EP0252430B1 - Procédé de fabrication de revêtements de sol ou de mur comportant des cailloux, produit obtenu et installation destinée à cet effet - Google Patents
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- EP0252430B1 EP0252430B1 EP87109494A EP87109494A EP0252430B1 EP 0252430 B1 EP0252430 B1 EP 0252430B1 EP 87109494 A EP87109494 A EP 87109494A EP 87109494 A EP87109494 A EP 87109494A EP 0252430 B1 EP0252430 B1 EP 0252430B1
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Definitions
- the present invention relates to a new process for manufacturing floor and / or wall coverings, comprising the inclusion of material such as fragments of PVC or other materials compatible with the coating to be manufactured, generally called "pebbles". It also relates to a floor or wall covering obtained by this process as well as to an installation for the implementation thereof.
- Document US-A-4 467 007 discloses a method of manufacturing a coating material for outdoor use. We place a glue on a support on which are applied successively pebbles of different particle size; the glue is dried, the excess stones are removed and the product thus obtained is covered with a sealing product.
- Document GB-A-938 411 relates to a coating having a mosaic surface appearance comprising the steps of depositing mosaic elements on a support, spaced from one another, possibly with interposition between the support and the elements of mosaic of an adhesive constituted by an acrylic resin, heat treatment of fixing and then depositing of a fusible PVC powder in the interstices comprised between the various mosaic elements in order to bond them to each other by melting the powder resin.
- the mosaic elements are liable to become detached from the wear layer, in particular because of the heterogeneous nature of the adhesive used.
- This technique therefore also involves the use of two successive heat treatment stages.
- the mosaics are exposed directly and without protection to direct heating which risks causing a partial fusion of the tops or edges of the mosaics, thus "rounding" their roughness, which results in an aesthetic effect not very sou haitable.
- US-A-3,466,223 describes a method for manufacturing a synthetic floor covering having good soil resistance, comprising a relatively thick flexible base layer including PVC granules and a top soil resistant layer.
- the various layers are obtained by depositing PVC powders, the upper layer having a particular composition. This process is however not suitable for the manufacture of a floor covering, allowing many variations in the development of the decorative pattern. Furthermore, it is quite expensive, because of the deposition of two successive and different layers of PVC powder.
- the object of the present invention is to provide a new method of manufacturing floor or wall coverings of the aforementioned type, avoiding the drawbacks of the solutions of the prior art.
- Another object of the present invention is to provide an oven nine a method of manufacturing floor or wall coverings of the aforementioned type which is simple and inexpensive.
- Another object of the invention is to provide a manufacturing process as mentioned above which allows many variations in the development of the decorative pattern to be obtained and which allows to obtain a better thermal distribution and a lower consumption of calories.
- a coating of plastisol is deposited on a substrate known per se, "pebbles" are deposited in said layer of ungelled coated plastisol, a powder containing fusible particles is then deposited, compatible with the substrate and the " pebbles ", and a heat treatment is carried out at a temperature below the deformation temperature of the substrate, in order to fix the deposited materials.
- plastisol must be understood in its usual technical sense, that is to say a suspension of PVC in a plasticizer without the addition of volatile constituents.
- the pebbles are themselves preferably vinyl-based and usually consist of PVC, a product of homogeneous chemical nature is obtained, without risk of separation of the pebbles.
- fusible powder makes it possible, in a single heat treatment step, to gel the plastisol and to smooth the surface by melting the fusible powder.
- the stones are compacted after the powder has been deposited.
- Said compaction is advantageously carried out between a cylinder and a pressing strip. In this way, better filling of the empty and therefore a denser product.
- the excess "pebbles" are deposited in the layer of ungelled plastisol coated and the excess is eliminated, for example by gravity, blowing or by any other technique.
- the plastisol coating deposited on the substrate consists of a very gelling plastisol based on copolymer and plasticizer. It is more particularly deposited in a thickness adapted to the particle size of the "pebbles" to be deposited.
- the "pebbles" consist of PVC fragments, more particularly obtained by grinding a sheet of PVC.
- the deposition of powder containing fusible materials, more particularly an optionally colored PVC powder is preferably carried out using a screen printing frame, without contact between the substrate comprising the various material deposits and the screen printing frame.
- a screen-printing frame with variable mesh according to the technique described in the publication EP-A-0121748. In this way, the powder can be deposited according to a locally variable density, without disturbing or dislocating the "stones" previously deposited. This technique allows a wide variety of decorations.
- the decoration obtained results from the combination of many parameters such as for example: - the thickness, shade, opacity and viscosity of the plastisol coating deposited on the substrate; - hot deformability, particle size and color fragments of PVC (stones), possibly the mixture of fragments of different colors; - the quantity of powder deposited and the color thereof.
- the product obtained can be treated in different ways known per se. This is how a graining step can be provided after the final gelation, which aims to provide a structured or grained or smooth surface appearance to the product obtained.
- the present invention also relates to an installation for implementing the method described above, which comprises at least one device for coating the substrate using plastisol, for example a device with coating rolls or an air knife, a "pebble" distributor constituted by a hopper, a device for recovering excess "pebbles", for example a vertical path of the substrate arranged at- above a collection and recycling container, at least one screen-printing rotary frame for depositing the powder without contact with the substrate, a compacting device and at least one fixing means such as an oven and / or infrared lamps .
- the compacting is carried out on a machine of the "AUMA" type in which the product is compacted between a cylinder which it partially envelops and an endless band rotating on three rollers and applying the product with pressure. against said cylinder, possibly heated.
- the fixing furnace is followed by an installation of infrared lamps and a granulating cylinder, the temperature of which is adapted to the optimization of the graining.
- the installation described above comprises, upstream a substrate unwinder and / or an installation for the preparation of the substrate and, downstream, a winder of the product obtained.
- the installation comprises an unwinder 1 of a support 3 covered at 5, after heating at 7, with a dimensional stabilization element 9, such as a glass veil which comes from an unwinder 11
- a dimensional stabilization element 9 such as a glass veil which comes from an unwinder 11
- the substrate 13 thus obtained can obviously also be prepared differently or in another installation, independent of the installation according to the invention and possibly be stored in the wound state before being used for the application according to the present invention.
- the substrate 13 then passes through a coating device 15 known per se which is constituted by a first cylinder 16 provided with a doctor blade 17, which applies the coating to a coating cylinder 18 in contact with the substrate supported by a cylinder. support 19. It is obvious that this device known per se can be replaced by any other, such as a coating blade or the like.
- the coated substrate 21 then passes below a hopper 23 which allows the excess deposition of stones.
- the deposit can be adjusted by opening the hopper 23, as a function of the running speed of the coated substrate 21.
- the excess stones are collected in a container 25 arranged below a vertical path 27 of the loaded, deflected substrate. on rollers 28, 29, 30 and 31.
- the loaded substrate 27 then passes below a screen cylinder 33, preferably with variable mesh, which allows the deposition of a fusible powder without contact with the charged substrate.
- the cylinder 33 is followed by a compacting device 35 which can be constituted by any device known per se.
- a compacting device 35 comprising a heating cylinder 36 partially enveloped by the loaded substrate, the successive deposits being turned towards said cylinder 36, and an endless belt rotating on at least three rollers 37, 38 and 39 which ensures the pressure of the loaded substrate against the heating cylinder 36.
- the charged and compacted substrate 40 then passes through a fixing oven 41 adjusted between 160 ° and 220 ° C and passes under infrared lamps 43 to perfect the fixing of successive deposits.
- the main elements which most strongly influence the decoration obtained according to the present invention are the “pebbles” and the fusible synthetic powder.
- the pebbles are for example advantageously made from a PVC sheet, calendered or extruded, crushed and calibrated.
- the K factor and the plasticizer content of the PVC formulation used can be varied. .
- An extruded or calendered sheet having a thickness of 2 mm is produced from the following composition, given in parts by weight:
- the product obtained is then calibrated on a vibrating sieve.
- the above composition can be pigmented. It is also possible to produce a homogeneous flamed sheet.
- the formulation of the fusible synthetic powder is as follows (parts by weight): Homopolymer of PVC prepared in mass 160 Phthalate plasticizer 56 Tin stabilizer 3.20 Epoxidized soybean oil 4.80 PVC made by emulsion 8.00
- a coating of very gelling plastisol is deposited with a thickness of the order of 0.2 to 0.5 mm, depending on the thickness of the "composite" layer to be produced and the particle size of the stones.
- composition of said coating deposited on a substrate of the glass veil type is as follows: PVC copolymer with 5% polyvinyl acetate100 Phthalate plasticizer 18 Benzyl phthalate / butyl 23 Ba / Zn 3 stabilizer Viscosity regulator 7
- the described fusible powder is then deposited, using a non-contact rotary screen printing frame and the substrate thus loaded is subjected to compression under pressure and at a temperature of the order of 120 to 170 ° of such so that there is no adhesion to the compacting cylinder and that the surface homogenization is sufficient, to subsequently gel in an oven at 200 ° C.
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Description
- La présente invention est relative à un nouveau procédé de fabrication de revêtements de sol et/ou de mur, comportant une inclusion de matière telle que des fragments de PVC ou autres matières compatibles avec le revêtement à fabriquer, généralement appelés "cailloux". Elle porte également sur un revêtement de sol ou de mur obtenu par ce procédé ainsi que sur une installation pour la mise en oeuvre de celui-ci.
- Par le document US-A-4 467 007, on connaît un procédé de fabrication d'un matériau de revêtement à usage extérieur. On dépose, sur un support, une colle sur laquelle on applique successivement des cailloux de granulométrie différente; on sèche la colle, élimine les cailloux en excès et on recouvre le produit ainsi obtenu d'un produit d'étanchéification.
- Toutefois, dans le revêtement décrit il n'y a pas de lissage par fusion et le revêtement présente une rugosité trop importante qui permet le dépôt de salissures. Il ne convient donc pas comme revêtement de sol, le creux entre les cailloux n'étant pas comblé par une matière synthétique et aucun compactage n'étant prévu en fin de procédé. De plus, ce procédé rend nécessaire le recours à deux étapes successives de traitement thermique.
- Le document GB-A-938 411 concerne une revêtement présentant un aspect de surface en mosaïque comportant les étapes de dépôt d'éléments de mosaïque sur un support, écartés l'un de l'autre, éventuellement avec interposition entre le support et les éléments de mosaïque d'une colle constituée par une résine acrylique, traitement thermique de fixation et ensuite dépôt d'une poudre de PVC fusible dans les interstices compris entre les divers éléments de mosaïque en vue de les lier les uns aux autres par fusion de la poudre de résine.
- Toutefois, notamment dans le cas d'une utilisation en tant que revêtement de sol soumis à de fortes sollicitations, les éléments de mosaïque risquent de se désolidariser de la couche d'usure, notamment à cause de la nature hétérogène de la colle utilisée.
- Cette technique comporte donc aussi le recours à deux étapes de traitement thermique successives. Dans la première étape, les mosaïques sont exposées directement et sans protection à un chauffage directe qui risque de provoquer une fusion partielle des sommets ou arêtes des mosaïques, en "arrondissant" ainsi leurs aspérités, ce qui se traduit par un effet esthétique peu sou haitable.
- Par le document US-A-3 584 096, on connaît un procédé de fabrication d'un film synthétique présentant l'aspect d'une peau de suède. Ce procédé ne convient toutefois pas pour la fabrication d'un revêtement de sol comportant des inclusions de matière difficilement fusibles et permettant une grande variété de motifs décoratifs.
- Le document US-A-3 466 223 décrit un procédé pour la fabrication d'un revêtement de sol synthétique présentant une bonne résistance aux salissures, comportant une couche de base flexible relativement épaisse incluant des granules de PVC et une couche supérieure résistant aux salissures. Les diverses couches sont obtenues par dépôt de poudres de PVC, la couche supérieure présentant une composition particulière. Ce procédé ne convient toutefois pas pour la fabrication d'un revêtement de sol, permettant de nombreuses variations dans l'élaboration du motif décoratif. Par ailleurs, il est assez onéreux, à cause du dépôt de deux couches successives et différentes de poudre de PVC.
- Par les documents US-A-3 359 352, US-A-3 239 364, US-A-2 232 780, US-A-4 212 691 et US-A-3 754 065, on connaît d'autres procédés pour la fabrication de revêtements de sol ou de mur comportant également des inclusions de matière. Les procédés sont néanmoins compliqués, ne conviennent en général pas pour l'utilisation de "cailloux" peu fusibles et ne permettent pas de nombreuses variations dans les motifs décoratifs obtenus.
- Le but de la présente invention vise à fournir un nouveau procédé de fabrication de revêtements de sol ou de mur du type susmentionné, en évitant les inconvénients des solutions de l'état de la technique.
- Un autre but de la présente invention vise à four nir un procédé de fabrication de revêtements de sol ou de mur du type susmentionné qui est simple et peu onéreux.
- Un autre but de l'invention vise à fournir un procédé de fabrication tel que mentionné précédemment qui permet de nombreuses variations dans l'élaboration du motif décoratif à obtenir et qui permet d'obtenir une meilleure répartition thermique et une consommation moindre de calories.
- Selon la présente invention, on dépose une enduction de plastisol sur un substrat connu en soi, on dépose des "cailloux" dans ladite couche de plastisol enduite non gélifiée, on dépose ensuite une poudre contenant des particules fusibles, compatibles avec le substrat et les "cailloux", et on effectue un traitement thermique à une température inférieure à la température de déformation du substrat, en vue de fixer les matières déposées.
- Le terme plastisol doit s'entendre dans son sens technique habituelle, c'est-à-dire une suspension de PVC dans un plastifiant sans addition de constituants volatils.
- Du fait que les cailloux sont eux-mêmes, de préférence, à base vinylique et sont constitués habituellement de PVC, on obtient un produit de nature chimique homogène, sans risque d'une désolidarisation des cailloux.
- L'utilisation d'une poudre fusible permet dans une étape de traitement thermique unique de gélifier le plastisol et de lisser la surface par fusion de la poudre fusible.
- Selon une forme d'exécution particulièrement préférée, on effectue un compactage des cailloux, après le dépôt de poudre. Ledit compactage est avantageusement effectué entre un cylindre et une bande pressante. De cette manière, on obtient un meilleur remplissage des vides et, de ce fait un produit plus dense. L'utilisation de l'appareil susmentionné dans lequel l'effort de compression est orienté substantiellement perpendiculairement à la surface du revêtement, permet d'obtenir un compactage sans orientation préférentielle des grains.
- On dépose avantageusement les "cailloux" en excès dans la couche de plastisol enduite non gélifiée et on élimine l'excès, par exemple par gravité, soufflage ou par toute autre technique.
- Avantageusement, l'enduction de plastisol déposée sur le substrat consiste en un plastisol très gélifiant à base de copolymère et de plastifiant. Elle est plus particulièrement déposée en une épaisseur adaptée à la granulométrie des "cailloux" à déposer.
- Selon une forme d'exécution préférée, les "cailloux" consistent en des fragments de PVC, plus particulièrement obtenus par broyage d'une feuille de PVC.
- Le dépôt de poudre contenant des matières fusibles, plus particulièrement une poudre de PVC éventuellement colorée, est de préférence effectué à l'aide d'un cadre sérigraphique, sans contact entre le substrat comportant les divers dépôts de matière et le cadre sérigraphique. Avantageusement, on peut utiliser un cadre sérigraphique à maille variable selon la technique décrite dans la publication EP-A-0121748. De cette manière, on peut déposer la poudre selon une densité variable localement, sans perturber ou disloquer les "cailloux" préalablement déposés. Cette technique permet une grande variété de décors.
- Il faut noter que le décor obtenu résulte de la combinaison de nombreux paramètres tels que par exemple:
- l'épaisseur, la teinte, l'opacité et la viscosité de l'enduction de plastisol déposée sur le substrat;
- la déformabilité à chaud, la granulométrie et la teinte des fragments de PVC (cailloux), éventuellement le mélange de fragments de teintes différentes;
- la quantité de poudre déposée et la teinte de celle-ci. - En vue d'encore augmenter les possibilités de production de décors différents, on peut traiter le produit obtenu de différentes manières connues en soi. C'est ainsi que l'on peut prévoir une étape de grainage après la gélification finale, qui vise à fournir un aspect de surface structuré ou grainé ou lisse au produit obtenu.
- Il y a lieu de noter que grâce au procédé de l'invention qui ne comporte pas d'étape de fixation intermédiaire thermique ou autre, on obtient un revêtement de sol ou de mur particulier, avec une latitude importante pour ce qui concerne les variations du motif décoratif obtenu.
- Il est étonnant que malgré l'absence d'une ou plusieurs étapes de fixation intermédiaires, on arrive à déposer une poudre de remplissage, sans déranger l'ordre des cailloux et sans les désolidariser.
- Par ailleurs, il est surprenant de constater que l'on peut effectuer un compactage des "cailloux" malgré un dépôt de poudre sur toute la surface du produit en fabrication, donc aussi sur les "cailloux" et qu'après compactage les "cailloux" restent visibles et la poudre remplit les interstices entre lesdits "cailloux".
- Un autre effet inattendu obtenu dans le cadre du procédé susmentionné réside dans le fait que les "cailloux" logés en dessous d'un dépôt de poudre assez important s'écrasent moins, tandis que les "cailloux" à peine recouverts de poudre se déforment plus. On peut aussi faire varier l'aspect des cailloux en dosant localement, moyennant un cadre de sérigraphie (cadre screen) rotatif à maille variable, le dépôt de poudre, tout en déposant les cailloux uniformément sur toute la surface du revêtement.
- Selon un autre aspect, la présente invention concerne également une installation pour la mise en oeuvre du procédé décrit précédemment, qui comporte au moins un dispositif pour l'enduction du substrat à l'aide de plastisol, par exemple un dispositif à cylindres d'enduction ou à lame d'air, un distributeur de "cailloux" constitué par une trémie, un dispositif de récupération des "cailloux" en excès, par exemple un trajet vertical du substrat agencé au-dessus d'un récipient de collection et de recyclage, au moins un cadre rotatif sérigraphique pour le dépôt de la poudre sans contact avec le substrat, un dispositif de compactage et au moins un moyen de fixation tel qu'un four et/ou lampes infrarouges.
- Selon une forme d'exécution particulièrement préférée, le compactage est effectué sur une machine du type "AUMA" dans laquelle le produit est compacté entre un cylindre qu'il enveloppe partiellement et une bande sans fin tournant sur trois rouleaux et appliquant le produit avec pression contre ledit cylindre, éventuellement chauffé.
- Avantageusement, le four de fixation est suivi d'une installation de lampes infrarouges et d'un cylindre graineur, dont la température est adaptée à l'optimalisation du grainage.
- Il est bien évident que l'installation décrite ci-dessus comporte, en amont une dérouleuse de substrat et/ou une installation pour la préparation du substrat et, en aval, une enrouleuse du produit obtenu.
- L'invention est décrite plus en détail ci-dessous, à l'appui d'un exemple et de la figure annexée qui représente schématiquement une installation pour la préparation des revêtements selon l'invention.
- En référence à la figure, l'installation comporte une dérouleuse 1 d'un support 3 recouvert en 5, après chauffage en 7, d'un élément de stabilisation dimensionnelle 9, tel qu'un voile de verre qui provient d'un dérouleur 11. Le substrat 13 ainsi obtenu peut évidemment également être préparé différemment ou dans une autre installation, indépendante de l'installation selon l'invention et éventuellement être stocké à l'état enroulé avant d'être utilisé pour l'application selon la présente invention.
- Le substrat 13 traverse ensuite un dispositif d'enduction 15 connu en soi qui est constitué par un premier cylindre 16 muni d'une racle 17, qui applique l'enduction sur un cylindre d'enduction 18 en contact avec le substrat supporté par un cylindre d'appui 19. Il est bien évident que ce dispositif connu en soi peut être remplacé par tout autre, tel qu'une racle d'enduction ou analogue.
- Le substrat enduit 21 passe ensuite en dessous d'une trémie 23 qui permet le dépôt en excès de cailloux. Le dépôt peut être réglé par l'ouverture de la trémie 23, en fonction de la vitesse de défilement du substrat enduit 21. Les cailloux en excès sont récupérés dans un récipient 25 agencé en dessous d'un trajet vertical 27 du substrat chargé, dévié sur des rouleaux 28, 29, 30 et 31.
- Le substrat chargé 27 passe ensuite en dessous d'un cylindre sérigraphique 33, de préférence à maille variable, qui permet le dépôt d'une poudre fusible sans contact avec le substrat chargé.
- Le cylindre 33 est suivi d'un dispositif de compactage 35 qui peut être constitué par tout dispositif connu en soi. Dans le cas de la figure, on a représenté un dispositif de compactage 35 comportant un cylindre chauffant 36 partiellement enveloppé par le substrat chargé, les dépôts successifs étant tournés vers ledit cylindre 36, et une bande sans fin tournant sur au moins trois rouleaux 37, 38 et 39 qui assure la pression du substrat chargé contre le cylindre chauffant 36.
- Le substrat chargé et compacté 40 traverse ensuite un four de fixation 41 réglé entre 160° et 220 °C et passe en dessous de lampes infrarouges 43 pour parfaire la fixation des dépôts successifs.
- On peut encore prévoir en aval une installation de grainage 45 et une enrouleuse 47.
- Les éléments principaux qui influencent le plus fortement le décor obtenu selon la présente invention sont les "cailloux" et la poudre synthétique fusible.
- Les cailloux sont par exemple avantageusement réalisés au départ d'une feuille PVC, calandrée ou extrudée, broyée et calibrée.
- En fonction du résultat souhaité, c'est-à-dire un écrasement plus ou moins fort des "cailloux" lors du compactage et/ou du grainage, on peut faire varier le facteur K et la teneur en plastifiant de la formulation de PVC utilisée.
- La formulation de PVC qui suit n'est donnée qu'à titre d'exemple non limitatif.
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- La feuille ainsi obtenue est broyée en deux étapes.
- a) Pallman type PS 4-5FR3 tamis 6 mm, et
- b) Pallman type PS 4-5S9 tamis 2 mm.
- Le produit obtenu est ensuite calibré sur un tamis vibrant.
- En variante, la composition susmentionnée peut être pigmentée. On peut également réaliser une feuille homogène flammée.
- Il est bien évident que la présente invention n'est pas limitée aux "cailloux" de PVC. On peut également utiliser toute autre matière organique ou minérale en tant que matière incluse.
- La formulation de la poudre synthétique fusible est la suivante (parties en poids):
Homopolymère de PVC préparé en masse 160
Plastifiant au phtalate 56
Stabilisant à l'étain 3,20
Huile de soja époxydée 4,80
PVC fabriqué par émulsion 8,00 - Il s'agit, dans ce cas, d'une composition translucide; on peut évidemment y ajouter des opacifiants et d'autres pigments.
- On dépose une enduction de plastisol très gélifiant selon une épaisseur de l'ordre de 0,2 à 0,5 mm, suivant l'épaisseur de la couche "composite" à réaliser et de la granulométrie des cailloux.
- La composition de ladite enduction déposée sur un substrat du type voile de verre est la suivante:
Copolymère de PVC à 5% d'acétate de polyvinyle100
Plastifiant au phtalate 18
Phtalate de benzyle/butyle 23
Stabilisant Ba/Zn 3
Régulateur de viscosité 7 - On dépose ensuite un excès de cailloux ayant la formulation et la granulométrie susmentionnée.
- On effectue ensuite le dépôt de la poudre fusible décrite, à l'aide d'un cadre sérigraphique rotatif sans contact et on soumet le substrat ainsi chargé à un compactage sous pression et à une température de l'ordre de 120 à 170° de telle sorte qu'il n'y ait pas d'adhésion sur le cylindre de compactage et que l'homogénéisation de surface soit suffisante, pour gélifier ultérieurement dans un four à 200°C.
Claims (13)
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