouleau 31. Un racloir 36 enlève la substance non adhésive de la surface du rouleau 35 pour toutes les régions autres que celle correspondant à la partie gravée.
La surface du rouleau 35 est en contact avee la face supérieure du transporteur. Un rouleau 37, garni de caoutchouc, se trouve en dessous du transporteur et est en contact avee celui-ci sous le rouleau 35. Le rouleau 37 tourne dans le sens dextrogyre et agrippe le transporteur pour le faire avancer vers la droite. La substance non adhésive, qui se trouve dans la partie gravée du rouleau 35, est ainsi transférée sur la face supérieure de la première couche portée par le transporteur.
Le transporteur et les couches qu'il sup- porte passent ensuite dans un autre four de séchage 38, analogue au four 28. La fig. 4 montre, en plan, le transporteur 20 portant la première couche 29 et plusieurs des motifs 39 imprimés sur celle-ci, en une substance non adhésive et qui ont chacun la forme d'un imperméable quand cet ensemble sort du four de séchage 38 dans la région C de la fig. 1.
Le transporteur, avec son revêtement, passe ensuite entre une autre série de rouleaux enducteurs 40, 41 et 42 analogues respectivement aux rouleaux 22, 23 et 24. A l'aide de cette série de rouleaux, on applique un organosol, du genre utilisé pour le premier enducteur, à l'aide d'une auge 43, d'une cuve de mélange 44 et d'une tuyère 45, l'effet obtenu étant similaire à celui réalisé à l'aide de l'endue- teur qui a servi pour former la première couche d'organosol.
Un revêtement en organosol est ainsi applique sur la partie exposée de la première couche et sur le motif. Après séchage, ce revêtement supérieur est lié, d'une manière intégrante, à la première couche, excepté dans les régions où se trouve la couche intermédiaire en une matière non adhésive.
Le transporteur revêtu passe ensuite dans un four 46 comprenant un compartiment de séchage 46a et un compartiment de cuisson 46b.
L'aspect du transporteur revêtu, dans la région D de la fig. 1 et quand il émerge du four de séchage et de cuisson, est montré en plan sur la fig. 5.
La ligne 39a, en traits interrompus, correspond au contour de la couche intermédiaire en une matière non adhésive. La ligne 39b, en traits interrompus, correspond à une ligne qui se trouve un peu au-delà de la périphérie de la couche intermédiaire et c'est suivant cette ligne 39b que l'ensemble sera découpé ensuite, de la manière décrite, pour laisser subsister un bord entre les lignes 39a et 39b suivant lequel les films sont soudés entre eux.
Le support avec son revêtement passe ensuite sur un rouleau tendeur 47 et entre une série de rouleaux coopérant 48 et 49. Le revêtement est détaché du transporteur quand il sort des rouleaux 48 et 49, ces derniers servant en partie d'éléments tendeurs et en partie pour permettre ce détachement. L'enlèvement initial peut être fait à la main et le transporteur peut ensuite être attaché à une bobine 50 pour être enroulé sur eelle-ei. Le revêtement déta ehé passe alors entre une série de rouleaux découpeurs 51 et 52 qui découpent ce revêtement le long de la ligne extérieure 39h (fig. 5).
Les imperméables sont ainsi détachés du revêtement et peuvent être entraînés à la surface du rouleau 52 pour tomber au bas de celui-ci ou pour être détachés dudit rouleau 52. L'aspect de la partie restante du revêtement, dans la région E, est montré en plan sur la fig. 6. Le revêtement découpé passe ensuite sous un rouleau tendeur 53 et est enroulé sur une bobine 54, comme montré sur la fig. 1. On a montré en 54a un imperméable quand il tombe au bas du rouleau 52.
Il est à noter que la ligne 39b de la fig. 5, le long de laquelle le revêtement est découpé, peut traverser effectivement la couche de substance non adhésive aux endroits où]'imperméable comporte des ouvertures, par exemple aux extrémités inférieures ou ouvertes des manches, au bas du vêtement et au col de celui-ci. Pour ouvrir l'imperméable, il suffit de découper le film supérieur, par une opération séparée, à l'avant du vêtement et sur toute sa hauteur. L'aspect de l'imperméable complet est montré en perspective sur la fig. 7. Si on le désire, on peut retourner l'en- semble du vêtement sur lui-même, afin que les joints formés se trouvent à l'intérieur du vêtement.
Il est évident que, si l'on se sert de moyens déeoupeurs à l'emporte-pièee, tels que les ron- leaux 51 et 52, l'on doit veiller avee soin que ces rouleaux se trouvent exactement en regard du motif. Au lieu de se servir de rouleaux dé- coupeurs, on peut avoir recours à une matrice formant emporte-pièce et, dans ce cas, on doit éviter tout mouvement relatif entre le film et l'outil au cours du découpage. Afin que l'em- porte-pièee puisse découper le film, à 1'endroit exact, on peut faire comporter audit film un repère, un trou ou toute autre irrégularité par lequel il. peut commander l'emporte-pièee par des moyens photo-électriques, pneumatiques, mécaniques ou autres.
Après avoir détaché le film, on pourrait aussi le couper en tronçons et superposer les différents tronçons de manière que les ébauehes des vêtements se trouvent superposées.
On peut alors découper plusieurs vêtements à la fois à l'aide de couteaux, d'emporte-pièces, etc.
Les fig. 8 à 11 montrent les opérations né- eessaires pour l'obtention d'une liaison intégrale entre deux couches. Toutes ces figures sont des coupes transversales faites à travers le transporteur et diverses couches. Sur ces figures, les épaisseurs relatives des couches ont été fortement exagérées. En particulier, la couche intermédiaire en une matière non adhésive est montrée d'une manière beaucoup plus importante qu'elle ne 1'est en réalité par rapport aux autres couches. Pour plus de simplieité, on a montré le transporteur comme formant un ensemble, c'est-à-dire on n'a pas montré la ligne qui sépare la bande ou courroie du revêtement qui y adhère d'une manière permanente.
Le transporteur nu 20, comme dans la région 1 de la fig. I, est montré à la fig. 8.
Le transporteur 20, portant la première couche 29 comme dans la région B de la fig. 1, est montré à la fig. 9.
A la fig. 10, on a montré le transporteur 20 portant la première couche 29 et la couche de substance non adhésive 39.
A la fig. 11, on a montré le transporteur 20 portant la première couche 29, la couche de substance non adhésive 39 et la deuxième couehe 55, comme dans la région D de la fig. 1.
A la fig. 12, on a montré, à plus grande échelle encore, le bord d'un imperméable après que celui-ci a été détaché du transporteur et découpe le long de la ligne 3Db (fig. 5) à l'extérieur du contour de la couche intermédiaire. On voit que les couches 29 et 55 sont complètement soudées et forment un joint continu à bord saillant 55a.
On peut considérer que la forme du joint correspond à celle d'un Y, les couches supérieure 55 et inférieure 29 formant les branches de cet Y, alors que les bords 55a forment la partie médiane de celui-ci.
Comme visible sur la fig. 12, on peut donner au film supérieur 55 et au film inférieur 29 des épaisseurs inégales ou ils peuvent avoir des épaisseurs identiques.
Les films supérieur et inférieur peuvent, dans certains cas, être sensiblement parallèles à proximité de leur jonction ou ils peuvent s'écarter l'un de l'autre pour se séparer à partir du bord qui les relie.
Les faces internes ou adjacentes des films convergent vers leur bord jointif et ils abou- tissent à ce bord à l'endroit désigné par 56 sur la fig. 12, c'est-à-dire à l'endroit où se rejoignent les branches de l'Y.
Comme le présent procédé ne fait pas intervenir de collage par la chaleur, il. permet de réaliser des articles pour lesquels des joints complètement soudés peuvent être formés en se servant de matières ne se soudant pas ou ne se soudant qu'imparfaitement sous l'action de la chaleur. Le joint soudé, obtenu avec le présent procédé, est très solide et, si l'on exerce une traction sur les films pour essayer de les séparer l'un de l'autre, le joint en forme de Y ne se fend pas longitudinalement le long de la base de cet Y, c'est-à-dire que les films ne se séparent pas suivant un plan qui se trouve entre eux et qui s'étend longitudinalement dans leur bord jointif.
La largeur du bord est désignée par dl- sur la fig. 12. Comme ces bords peuvent subir des sollicitations excessives au cours de l'usage et comme ils sont exposés à une usure considérable, on donne à cette largeur une valeur plus grande que l'épaisseur d'un des films et, si on le désire, cette largeur peut valoir plusieurs fois ladite épaisseur afin que l'on obtienne un effet de renforcement. Si l'on considère que le joint a, en section transver- sale, une forme en Y, le bord proprement dit part de l'endroit 56 où les branches de l'Y se rejoignent et la distance entre le point 56 et le bord libre est plus grande que l'épaisseur d'un des films.
L'épaisseur du bord 55a est désignée par d2 sur la fig. 12. On voit que cette épaisseur est uniforme sur toute la largeur du bord.
Pour certaines variantes, qui seront décrites plus loin, de faibles variations peuvent se produire dans l'épaisseur du bord vers son extrémité libre. Mais il est généralement préférable que le bord ait une épaisseur uniforme et sur une distance à partir du point 56 plus grande que l'épaisseur d'un des films. Le dispositif enducteur utilisé pour appliquer la couche supérieure d'organosol donne à cette couche une face supérieure lisse ne présentant aucune irrégularité malgré l'existence de la couche intermédiaire dans certaines régions et son absence dans d'autres.
Toutefois, vers le bord extrême des couches d'organosol, des effets de tension superficielle peuvent provo fluer de légères variations dans l'épaisseur de ces couches, mais ces effets ne se produisent pas dans le bord de l'article lui-même quand celui-ci est obtenu par le procédé décrit. Ces effets de tension superficielle se produisent plutôt dans la partie du revêtement dont on se débarrasse par le découpage et représentée à la fig. 6. On voit à la fig. 12 que le bord a des faces supérieure et inférieure rectilignes et parallèles, et que son extrémité libre est formée par une face généralement rectiligne et perpendiculaire aux faces supérieure et inférieure.
L'épaisseur d2 du bord correspond à la somme des épaisseurs de films supérieur et inférieur plus l'épaisseur de la couche inter médiaire. Si cette couche est très mince, telle qu'elle est en réalité, l'épaisseur du bord est un peu plus grande que la somme des épaisseurs des films constitutifs. La couche intermédia. ire peut-avoir une épaisseur inférieure à 0, 0025 mm ou cette épaisseur peut être de quelques molécules seulement.
Pour diverses raisons pratiques, l'épaisseur de la couche intermédiaire est généralement inférieure à 0, 5 mm.
Par conséquent, l'épaisseur du bord sera légèrement plus grande que la somme des épaisseurs des films, mais ne dépassera cette somme que de 0, 5 mm au plus sur toute la largeur comprise entre le point 56 et le bord libre, largeur qui est supérieure à l'épaisseur d'un des films. Il est également à noter quela couche intermédiaire peut être très fragile ou ne pas être autosustentatriee puisque à tout moment au cours de la fabrication, elle est supportée en tous ses points par la pre mière couche. De plus, comme la couche intermédiaire est supportée de cette manière, il est possible de réaliser un article complètement fermé, aucune ouverture ne devant être mena gêe pour supporter de l'extérieur la couche intermédiaire.
Si la couche intermédiaire est plus élasti- que que les films supérieur et inférieur, ce qui est notamment le cas dans l'exemple donné ci-dessus où l'on se sert d'un butyral de poly- vinyle comme couche intermédiaire alors que les films contiennent un copolymëre acétate- chlorure de vinyle, il est possible sans incon- vénient de séparer les films supérieur et infé- rieur en laissant la couche intermédiaire sur la surface d'un de ces films ou des deux films.
On peut aussi constituer la couche intermédiaire en une substance qui peut être dissoute sans abîmer les films. Ainsi, si la couche intermédiaire est en un aleool polyvinylique. elle peut être aisément éliminée par dissolution dans l'eau. Que l'on laisse en place] a couche intermédiaire ou qu'on l'élimine finalement, on choisit la substance qui la constitue ainsi que la composition des films supérieur et inférieur de manière telle que, pendant le processus de fabrication, le solvant de la eouehe intermédiaire n'attaque pas la première couche et que la couche supérieure en organe sol ne contienne pas de diluant qui puisse attaquer la couche intermédiaire.
Une autre manière d'éliminer la couche intermédiaire est de la eonstituer en une substance très solide qui peut être enlevée telle qu'elle en séparant d'abord les couches supé- rieure et inférieure pour les écarter de la couche intermédiaire. Dans ce cas, par exemple, elle peut être constituée en un alcool polyvinylique ou en butyral de polyvinyle, d'une épaisseur de 0, 0025 mm ou davantage, alors que les films supérieur et inférieur sont formés par des couches d'organosol ayant une épaisseur de 0, 025 à 1, 0 mm.
Il est également possible de se servir d'une couche intermédiaire qui s'écaille et qui peut être aisément enlevée par exemple à l'aide d'une brosse.
Pour séparer les films supérieur et inférieur quand l'article est achevé, on peut, par r exemple, faire agir une succion sur leurs faces opposées pour les écarter l'une de l'autre. On peut également les mettre en contact temporairement avec des organes sur lesquels on a appliqué une colle, de manière que ces faces soient sollicitées dans des directions opposées.
Une autre méthode, qui s'applique plus spécialement à des articles en forme de sac, consiste à introduire une aiguille ou autre outil analogue entre les parois du sac et de souffler de l'air dans la cavité pour séparer ainsi lesdites parois.
L'article obtenu peut être utilisé de manière que son bord jointif se trouve à l'exté- rieur ou on peut retourner l'article sur luimême de manière telle que ce bord se trouve a l'intérieur. La fig. 13 montre, en section transversale, l'aspect d'une manche d'imper méable, par exemple, qui a été retournée de cette manière.
Pour éviter un déchet aussi grand que celui que montre la fig. 6, on peut procéder de la manière suivante : Au lieu de couler une première couche continue d'organosol sur le transporteur, on pose sur celui-ci un motif en organosol ayant la forme et les dimensions de l'article à obtenir, par exemple de l'imper méable que l'on veut fabriquer. Ceci est obtenu en remplaçant les rouleaux 22, 23 et 24 par une série de rouleaux de rotogravure, analogues par exemple à ceux désignés par 30, 31, 35 et 37. La fig. 14 montre l'aspect du transporteur portant un tel motif. Il est à noter que les différentes ébauches du vêtement sont reliées entre elles par des pattes en organosol et qui interviennent lorsqu'on détache les pièces du transporteur.
Celui-ci passe ensuite par un four de séchage tel que 28 et on imprime ensuite un motif, en une substance non adhésive, sur l'ébauche posée sur le transporteur, la forme de cette dernière couche étant la même que celle de l'ébauche, mais les dimensions étant un peu moindres, de manière qu'un bord libre subsiste, pour cette ébauche, le long du contour de l'ensemble ainsi obtenu. On doit veiller à ce que le deuxième motif corresponde exactement, en ce qui concerne son emplace- ment, à celui du premier, afin que le bord extérieur et exposé de ce dernier soit régulier sur toute sa longueur, comme visible sur la fig. 15.
Si on le désire, on peut prévoir des ouvertures dans la pièce telle qu'elle est obtenue en dernier lieu en constituant la couche intermédiaire de manière qu'elle déborde sur certaines parties du bord de l'ébauche en certains endroits, par exemple aux ouvertures à prévoir à l'extrémité des manches d'un imperméable. Le transporteur, ainsi revêtu, traverse un four de séchage pour sécher la couche de substance non adhésive. On applique ensuite sur l'ensemble un motif en organosol qui se trouve exactement en regard de celui posé en premier lieu sur ledit transporteur. Celui-ci traverse alors un four de séchage et de cuisson et les articles sont détachés du transporteur pendant que les pattes de liaison interviennent pour qu'un vêtement aide à détacher le suivant.
Des ouvertures peuvent être découpées dans les articles ainsi obtenus, si elles font encore défaut, et les pattes peuvent être enlevées par découpage. Dans certains cas, les pattes peuvent rester en place jusqu'à ce que les articles soient expédiés et n'être enlevées qu'au lieu de réception.
Une autre variante peut être envisagée dans le cas où l'on désire obtenir un article analogue à un sac et qui a un aspect déca- ratif, par exemple une face externe ondulée.
Dans ce cas, le film, ondulé suivant une face, est d'abord préparé de la manière indiquée dans le brevet N 281140. Ce film est alors posé temporairement sur un support, de manière que sa face ondulée se trouve en bas et en faisant intervenir un adhésif. Sur la face lisse et supérieure de ce film, on imprime un motif en une substance non adhésive, comme expliqué ci-dessus, et on sèche ce motif. Une couche continue d'un organosol est alors versée sur ce premier film et sur le motif et on donne à cette dernière couche un fini ondulé par les mêmes moyens que ceux utilisés pour la première couche. Le support et les différentes couches qui sont appliquées sur ce support sont alors sèches et cuits et les couches détachées dudit support.
Les articles à obtenir peuvent alors être découpés comme expliqué plus haut en laissant subsister un bord jointif le long de leur contour. L'article terminé aura donc un fini ondulé sur ses faces externes. Un article analogue, ondulé seulement sur une face externe, peut être fabriqué plus aisément, car, dans ce cas, la première couche n'est pas ondulée et n'est pas 3 détacher du support. L'agent de gonflement agit alors uniquement sur la face supérieure de la couche d'organosol, appliquée en dernier lieu sur ledit support.
La fig. 16 montre, en coupe transversale et à plus grande échelle, un bord d'un article en forme de sac étanche à l'eau et très solide représenté en plan sur la fig. 17. Il comporte une doublure interne formée par un film à deux couches soudées entre elles par leurs bords, et un revêtement externe pour leur renforcement, ce revêtement étant constitué en l'occurrence par du tissu, mais pouvant être du papier, une feuille métallique ou matière flexible.
Pour fabriquer un tel article, on pose une couche de tissu 57 sur un support ou sur un transporteur mobile. Le tissu pourrait luimême être utilisé comme transporteur. On applique ensuite une couche d'un organosol ou autre matière filmogène sur cette couche de tissu et on la sèche pour former ainsi un film 58. Une couche en une substance non adhésive est alors imprimée sur le film 58 en laissant à nu une partie marginale de celui-ci, de la manière décrite plus haut, puis séchée. Elle n'a pas été montrée sur la fig. 16, car on suppose qu'elle a été enlevée à ce moment. Une autre couche d'une matière filmogène est alors appliquée sur la partie exposée du film a8 et sur la couche formée par la substance non adhésive.
Avant de sécher cette couche supérieure, on applique une couche de tissu sur ou dans eelle-ei. La couche de matière filmogène est alors séchée pour former un film 59, et l'article est cuit. La couche supérieure de tissu 60 est ainsi liée au film 59 et la couche de tissu 57 au film 58. Les couches de film 58 et 59 sont soudées entre elles le long d'un bord 61. On peut se servir de l'article sous cette forme, les couches extérieures en tissu formant des revêtements de renforcement et décoratifs.
Pour renforcer l'article. les couches 57 et 60 peuvent être reliées entre elles par des points de couture ou autrement, ces points traversant le bord 61 reliant les films-58 et 59 entre eux. Comme ces points ne traversent par les films ou les parois proprement dits, l'article reste étanche à l'eau et à l'air. Pour renforcer encore davantage et pour améliorer les effets décoratifs, on peut, au lieu de coudre directement les couches 57 et 60 au bord 61, recouvrir les joints et les bords d'une bande ou d'un ruban 62 cousu aux couches 57, 60 et au bord 61.
Le procédé peut être utilisé, avee avantage, pour la fabrication d'articles en eaout chouc non vulcanisé. Il permet de fabriquer ces articles et de réaliser les bords ou jone- tions étanches d'une manière très rapide, après quoi 1'ensemble de l'article peut etre vulea- nisé. On fait ainsi une économie considérable de temps par rapport aux procédés antérieurs
pour lesquels la vulcanisation sous pression nécessite un temps relativement long.
On peut encore ne souder ensemble les films que le long d'un bord longitudinal, afin
que l'ensemble puisse être déplié pour former un film ayant une largeur double. Il est
évident qu'un tel article est obtenu par le
procédé décrit quand la couche en substance
non adhésive est appliquée sur toutes les par
ties de la couche inférieure excepté à l'endroit
où se trouve un bord longitudinal de celle-ci.
On peut aussi obtenir une série de feuilles soudées entre elles suivant leurs bords alternés, comme visible sur la. fig. 18, en appliquant sur la deuxième couche une substance non adhésive qui laisse le bord longitudinal opposé a nu. Une troisième couche en une matière filmogène est alors appliquée sur 1'ensemble ; et les opérations peuvent être-répétées autant (le fois qu'on le désire pour souder tout nom I) re voulu de feuilles suivant leurs bords lon gitudinaux alternés.
Method and apparatus for manufacturing articles comprising at least two plastic sheets welded together over part of their surface, and article
obtained by this process.
The invention relates to a method for manufacturing articles comprising at least two plastic sheets welded to each other on a part of their surface.
These items could be, for example, bags, saddlebags, raincoats, tobacco bags, gloves, tubes, slats, baby pants, life belts, pillow cases, etc.
Many attempts have been made to achieve economical processes for the manufacture of articles of the above-mentioned type.
A method, currently used, consists in first forming flexible sheets, bands or films, in a plastic material, in particular rubber, and in die-cutting in these sheets blanks having the shape of the item to get. These blanks are then superimposed in pairs, so that their contours coincide and their edges are connected to each other by stitching or gluing. If the blanks are made of thermoplastic materials, this bonding can be carried out by heating. Sometimes an adhesive is used; in other cases, the edges are sewn together and the joints covered with a sticky, waterproof tape or tape.
This sewing or gluing work of any kind requires time and its cost is very often higher than the price of the films or sheets used. Another drawback is that the articles thus manufactured are generally structurally weak at the places of the joints or seams.
The invention aims to simplify the manufacture of such articles. The method according to the invention is characterized in that, on a first plastic sheet, a layer of a substance adhering at most lightly to said first sheet is applied, leaving a portion of the surface of the sheet exposed. this first sheet, and in that a layer of film-forming material is applied to said layer of at least slightly adhesive material and to at least part of the portion of the surface of the first sheet which has remained uncovered.
In this process, the joints, which replace glued joints or ordinary seams, in fact constitute welds between the sheets, welds not exhibiting the structural weakness of glued joints or seams. The articles can be manufactured, even if they have a complicated shape, at a greater speed and in a more economical manner than by previously applied methods.
The invention also comprises an installation for implementing the present method. This installation is characterized in that it comprises a support, a first printing roller device for applying, on only a portion of the surface of said support, a layer of film-forming substance of the general shape of the article to be obtained, a second printing roll device whose printing roll has an imprint pattern of slightly smaller extent than the roll of the first device, for applying to the first layer a second layer of a relatively non-adhesive substance, a third printing roll device similar to said first printing roller device,
for applying to the first two layers a third layer in the form of portions of the same extent as those of the first layer and in a substance which adheres strongly to this first layer, devices for drying said layers and means for separating the whole of the support.
The invention further relates to an article produced by said method.
The accompanying drawing refers to some embodiments of the invention.
Fig. 1 shows, in a schematic side view, a device for making articles such as raincoats.
Fig. 2 shows, in plan, a first layer formed by a strip placed on the conveyor and such as it appears at the location B of FIG. 1.
Fig. 3 shows, in plan, one of the rollers of the device of FIG. 1.
The a fig. 4 shows, in plan, the first layer of the strip placed on the conveyor, with a pattern in a non-adhesive substance which is printed on the film and such that this strip appears at location C in FIG. 1.
Fig. 5 shows, in plan, the conveyor and the various layers which it carries at the place D of FIG. 1.
Fig. 6 shows, in plan ,. the strip after it has been detached from the support and after your articles have been cut from it with the punch at place E in fig. 1.
Fig. 7 shows, in schematic perspective, a raincoat after it has been split at the front.
Figs. 8, 9, 10 and 11 show, in cross section, respectively the bare conveyor, the conveyor carrying a first strip, the conveyor carrying a first strip and a layer of a non-adhesive substance, and the conveyor carrying a first strip, a middle layer made of a non-stick substance and a second strip.
Fig. 12 shows, similarly and on a larger scale, the weld obtained at the edge of a finished article.
Fig. 13 shows, in cross section, a sleeve of a raincoat or other similar tubular article, which is turned over on itself so that the protruding edges, by which the bands are joined together, are present inside the sleeve or of the article.
Fig. 14 shows, in plan, the conveyor supporting a strip comprising patterns the outline of which corresponds to that of a series of waterproof blanks interconnected by tabs.
Fig. 15 shows, in plan, these same blanks on which a layer of non-adhesive substance has been applied in such a way that the edges of these blanks are not covered with such a substance.
Fig. 16 shows, in cross section and on a large scale, the edge of an article formed by two layers of material each of which comprises an inner liner of plastic and an outer covering of fabric, the marginal parts of these layers being welded together and being reinforced by a tape which is connected, by stitching or by stitches, to said marginal portions.
Fig. 17 shows, in elevation. the complete article, part of which is shown in FIG. 16.
Fig. 18 shows, in cross-section, an article made from several strips or sheets superimposed and welded together along their alternate longitudinal edges, to form an accordion-like assembly which can be unfolded so that the total length of the part is larger than that of the individual bands.
The process is usually as follows: A thin strip is first formed by depositing a layer of organosol on a conveyor and this strip is dried. On this first strip, forming a background, a pattern is printed constituting an intermediate layer and the outline of which corresponds to that of the article to be obtained, this layer being made of a substance which adheres only slightly to the background strip. The area of this pattern is smaller than that of the article to be obtained.
Then, a second strip, or upper strip, is formed on the base strip and on the intermediate layer, and this upper strip is welded to the base strip at the places where the intermediate layer does not exist,; ilors that these two handes are empeeliés of stickingl'uneàl'autreauxendroitsoù the intermediate layer is interposed between them. The conveyor, which supports the belts, then passes through a drying and baking oven.
The whole, formed by the bands and the intermediate layer, is. detached from the conveyor and passed between a series of cutter rollers where the article is cut such that the cut lines lie outside the contour of the non-adhesive intermediate layer; since the top strip is bonded tightly and snugly to the bottom strip where they contact, the resulting article '' will carry a weld along its edges, as desired. The aforementioned intermediate layer prevents the lower and upper bands from adhering to each other at the places where their separation is desired.
Openings or notches may, during cutting or by a subsequent operation, be cut into the article at the desired locations, for example at the top or open end of a bag.
The lower and upper bands!) Can be formed using a latex, more especially that of the prevulcanized type, or a solution of natural or synthetic rubber.
In this case, the intermediate layer may be formed by a film-forming material of the vinyl resin type, such as a plasticized acetate-vinyl chloride copolymer, a polyvinyl alcohol, an alkyd type resin, a nitrocellulose derivative or the like.
Conversely, one can use, to form the body of the article, the materials which have just been indicated as being able to be used to constitute the intermediate layer, whereas the materials indicated as being able to be used to form this body are in this case used for constitute the intermediate layer. Another advantageous combination is to use, to form the body of the article, a dispersion or organosol of vinyl acetate-chloride copolymer and to use, for the intermediate layer, a solution of polyvinyl butyral in butanol.
Such an organosol will advantageously comprise an acetate-vinyl chloride copolymer, a plasticizer, a diluent having a high boiling point and a diluent having a low boiling point. The acetate-vinyl chloride copolymer may, for example, be the product brand VYNV-I or a similar product. Dioctyl phthalate is a satisfactory plasticizer. Xylol or a similar product, for example the Solvesso brand product, can be used as a high boiling point diluent.
An aromatic petroleum distillation product can be used, for example the product brand Apeo (content of aromatic compounds: 9.5%; boiling characteristics: 5% at 123 C, 950 / o up to 1650 C) as a low boiling point thinner.
These substances can be mixed in the following proportions:
Parts by weight
Acetate copolymer
vinyl chloride 1000
Dioetyl phthalate 500
Xylol or Solvesso 200
Apco 490
The mixture will be treated in a ball or hammer mill for a period of time and at a temperature determined by the nature and the proportions of the constituents.
Usually, grinding for 24 hours at a temperature of about 38 ° C is sufficient. The ratio of plasticizer to resin will preferably be greater than 0.15: 1, or even 0.25: 1, and less than 1.1: 1.
The apparatus shown in fig. 1 comprises a conveyor support 20 which advances in a continuous manner. This backing may be made of solid and relatively heavy paper, one or both sides of which has a strongly adherent coating of a material, such as polyvinyl alcohol, casein or the like, which is capable of forming a smooth outer surface. onto the conveyor and to which a layer of film-forming material adheres only slightly. The support takes the form of a strip which is unwound from one reel and wound up on another after use; it could also be given the shape of an endless band or a leaf.
The nature of the coating applied to this strip varies with the constitution of the film that is to be obtained.
For example, a coating of plasticized casein is very suitable for a support on which it is desired to form a film consisting of an acetate-vinyl chloride copolymer or certain other synthetic or natural resins. A polyvinyl alcohol coating can be used for the constitution of most resinous films, but in this case the coating preferably contains high fillers. The coating must be such that it does not react with any of the solvents used for film-forming materials and that it is not influenced by temperature. In addition, it must be flexible, that is to say that it must not crack under working conditions and during its passage through the inducer and the dryer.
Finally, it must be such that the film obtained can easily be detached from it. Various thermosetting resins are suitable for constituting the coatings of the conveyor and for forming a large number of films of different kinds. Instead of being made of paper, the strip can, for example, be made of cellulose derivative, asbestos paper, metal foil or strip, fiberglass, etc.
In the case where it is desired to use a continuous strip, a strong paper is preferably used, advantageously made from jute or from waste ropes. This paper may be coated with a material consisting of three parts by weight of an alkyd resin, for example the branded product Resil and one part of melamine resin, for example the branded product Melamaco. The paper is preferably treated with this coating material at the time of manufacture. The bands obtained in this way can be used a large number of times, for example 100 to 300 times.
It is seen in fig. 1 that the conveyor support 20 is unwound from a spool 21 passing between rollers 22 and 23. The roller 22 is rubber coated and is clamped against the underside of the conveyor. This roller rotates in the dextrorotatory direction, so as to drive the conveyor to the right of FIG. 1. Roller 23, which cooperates with roll 22, is clamped against the upper face of the conveyor and has a smooth, preferably metallic, surface.
This roller 23 rotates in the dextrorotatory direction, so as to oppose the advance of the conveyor, but since the roller 22 has a rubber surface and the roller 23 a smooth metal surface, this roller 22 grips the conveyor and does so. advance to the right, while the surface of roller 23 OH rubs simply slides over the top surface of the conveyor.
A roller 24 cooperates with the roller 23, without however being tangent to this roller 23 or to the conveyor 20. As indicated, the roller 24 rotates in the dextrorotatory direction. A trough 25, formed in part by the rollers 23 and 24 and by end walls which prevent the organosol, previously crushed and as indicated above, from being able to flow, serves to apply this organosol on the roll 23 in a uniform manner. This regular coating of organosol is then transferred by this roller 23 to the mobile conveyor 20, which, as already explained, carries a permanent and smooth coating.
The organosol is supplied to the trough 25 in a continuous fashion from a mixing tank 26 and a nozzle 27.
Instead of using a roller coater, we could obtain the distribution of the material by sprinklers, sprayers. hoppers or by other means.
In order to leave an uncoated margin along the edges of the conveyor, in order to facilitate the detachment of the film at the end of the process, the conveyor is wider than the effective width of the coating rollers.
After receiving a first uniform layer of organosol, the conveyor passes through a drying oven 28 in which a temperature is maintained high enough to expel the diluent.
Fig. 2 shows, in plan, the conveyor 20 which supports a first layer 29, the organosol of which is dried and as it occurs in the vicinity of the region B of FIG. 1 a. the exit of the first drying oven.
The conveyor then passes between a pair of rotogravure type rollers. The function of these rollers is to print on the first wheel a pattern having the shape of the article to be obtained, but which is slightly smaller than the latter. The substance which is used to print this pattern has little or no tack to the first layer when it is dried. In the event that the top coat to be applied over
It is the same substance as that used for the first layer, the material constituting this pattern also does not adhere to) the upper layer when it is dried.
The intermediate layer does not necessarily have to be perfectly continuous and it is possible that the upper and lower layers are linked at a few points through the intermediate layer, which bonds can be easily broken to separate the layers.
In the example described, the intermediate layer is formed from a solution of polyvinyl butyral in butanol. Butyral can form 5 to 100% of the weight of the solution.
With the arrangement shown in fig. 1, the pattern is applied using a smooth metallic roller 30 which cooperates with a similar roller 31, established to the left of this roller 30, in the vicinity of the latter but without being tangent to it. These two rollers are established above the conveyor 20 and are not in contact with the latter. They both rotate in the dextrorotatory direction, but the speed and the direction of rotation of the roller 30 are adjustable.
As with the first group of coating rollers, a trough 32 is formed between the rollers 30 and 31, this trough being delimited by end walls (not shown) to retain the non-stick substance in the trough.
This substance is supplied, in a continuous manner, from a mixing tank 33 and a nozzle 34. A coating of the non-stick substance is supplied from the trough 32 to the roller 31. An engraved metal roller 35 is mounted to the left of the roller. roller 31 and cooperates therewith. The roller 35 rotates in the levorotatory direction and on this roller is engraved a pattern which corresponds to the shape of the article to be obtained, as visible, in part, in FIG. 3 which shows, on a larger scale and in plan, this roller 35. In this case, the pattern has the shape of a raincoat.
The rollers 31 and 35 are set close to each other and their respective surfaces are separated only by a layer of non-adhesive substance. As a result, this layer is transferred to the engraved roll 35 by the roll 31. A scraper 36 removes the non-adhesive substance from the surface of the roll 35 for all regions other than that corresponding to the engraved part.
The surface of the roller 35 is in contact with the upper face of the conveyor. A roller 37, lined with rubber, sits underneath the conveyor and contacts it below the roller 35. The roller 37 rotates in the dextrorotatory direction and grips the conveyor to advance it to the right. The non-adhesive substance, which is in the engraved part of the roll 35, is thus transferred to the upper face of the first layer carried by the conveyor.
The conveyor and the layers it supports then pass through another drying oven 38, similar to oven 28. FIG. 4 shows, in plan, the conveyor 20 carrying the first layer 29 and several of the patterns 39 printed on it, in a non-adhesive substance and which each have the shape of a waterproof when this assembly leaves the drying oven 38 in region C of FIG. 1.
The conveyor, with its coating, then passes between another series of coating rollers 40, 41 and 42 similar respectively to the rollers 22, 23 and 24. Using this series of rollers, an organosol of the type used is applied. the first coater, using a trough 43, a mixing tank 44 and a nozzle 45, the effect obtained being similar to that achieved using the expander which was used to form the first organosol layer.
An organosol coating is thus applied to the exposed part of the first layer and to the pattern. After drying, this topcoat is integrally bonded to the first layer, except in the regions where the intermediate layer of a non-adhesive material is located.
The coated conveyor then passes into an oven 46 comprising a drying compartment 46a and a cooking compartment 46b.
The appearance of the coated conveyor, in region D of FIG. 1 and when it emerges from the drying and baking oven, is shown in plan in fig. 5.
Line 39a, in broken lines, corresponds to the contour of the intermediate layer made of a non-adhesive material. Line 39b, in broken lines, corresponds to a line which is located a little beyond the periphery of the intermediate layer and it is along this line 39b that the assembly will then be cut, in the manner described, to leave there remains an edge between lines 39a and 39b along which the films are welded together.
The support with its coating then passes over a tension roller 47 and between a series of cooperating rollers 48 and 49. The coating is detached from the conveyor when it leaves the rollers 48 and 49, the latter serving in part as tensioning elements and in part to allow this detachment. The initial removal can be done by hand and the conveyor can then be attached to a spool 50 to be wound up on it. The deta ehé coating then passes between a series of cutting rollers 51 and 52 which cut this coating along the outer line 39h (fig. 5).
The raincoats are thus detached from the coating and can be dragged over the surface of the roller 52 to fall to the bottom thereof or to be detached from said roller 52. The appearance of the remaining part of the coating, in region E, is shown. in plan in fig. 6. The cut liner then passes under a tension roll 53 and is wound onto a spool 54, as shown in FIG. 1. A raincoat has been shown in 54a when it falls to the bottom of the roller 52.
It should be noted that line 39b of FIG. 5, along which the covering is cut, can effectively pass through the layer of non-stick material where the waterproofing has openings, for example at the lower or open ends of the sleeves, at the bottom of the garment and at the collar thereof. this. To open the raincoat, all you have to do is cut the upper film, by a separate operation, at the front of the garment and over its entire height. The appearance of the complete raincoat is shown in perspective in fig. 7. If desired, the entire garment can be turned over on itself, so that the seams formed are inside the garment.
Obviously, if one uses die-cutter means, such as rollers 51 and 52, care must be taken to ensure that these rolls are exactly opposite the pattern. Instead of using die rollers, a punch die can be used, and in this case any relative movement between the film and the tool should be avoided during cutting. In order that the holder can cut the film at the exact location, said film can be made to include a mark, a hole or any other irregularity by which it. can control the punch by photoelectric, pneumatic, mechanical or other means.
After having detached the film, one could also cut it into sections and superimpose the different sections so that the edges of the clothes are superimposed.
We can then cut several clothes at the same time using knives, cookie cutters, etc.
Figs. 8 to 11 show the operations necessary to obtain an integral bond between two layers. All of these figures are cross sections made through the carrier and various layers. In these figures, the relative thicknesses of the layers have been greatly exaggerated. In particular, the intermediate layer of a non-adhesive material is shown in a much larger way than it actually is compared to the other layers. For simplicity, the conveyor has been shown as forming an assembly, that is, the line which separates the strip or belt from the coating permanently adhered thereto has not been shown.
The bare transporter 20, as in region 1 of FIG. I, is shown in fig. 8.
The transporter 20, carrying the first layer 29 as in region B of FIG. 1, is shown in fig. 9.
In fig. 10, the carrier 20 has been shown carrying the first layer 29 and the layer of non-stick substance 39.
In fig. 11, the carrier 20 has been shown carrying the first layer 29, the non-adhesive substance layer 39 and the second layer 55, as in region D of FIG. 1.
In fig. 12, we have shown, on a still larger scale, the edge of a raincoat after it has been detached from the conveyor and cut along the line 3Db (fig. 5) outside the contour of the diaper. intermediate. It can be seen that the layers 29 and 55 are completely welded and form a continuous joint with a protruding edge 55a.
It can be considered that the shape of the seal corresponds to that of a Y, the upper 55 and lower 29 layers forming the branches of this Y, while the edges 55a form the middle part thereof.
As seen in fig. 12, the upper film 55 and the lower film 29 can be made of unequal thicknesses or they can have identical thicknesses.
The top and bottom films may, in some cases, be substantially parallel near their junction or they may move apart from each other to separate from the edge that connects them.
The internal or adjacent faces of the films converge towards their contiguous edge and they abut at this edge at the place designated by 56 in FIG. 12, that is to say where the branches of Y meet.
Since the present process does not involve heat bonding, it. enables articles to be produced in which fully welded joints can be formed by using materials which do not weld or which do not weld imperfectly under the action of heat. The welded joint, obtained with the present process, is very strong and, if traction is exerted on the films to try to separate them from each other, the Y-shaped joint does not split longitudinally. along the base of this Y, that is to say that the films do not separate along a plane which is between them and which extends longitudinally in their adjoining edge.
The width of the edge is denoted by d1- in FIG. 12. As these edges can be subjected to excessive stresses during use and since they are exposed to considerable wear, this width is given a value greater than the thickness of one of the films and, if desired. , this width may be several times said thickness so that a reinforcing effect is obtained. If we consider that the joint has, in cross section, a Y shape, the edge proper starts from the point 56 where the branches of the Y meet and the distance between the point 56 and the edge free is greater than the thickness of one of the films.
The thickness of the edge 55a is denoted by d2 in FIG. 12. It can be seen that this thickness is uniform over the entire width of the edge.
For certain variants, which will be described later, small variations may occur in the thickness of the edge towards its free end. But it is generally preferable that the edge has a uniform thickness and a distance from point 56 greater than the thickness of one of the films. The coating device used to apply the top layer of organosol gives this layer a smooth top face exhibiting no irregularities despite the existence of the intermediate layer in some regions and its absence in others.
However, towards the extreme edge of the organosol layers, surface tension effects may cause slight variations in the thickness of these layers, but these effects do not occur in the edge of the article itself when that -ci is obtained by the method described. These surface tension effects occur rather in the part of the coating which is removed by the cutting and shown in FIG. 6. It can be seen in fig. 12 that the edge has upper and lower faces rectilinear and parallel, and that its free end is formed by a face generally rectilinear and perpendicular to the upper and lower faces.
The thickness d2 of the edge corresponds to the sum of the thicknesses of the upper and lower films plus the thickness of the intermediate layer. If this layer is very thin, as it actually is, the thickness of the edge is a little greater than the sum of the thicknesses of the constituent films. The intermedia layer. It may be less than 0.0025mm thick or it may be a few molecules only.
For various practical reasons, the thickness of the intermediate layer is generally less than 0.5 mm.
Consequently, the thickness of the edge will be slightly greater than the sum of the thicknesses of the films, but will exceed this sum only by 0.5 mm at most over the entire width between point 56 and the free edge, which width is greater than the thickness of one of the films. It should also be noted that the intermediate layer may be very fragile or not be self-supporting since at any time during manufacture, it is supported at all its points by the first layer. In addition, since the intermediate layer is supported in this manner, it is possible to achieve a completely closed article, no opening having to be made to support the intermediate layer from the outside.
If the intermediate layer is more elastic than the upper and lower films, which is particularly the case in the example given above where a polyvinyl butyral is used as an intermediate layer while the films contain an acetate-vinyl chloride copolymer, it is possible without inconvenience to separate the upper and lower films by leaving the intermediate layer on the surface of one or both films.
It is also possible to constitute the intermediate layer of a substance which can be dissolved without damaging the films. So if the middle layer is a polyvinyl aleool. it can be easily removed by dissolution in water. Whether the intermediate layer is left in place or is finally removed, the substance which constitutes it as well as the composition of the upper and lower films are chosen in such a way that, during the manufacturing process, the solvent for the intermediate eouehe does not attack the first layer and that the upper layer in the soil organ does not contain any diluent which can attack the intermediate layer.
Another way to remove the middle layer is to make it into a very solid substance which can be removed such as by first separating the top and bottom layers away from the middle layer. In this case, for example, it may be made of polyvinyl alcohol or polyvinyl butyral, having a thickness of 0.0025 mm or more, while the upper and lower films are formed by layers of organosol having a thickness of 0.0025 mm or more. thickness from 0.025 to 1.0 mm.
It is also possible to use an intermediate layer which flakes off and which can be easily removed, for example using a brush.
To separate the upper and lower films when the article is completed, it is possible, for example, to cause suction to act on their opposite faces to separate them from one another. They can also be placed in temporary contact with members to which an adhesive has been applied, so that these faces are urged in opposite directions.
Another method, which applies more especially to bag-shaped articles, consists of inserting a needle or other similar tool between the walls of the bag and blowing air into the cavity to thereby separate said walls.
The resulting article can be used so that its contiguous edge is on the outside or the article can be turned on itself so that this edge is on the inside. Fig. 13 shows, in cross section, the appearance of a waterproof sleeve, for example, which has been turned in this way.
To avoid waste as large as that shown in fig. 6, one can proceed as follows: Instead of pouring a first continuous layer of organosol on the conveyor, an organosol pattern is placed on it having the shape and dimensions of the article to be obtained, for example of the raincoat we want to make. This is achieved by replacing the rollers 22, 23 and 24 with a series of rotogravure rollers, similar for example to those designated by 30, 31, 35 and 37. FIG. 14 shows the appearance of the conveyor bearing such a pattern. It should be noted that the different blanks of the garment are interconnected by organosol tabs and which intervene when the parts are detached from the carrier.
This then passes through a drying oven such as 28 and a pattern is then printed, in a non-adhesive substance, on the blank placed on the conveyor, the shape of this last layer being the same as that of the blank. , but the dimensions being a little smaller, so that a free edge remains, for this blank, along the outline of the assembly thus obtained. Care must be taken to ensure that the second pattern corresponds exactly, as regards its location, to that of the first, so that the outer and exposed edge of the latter is regular over its entire length, as shown in fig. 15.
If desired, it is possible to provide openings in the part as it is last obtained by constituting the intermediate layer so that it projects over certain parts of the edge of the blank in certain places, for example at the openings. to provide at the end of the sleeves of a raincoat. The conveyor, thus coated, passes through a drying oven to dry the layer of non-stick substance. An organosol pattern is then applied to the assembly which is located exactly opposite the one placed first on said conveyor. This then passes through a drying and baking oven and the articles are detached from the conveyor while the connecting tabs intervene so that one garment helps to detach the next.
Openings can be cut in the articles thus obtained, if they are still lacking, and the tabs can be removed by cutting. In some cases, the tabs may remain in place until the items are shipped and not removed until the place of receipt.
Another variant can be envisaged in the case where it is desired to obtain an article similar to a bag and which has a decorative appearance, for example a corrugated outer face.
In this case, the film, corrugated along one side, is first prepared in the manner indicated in patent N 281140. This film is then placed temporarily on a support, so that its corrugated side is at the bottom and making intervene an adhesive. On the smooth and upper side of this film, a pattern of a non-adhesive substance is printed, as explained above, and this pattern is dried. A continuous layer of an organosol is then poured on this first film and on the pattern and this last layer is given a wavy finish by the same means as those used for the first layer. The support and the various layers which are applied to this support are then dry and fired and the layers detached from said support.
The articles to be obtained can then be cut out as explained above, leaving a contiguous edge along their outline. The finished article will therefore have a wavy finish on its outer faces. A like article, corrugated only on an outer face, can be made more easily, since in this case the first layer is not corrugated and will not come off the backing. The swelling agent then acts only on the upper face of the organosol layer, applied lastly to said support.
Fig. 16 shows, in cross section and on a larger scale, an edge of a very strong waterproof bag-shaped article shown in plan in FIG. 17. It comprises an internal lining formed by a film with two layers welded together by their edges, and an external coating for their reinforcement, this coating being constituted in this case by fabric, but which may be paper, a metal sheet. or flexible material.
To manufacture such an article, a layer of fabric 57 is placed on a support or on a mobile conveyor. The fabric could itself be used as a carrier. A layer of an organosol or other film-forming material is then applied to this layer of fabric and dried to thereby form a film 58. A layer of a non-adhesive substance is then printed on the film 58 leaving a marginal portion exposed. thereof, as described above, and then dried. It has not been shown in fig. 16, as it is assumed that she was removed at that time. Another layer of a film-forming material is then applied to the exposed part of the film a8 and to the layer formed by the non-adhesive substance.
Before drying this top layer, a layer of fabric is applied on or in it. The layer of film-forming material is then dried to form a film 59, and the article is baked. The top fabric layer 60 is thus bonded to the film 59 and the fabric layer 57 to the film 58. The film layers 58 and 59 are welded together along an edge 61. The article below can be used. This form, the outer fabric layers forming reinforcing and decorative coverings.
To strengthen the article. the layers 57 and 60 may be joined together by stitching points or otherwise, these stitches crossing the edge 61 connecting the films 58 and 59 together. Since these points do not pass through the films or the walls themselves, the article remains waterproof and airtight. To further strengthen and to improve the decorative effects, instead of directly sewing the layers 57 and 60 to the edge 61, it is possible to cover the seams and edges with a tape or tape 62 sewn to the layers 57, 60 and at edge 61.
The process can be used, with advantage, for the manufacture of unvulcanized cabbage water articles. It enables these articles to be manufactured and the edges or joints to be sealed very quickly, after which the whole article can be vulcanized. A considerable saving of time is thus made compared to previous methods.
for which vulcanization under pressure requires a relatively long time.
It is also possible to weld the films together only along a longitudinal edge, in order to
that the assembly can be unfolded to form a film having a double width. It is
obvious that such an article is obtained by the
process describes when the layer in substance
non-adhesive is applied on all par
ties of the lower layer except at the place
where there is a longitudinal edge thereof.
It is also possible to obtain a series of sheets welded together along their alternating edges, as visible on the. fig. 18, by applying to the second layer a non-adhesive substance which leaves the opposite longitudinal edge exposed. A third layer of a film-forming material is then applied to the assembly; and the operations can be repeated as many (as many times as desired to weld any name) and number of sheets along their alternating longitudinal edges.