EP0826811A2 - Matériau complexe nontisse absorbant comportant une face souple et une face rugueuse, et procédé pour son obtention - Google Patents
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Definitions
- the thickness can be of the order of a few tenths of a millimeter when making a "cloth" of wiping to reach a centimeter or even more for "sponge" type items, the grammage can vary from 30 g / m2 to 200 g / m2, or even more.
- nonwovens we use one of three techniques for obtaining nonwovens, namely the so-called “dry process” technique which consists in making a veil of fibers mechanically or aerodynamics, using conventional textile machines such that openers, carders ..., or the technique called “wet”, technique derived from conventional papermaking, which consists in making a suspension of fibers which are received under form of a sheet, or the so-called “melted” technique consisting of make a web of randomly oriented continuous synthetic filaments relative to each other, and this directly at the outlet of the channels extruding said filaments.
- dry process which consists in making a veil of fibers mechanically or aerodynamics
- wet technique derived from conventional papermaking
- melted so-called “melted” technique consisting of make a web of randomly oriented continuous synthetic filaments relative to each other, and this directly at the outlet of the channels extruding said filaments.
- the present invention relates to a new type of complex not absorbent woven fabric which has the essential characteristic of having a flexible side, the other side being rough.
- the respective grammages of the two layers are adapted according to applications, these grammages can range from 15 to 200 g / m2 for the layer intended to form the flexible face and from 10 to 70 g / m2 for the layer intended to form the rough surface.
- the invention also relates to a method for production of such a product, said process consisting in producing two layers of elementary fibers, the two layers being linked together in downstream of the training area by a jet needling treatment fluid acting at least against the surface of the sheet comprising the hot-melt fibers intended to constitute the "scraping" side of the article complex formed.
- a conventional machine for obtaining a nonwoven wet for example a machine of the Hydroformer type VOITH company, at the exit of which is arranged a set of tying hydraulic, also of known type, for example a Jet-jet water pressure treatment of the "Jet Lace" type ICBT-PERFOJET company, this machine being adjusted so that the jets preferentially act on the face of the multilayer material constituted by the tablecloth which contains the synthetic fibers hot-melt, which allows the fibers to be redirected in the Z direction of the sheet and somehow "file” them inside this last.
- a conventional machine for obtaining a nonwoven wet for example a machine of the Hydroformer type VOITH company, at the exit of which is arranged a set of tying hydraulic, also of known type, for example a Jet-jet water pressure treatment of the "Jet Lace" type ICBT-PERFOJET company, this machine being adjusted so that the jets preferentially act on the face of the multilayer material constituted by the
- the second layer by dry route, the association being made at the end of the formation of this layer relating to its surface, on the side where the action of the jets will be exerted interlacing fluid, the first veil made by wet or by dry process.
- the two superimposed layers are preferably rewet before submitting them to the action of the jets of entanglement.
- the nonwoven complex formed is dried and then possibly impregnated with acrylic-based chemical binders (optionally copolymerized), ethylene-vinyl-acetate, polyurethane ..., as well as various adjuvants allowing to reinforce properties specific such as hydrophilicity, flexibility.
- this machine At the outlet of this machine, there is an installation interlacing by fluid jets sold by the company ICBT-PERFOJET under the name JET-LACE, this machine comprising four rows of injectors allowing the complex to be subjected to the action of jets / needles obtained from water under pressure included between 10 bars and 125 bars.
- the number of jets / needles per meter of width of each row can vary from 800 to 1700 and is advantageously around 1000, the diameter of each injector orifice being generally between 100 and 140 microns, but possibly reaching a value of 300 microns.
- the two tablecloths are superimposed so that the tablecloth with polypropylene fibers are at the top and, before drying, the complex is subjected to an entangling action by water jets, the four successive series of jets being obtained from of water under increasing pressure ranging from 23 bars for the first, 27 bars for the second, 55 bars for the third and also 55 bars for the fourth.
- the action of the water jets changes the initial position of the fibers fuses and stiff which, originally, are located perfectly in the plane of the sheet, said fibers being re-oriented along the Z axis of said sheet and their extremity rising under the effect of the knots of entanglement, or even for the longest fibers forming loops between the tangles.
- the complex is then dried and subjected to treatment inside a tunnel brought to 400 ° C (the temperature of burner in the case where the fused fibers are of the polypropylene type).
- This heat treatment causes a partial melting of the fibers of polypropylene visible on the surface of the tablecloth making it abrasive by the formation of droplets at the point of fusion.
- the effective temperature inside the oven is 190 ° C, i.e. higher than the melting point of polypropylene
- the passage speed of the sheet inside the oven is such that the fibers only melt partially, other synthetic fibers (excluding any fibers binders) entering the composition of the complex being not affected by this heat treatment, thus making it possible to preserve the flexibility of the article.
- the speed of passage of the sheet at the interior of the furnace is of the order of 90 m / min, the said furnace having a "effective" length of six meters, the nonwoven being previously preheated to a temperature of 140 ° C.
- a sheet weighing 40 g / m2 is obtained having a flexible and absorbent face and the other side of which has abrasive properties formed by the visible ends of the fibers polypropylene.
- this sheet can be used either as is to receive additional treatment online with a binder, in this case a polymer emulsion acrylic / vinyl acetate deposited at a rate of 10 g / m2.
- thermobonding fibers As indicated above.
- Such products are particularly suitable for carrying out semi-scouring or very absorbent wiping products, but could also be used in other areas, for example in the food industry, for solvent media, bench tops laboratories ...
- a complex material according to the invention is produced by combining on the one hand a nonwoven obtained by the wet method, and on the other hand, a nonwoven obtained by dry process.
- the nonwoven obtained by wet process made on the same machine than the previous example, has only one jet, forming in the final product about 50% of the total mass of the fibers.
- This first layer is added, before treatment by the set of fluid jets on a card web, constituting 50% of the total weight of fibers, card web made of polyester fibers having a title of 1.7 dtex, curly, and a 38 mm cut.
- This card veil is preferably slightly tangled with water jets beforehand ensure its cohesion and facilitate its handling.
- the card web is located below the web produced humid, the whole being rewetted before being subjected to the action of entanglement jets made in the same manner as in Example 1.
- the product is, as in the previous example, subjected to a heat treatment resulting in a partial melting of polypropylene fibers, making the surface where they are present abrasive.
- a complex product is obtained, the characteristics of which are grouped in the table below.
- Such a product which has a flexible face formed by the fibers polyester and a rough side is particularly suitable to be used as a variety of wiping materials in a manner similar to those cited in Example 1, and which have a high flexibility improved.
- surfactants such as alkyl -sulfonates commonly used in dishwashing liquids, these products being either added alone, or mixed with a binder. It could also be considered to add softeners, degreasers, insecticides, bactericides, flame retardants, solvents.
- polypropylene is particularly suitable for making the face scratching the article
- fibers of polyethylene or possibly other fibers such as fibers polyvinyl chloride derivatives whose melting point allows perform heat treatment without deteriorating the characteristics of fibers used in the constitution of the complex.
- the choice of polypropylene as a material particularly suitable for placing work of the invention is explained by the fact, that at the date of this demand, this is the product with the best ratio price / properties (solvent resistance, stiffness, abrasiveness, skin contact and food).
- the ply preferably constituting the flexible layer absorbent will consist of fibers selected according to characteristics primarily sought.
- fibers selected according to characteristics primarily sought.
- viscose or cotton if you are considering an item with good tear resistance, preferably use fiber polyamide and, if you want to improve the touch, you will use preferably acetate or cellulose fibers (artificial silk).
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Abstract
Description
- la première nappe est constituée pour tout ou partie de fibres synthétiques thermofusibles sélectionnées de préférence dans la classe des polyoléfines ; avantageusement, cette nappe est constituée d'un mélange de fibres cellulosiques ou autres et de fibres synthétiques thermofusibles, le pourcentage de ces dernières dans la nappe étant supérieur à 30 % et de préférence supérieur à 50 % ;
- la seconde nappe est, quant à elle, constituée de fibres naturelles et/ou artificielles et/ou synthétiques comparativement fines par rapport aux fibres synthétiques de la première nappe et ayant une température de fusion plus élevée que ces dernières ;
- l'association des nappes élémentaires est réalisée en les soumettant à un traitement permettant de ré-orienter les fibres synthétiques de la première nappe pour que, d'une part, elles soient intimement liées dans la structure de la seconde nappe et, d'autre part, présentent des extrémités libres ou bouclettes apparentes sur l'une des faces extérieures du complexe formé.
- par exemple dans le cas où les deux nappes élémentaires sont obtenues selon la technique dite par voie humide ou papetière, leur réalisation sera faite sur une machine permettant d'obtenir et de superposer deux jets correspondant chacun à l'une des nappes ; dans ce cas, la superposition se fera en ligne, avant même séchage, et on procèdera au complexage par l'action de jets d'eau sous pression ;
- dans le cas où les deux nappes élémentaires sont obtenues selon la technique dite par sèche, dite aussi textile, elles seront également superposées et leur liaison sera obtenue par un traitement d'enchevêtrement par jets d'eau ;
- enfin, dans le cas où l'on réalise un complexe à partir de deux nappes obtenues par des techniques différentes, il sera possible de prélier légèrement l'une ou l'autre des nappes par un enchevêtrement obtenu au moyen de jets d'eau en évitant des liaisons bloquantes de type chimique ou thermique ; les deux nappes sont ensuite superposées et liées par enchevêtrement par jets d'eau.
- les fibres synthétiques entrant dans la composition de la première
nappe et qui permettent de réaliser la surface grattante de l'article, sont de
préférence des fibres de polypropylène ou de polyéthylène :
- dont le titre est supérieur 5 dtex, la limite haute étant directement en relation avec la pression du fluide d'enchevêtrement de manière à assurer la solidarité des fibres avec le reste de la nappe ; la limite supérieure des fibres sera fonction des disponibilités commerciales qui, à ce jour, proposent des fibres ayant un titre de 17 dtex ;
- dont la longueur est supérieure à 5 mm , la limite supérieure dépendant essentiellement de la technique de fabrication ; ainsi, un titre plus fin entraíne l'utilisation de fibres plus courtes et, la technique par voie humide nécessite une coupe plus courte que la technique par voie sèche ;
- dont la surface est la moins ronde possible ; ainsi, on utilisera de préférence des fibres multilobées, fibrillables ou à section aplatie, qui sont beaucoup plus réceptives à l'action des jets du fluide d'enchevêtrement ;
- s'il est préférable d'utiliser des fibres de polyoléfines ayant comme caractéristique d'avoir une densité inférieure à 1, il peut cependant être envisagé d'utiliser d'autres types de fibres, par exemple des fibres constituées d'un copolymère de chlorure de vinyle (85 %) et d'acétate de vinyle (15 %) dont la température de fusion est de l'ordre de 160 °C avec une densité de 1,37 g/cm3 ;
- comme fibres cellulosiques, on peut utiliser tout type de fibres permettant d'obtenir un caractère absorbant, tel que pâte de bois, coton, linters, viscose ; dans le cas d'une fibre chimique telle que la viscose, elle sera éventuellement de section multilobée ou fibrillable de manière à optimiser l'action des jets de fluide ;
- si l'on introduit des fibres synthétiques de structure dans la seconde nappe, celles-ci auront un point de fusion supérieur à celles entrant dans la composition de la première nappe ; on utilisera par exemple des fibres de polyester ou de polyamide 6.6 (de préférence à des polyamides 6), éventuellement frisées ;
- il est possible d'ajouter éventuellement dans l'une ou l'autre des nappes un certain pourcentage de fibres dites liantes, par exemple fibres bi-componantes, dont tout ou partie de la fibre flue sur les fibres voisines lors d'un traitement thermique permettant de réaliser un "collage" rendant les fibres solidaires ; dans un tel cas, le point de fusion de la partie liante de ces fibres liantes sera inférieur au point de fusion des fibres de structure précédemment citée, mais il peut cependant être inférieur ou supérieur à celui des fibres de la première nappe destinées à apporter l'effet "grattant" ;
- après superposition des deux nappes, le complexe résultant reçoit un traitement thermique destiné, d'une part, à révéler le pouvoir liant des fibres liantes qui ont été éventuellement introduites, et d'autre part et surtout, à fusionner les extrémités libres des fibres synthétiques de la première nappe de manière à amplifier l'effet "grattant" ;
- avant ou après traitement thermique, il est éventuellement
possible de réaliser des traitements additionnels mécaniques, tels que par
exemple crêpage ou utilisation d'un appareil de type Micrex destiné à
assouplir le produit ou chimiques, tels que :
- additions d'émulsions polymères de type latex destinées à renforcer mécaniquement le produit,
- addition d'assouplissants chimiques,
- additions d'agents hydrophiles,
- imprégnation de liquides dégraissants (type liquide vaisselle), protecteurs pour la peau, détachants.. .
- pour la couche supérieure qui sera ultérieurement soumise à
l'action préférentielle des jets d'aiguilletage, et qui constitue globalement
23 % de la masse fibreuse totale du complexe après formation, une
suspension d'un mélange comportant :
- 50 % de fibres de polypropylène (titre 6,7 dtex, coupe 6 mm, section ronde) ; ces fibres sont teintées dans la masse, ce qui permet, dans le produit final, de pouvoir identifier visuellement les différentes couches du produit fini.
- 50 % de fibres cellulosiques constituées de fibres papetières longues obtenues à partir de pin sylvestre.
- pour la couche inférieure formant la seconde nappe souple et
avantageusement absorbante, et qui constitue globalement 77 % de
la masse totale fibreuse dans le complexe final, une suspension
comprenant :
- 67 % de fibres cellulosiques longues obtenues à partir de pin sylvestre,
- 33 % de fibres de polyester titre 1,7 dtex - coupe 18 mm - section ronde.
SANS IMPREGNATION | AVEC IMPREGNATION | |
Grammage (g/m2) | 40,3 | 50,7 |
Epaisseur (microns sous 100 kPa) | 268 | 261 |
Perméabilité(L/m2/S sous 196 Pa) | 1335 | 1103 |
Rupture sens long (N/M) | 470 | 1439 |
Rupture travers (N/M) | 170 | 470 |
Allongement sens long (%) | 2,5 | 12,3 |
Allongement travers (%) | 5,5 | 30,0 |
Rupture humide sens (N/M) | 109 | 952 |
Rupture humide travers (N/M) | 48 | 286 |
Déchirure sens long (cN) | 118 | 525 |
Déchirure travers (cN) | 198 | 1152 |
Rigidité sens long (cN Handle O meter) | 45 | 80 |
Rigidité travers (cN Handle O meter) | 17 | 27 |
Capacité d'absosrption (%) | 693 | 477 |
- des essuyages imprégnés de liquide vaisselle pour vaisselle à usage unique (camping..),
- des essuie-mains imprégnés d'agents dégraissants et adoucissants pour travailleurs manuels (garages..),
- des essuie-vitres imprégnés d'un liquide adequat pour les véhicules (insectes écrasés, déjections d'oiseaux), le domestique ..,
- des essuyages pour bricoleurs (nettoyage de balustrades, dépoussiérage en extérieur..).
- 33 % de fibres polypropylène, de titre 6,7 dtex, coupe 6 mm, section ronde ;
- 67 % de cellulose (pâte de bois) en fibres longues (résineux).
Grammage | 68,4 g/m2 |
Epaisseur | 255 microns sous 100 kPa |
Perméabilité | 1160 L/m2/S sous 196 Pa |
Rupture sens long | 1920 N/M |
Rupture travers | 690 N/M |
Allongement sens long | 29 % |
Allongement travers | 30 % |
Rupture humide sens long | 1600 N/M |
Rupture humide travers | 550 N/M |
Déchirure sens long | 1330 cN |
Déchirure travers | 2810 cN |
Rigidité sens long | 31 cN (Handle-O-Meter) |
Rigidité travers | 5 cN (" " " ) |
Capacité d'absorption | 402 % |
Claims (12)
- Matériau complexe non tissé absorbant comportant une face souple et une face rugueuse, constitué d'au moins deux nappes fibreuses superposées, liées entre elles par interpénétration des fibres dans le sens de l'épaisseur et dans lequel :la première nappe est constituée pour tout ou partie de fibres synthétiques thermofusibles sélectionnées de préférence dans la classe des polyoléfines ;la seconde nappe est, quant à elle, constituée de fibres naturelles et/ou artificielles et/ou synthétiques comparativement fines par rapport aux fibres synthétiques de la première nappe et ayant une température de fusion plus élevée que ces dernières;l'association des nappes élémentaires est réalisée en les soumettant à un traitement permettant de ré-orienter les fibres synthétiques de la première nappe pour que, d'une part, elles soient intimement liées dans la structure de la seconde nappe et, d'autre part, présente des extrémités libres ou bouclettes apparentes sur l'une des faces extérieures du complexe formé.
- Matériau selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première nappe est constituée d'un mélange de fibres cellulosiques ou autres et de fibres synthétiques thermofusibles, le pourcentage de ces dernières dans la nappe étant supérieur à 30 % et de préférence supérieur à 50 %.
- Matériau selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les fibres synthétiques entrant dans la composition de la nappe permettant de réaliser la surface grattante de l'article, sont des fibres de polypropylène ou de polyéthylène.
- Matériau selon la revendication 3, caractérisé en ce que les fibres ont un titre supérieur à 5 dtex pour une longueur supérieure à 5 mm.
- Matériau selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les fibres cellulosiques permettant d'obtenir le caractère absorbant sont des fibres papetières, des fibres de viscose.. .
- Matériau selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les fibres synthétiques entrant dans la composition de la seconde nappe et qui permettent d'obtenir la face souple de l'article, sont des fibres de polyester ou de polyamide, éventuellement frisées, ayant un point de fusion supérieur à celles entrant dans la composition de la première nappe.
- Matériau selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le complexe reçoit un traitement additionnel, tel que crêpage, traitement avec des agents mouillants permettant d'améliorer son hydrophilie, l'imprégnation avec un liquide plus ou moins agressif tel que liquide vaisselle.
- Matériau selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le grammage de la couche formant la face souple est compris entre 15 et 200 g/m2 et celui de la couche formant la surface rugueuse est compris entre 10 à70 g/m2.
- Procédé pour l'obtention d'un matériau selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'on réalise deux couches de fibres élémentaires, les deux couches étant liées entre elles en aval de la zone de formation par un traitement d'aiguilletage par jets de fluide agissant au moins contre la surface de la nappe comportant les fibres thermofusibles destinées à constituer la face "grattante" de l'article complexe formé.
- Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que les deux couches élémentaires sont réalisées par voie humide, leur association étant obtenue sur le tapis d'égouttage avant traitement par jets de fluide.
- Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la couche destinée à former la face souple est obtenue par la technique dite "voie sèche", l'association des deux couches élémentaires étant réalisée à la sortie de la formation de cette couche par voie sèche en rapportant à sa surface, du côté où va s'exercer l'action des jets de fluide d'entrelaçage, le premier voile réalisé par voie humide, les deux couches superposées étant de préférence réhumidifiées avant de les soumettre à l'action des jets d'enchevêtrement.
- Procédé selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que après entrelaçage, le complexe nontissé formé est séché et reçoit un traitement thermique complémentaire permettant de provoquer la fusion partielle des extrémités des fibres chimiques de la couche supérieure qui restent liées au complexe non tissé de base, les extrémités fondues augmentant l'effet de rugosité.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9610235A FR2752248B1 (fr) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | Materiau complexe non tisse absorbant comportant une face souple et une face rugueuse, et procede pour son obtention |
FR9610235 | 1996-08-09 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0826811A2 true EP0826811A2 (fr) | 1998-03-04 |
EP0826811A3 EP0826811A3 (fr) | 1999-12-15 |
EP0826811B1 EP0826811B1 (fr) | 2002-10-30 |
Family
ID=9495076
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP19970420136 Expired - Lifetime EP0826811B1 (fr) | 1996-08-09 | 1997-07-29 | Matériau complexe nontisse absorbant comportant une face souple et une face rugueuse, et procédé pour son obtention |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0826811B1 (fr) |
DE (1) | DE69716689T2 (fr) |
ES (1) | ES2183111T3 (fr) |
FR (1) | FR2752248B1 (fr) |
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