EP2202354B1 - Procédé de fabrication d'un substrat fibreux à fenêtre - Google Patents
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- EP2202354B1 EP2202354B1 EP09290926A EP09290926A EP2202354B1 EP 2202354 B1 EP2202354 B1 EP 2202354B1 EP 09290926 A EP09290926 A EP 09290926A EP 09290926 A EP09290926 A EP 09290926A EP 2202354 B1 EP2202354 B1 EP 2202354B1
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Definitions
- the invention relates to a method of manufacturing a fibrous substrate window.
- the width of the wide portions of the ribbon prevents the fibers from accumulating at these wide portions, so that they also remain visible on the other side of the sheet.
- the narrow parts they are covered on the one hand by fibers interfering between the ribbon and the round shape, and on the other hand by fibers covering the narrow parts, so that they are integrated into the thickness of the leaf.
- This method has the disadvantage that the efficiency of the process depends on the sealing of the embossings by contacting the wide portions of the ribbon with the embossings, which is not easy to achieve, and which requires a very fine synchronization. To ensure good contact, it is also advisable to bring the ribbon into contact with the round shape before the embossing enters the fiber bath, to prevent fibers from interfering between the embossing and the wide part facing, risking to seal faulty. What is more, such a method involves using an impermeable tape.
- the subject of the invention is a process for manufacturing a fibrous substrate with a window, making it possible to obviate the abovementioned disadvantages.
- the areas of the movable support surface are already waterproofed so that their effectiveness does not depend on an intimate contact between the ribbon and the movable support surface.
- the fibers accumulate on the moving support surface except, of course, in the impregnated zones.
- the ribbon is then introduced near the movable support surface in the bath, while fibers are already deposited on the movable support surface.
- the bridge portions of the ribbon then rest on the fibers already deposited, while the exposed parts are facing impervious zones.
- the fibers then continue to settle to cover the bridge portions of the ribbon, the fibers not settling on the exposed portions except on a contour thereof. A fibrous substrate with windows is thus obtained.
- the invention thus makes it possible to use a movable support surface (generally of round shape) which is devoid of relief, and which is therefore easier to manufacture.
- the thickness of the fibrous substrate is no longer defined and conditioned by the height of the embossings in relief, but by the choice of the area of the bath of fibrous solution into which the ribbon is introduced.
- the ribbon 1 illustrated here is a transparent film, for example polyester, has narrow bridge portions 2 connecting wide exposed portions 3, intended to form the transparent portion of a window of the fibrous substrate. Any other type of ribbon can be used, transparent or not.
- the fibrous substrate is produced by means of a round shape 11 consisting of a porous web generally of a metallic nature, rolled into a cylinder, the round shape rotating in a bath 12 filled with cellulosic fibers in aqueous solution.
- the round shape 11 comprises impregnated zones 12, corresponding to the windows of the forming substrate.
- These zones 12 can be waterproofed in various ways. For example, it may be coated with clogging product, such as glue or resin, the areas in question.
- the deposition of the clogging product can be done using stencils (not shown) of appropriate contour.
- the clogging product is deposited on the surface of the round shape 11, but it penetrates at least superficially, in the thickness of the porous fabric of the form 11.
- the waterproofed zones 12 are represented by a thick black line. It will be noted that these impregnated zones 12 do not protrude, little or very little, from the remainder of the round shape 11: at most, they project from the height h of the stencil, when this deposition technique is retained.
- the clogging product impregnates at least a portion of the thickness of the porous fabric 11, and its amount is adjusted so that it comes to cover the fabric so as to be not or slightly projecting relative to the rest of the surface of the round form 11.
- the round shape 11 is rotated along its axis, and a natural depression between the outside and the inside of the round shape 11 causes the agglutination of fibers against the round-shaped fabric, except of course at the level of the zones. waterproofed 12.
- the ribbon 1 is brought near the round shape 11 directly into the bath, here at the mark A, under the free surface of the latter, after the fibers have started to agglutinate against the round shape 11, and in particular 12.
- the narrow portions of the ribbon 1 thus rest on the fibers already agglutinated between the waterproofed zones 12.
- the wide portions are facing the sealed areas 12, without touching them, except fortuitously. In any case, the contact is not necessary and is not sought.
- the wide portions slightly protrude from the impervious zones 12 so that their outline also rests on already deposited fibers.
- the fibrous substrate thus produced is recovered by a scrubbing cloth 20. It comprises windows by which wide portions of the ribbon 1 are visible on both sides of the substrate.
- a method for obtaining the waterproofed zones using a sealing agent of the glue / resin type according to the first embodiment consists in coating the entire fabric of the surface 11 with a photoresist which is insolated with the appropriate radiation. through a film having openings corresponding to the contours of the waterproofed areas that are desired. After exposure, the film is removed, the areas that have been exposed to the radiation have cured, while the areas hidden by the film can be easily removed, usually by rinsing with water.
- FIG. 4 and 5 An embodiment of the invention as claimed is shown in Figures 4 and 5 according to two variants, which have in common that the movable support surface 11 'is a round shape made of porous fabric which this time has embossings in hollow 13 on the surface of said surface 11': the waterproofed zones are then formed by materials 14a, 14b filling these hollow embossings 13.
- the material filling the embossings consists of inserts. They are here metallic, but can alternatively be made of plastic material.
- the plates 14a are welded in the hollow embossings 13, which are also of a metallic nature. But alternatively, they can be glued or sewn into the embossing, or secured to embossing by any other appropriate means.
- These plates 14a have a contour substantially complementary to that of the embossings 13, and are of a thickness such that they come, once reported, flush with the rest of the surface of the round shape 11, or, at the very least, be slightly protruding from it (without excluding the case where they are, conversely, slightly below the rest of the surface of the round shape. But as in the first embodiment, it is intended to obtain impregnated areas not or slightly protruding. And as in the previous embodiment, these waterproofed zones are not intended to come into contact with the ribbon 1. It may be noted that a certain tolerance can be allowed in the relative dimensioning and the relative positioning between the hollow embossings and the inserts, as long as the plates can be inserted and fixed to the embossings, which is, industrially, advantageous.
- the materials 14b filling hollow embossings are based on clogging product resin.
- a clogging material As in the first mode which also used a clogging material, it will impregnate at least part of the surface of the porous round shape 11 'at its embossings 13.
- the amount of resin is chosen for the resin to come flush with the surface 11 'in the vicinity of the embossings, knowing that it may also be slightly protruding or slightly recessed relative to said surface.
- the resin is advantageously chosen so that it can be cast in the embossings and then air dried. It can also be chosen photosensitive, so that it hardens / dries under the effect of radiation, ultraviolet or infrared, for example.
- the movable support surface is here a round shape, it will of course be possible to use any other type of moving surface, such as a flat canvas moving in a bath.
- the invention has been described here as using a ribbon with wide parts and narrow parts, it will more generally be possible to use a ribbon comprising exposed portions intended to remain visible in the windows, connected by bridge portions.
- the bridge portions are narrower than the exposed portions, to allow their overlap by fibers.
- the bridge portions may be of the same width as the exposed parts, being perforated, so as to allow the accumulation of fibers over the bridge parts.
Landscapes
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
- Woven Fabrics (AREA)
- Treatment Of Fiber Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Paper (AREA)
Description
- L'invention est relative à un procédé de fabrication d'un substrat fibreux à fenêtre.
- Il est connu du document
EP1567713 un procédé pour fabriquer un substrat fibreux, selon lequel on utilise une forme ronde munie d'embossages. Un ruban de largeur variable avec des parties exposées larges reliées par des parties de pont étroites est amené en tangence avec la forme ronde de façon que les parties larges du ruban viennent en contact avec les embossages. Les embossages sont ainsi rendus étanches par les parties larges, de sorte que la pâte fibreuse qui s'accumule sur l'ensemble de la forme ronde par aspiration au travers de la forme ronde ne s'accumule pas au niveau des embossages, ce qui permet de rendre les parties larges du ruban visibles du côté de la feuille en formation tourné vers la forme ronde. De l'autre côté, la largeur des parties larges du ruban empêche les fibres de s'accumuler au niveau de ces parties larges, de sorte qu'elles restent également visibles de l'autre côté de la feuille. Quant aux parties étroites, elles sont recouvertes d'une part par des fibres s'immisçant entre le ruban et la forme ronde, et d'autre part par des fibres recouvrant les parties étroites, de sorte qu'elles sont intégrées dans l'épaisseur de la feuille. - Ce procédé présente l'inconvénient que l'efficacité du procédé dépend de l'étanchéification des embossages par contact des parties larges du ruban avec les embossages, ce qui n'est pas simple à réaliser, et ce qui demande une synchronisation très fine. Pour assurer un bon contact, il convient en outre de faire venir le ruban en contact avec la forme ronde avant que l'embossage ne pénètre dans le bain de fibres, pour éviter que des fibres ne viennent s'immiscer entre l'embossage et la partie large en regard, risquant de rendre l'étanchéité défaillante. Qui plus est, un tel procédé implique d'utiliser un ruban imperméable.
- Il est par ailleurs connu du document
FR-2 898 365 - Le document
US 4 462 866 décrit un procédé pour fabriquer un substrat fibreux présentant des fenêtres, selon lequel on utilise une forme ronde comportant des zones imperméabilisées saillantes ou non en regard desquelles sont rapportées des segments de ruban destinés à être exposés par les fenêtres du substrat fibreux et reliés les uns aux autres par des tronçons de ruban destinés à être emprisonnés dans la couche fibreuse en formation. - L'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un substrat fibreux à fenêtre, permettant d'obvier aux inconvénients précités.
- En vue de la réalisation de ce but, on propose un procédé de fabrication d'un substrat fibreux comportant des fenêtres, comprenant les étapes de :
- faire défiler une surface support mobile comportant des zones imperméabilisées dans un bain de solution fibreuse, et provoquer un agglutinement des fibres sur la surface support mobile ;
- rapporter à proximité de la surface support mobile un ruban comportant des parties exposées qui sont destinées à être exposées par les fenêtres du substrat fibreux et qui sont reliées entre elles par des parties de pont de sorte que les parties exposées soient sensiblement en regard des zones imperméabilisées de la surface support mobile, le ruban étant introduit à proximité de la surface mobile dans le bain, sous la surface libre de celui-ci, à un endroit pour lequel des fibres se sont déjà accumulées sur la surface du support mobile ;
- continuer l'agglutinement des fibres de sorte que les fibres s'accumulent sur les parties de pont et sur un contour des parties exposées; caractérisé en ce que les zones imperméabilisées sont peu ou pas saillantes, les zones imperméabilisées n'étant pas destinées à rentrer en contact avec le ruban, et en ce que les zones imperméabilisées sont formées par des matériaux comblant des embossages en creux sur la surface support mobiles.
- Ainsi, les zones de la surface support mobile sont déjà imperméabilisées de sorte que leur efficacité ne dépend pas d'un contact intime entre le ruban et la surface support mobile. Ainsi, les fibres s'accumulent sur la surface support mobile sauf bien entendu dans les zones imperméabilisées. Le ruban est alors introduit à proximité de la surface support mobile, dans le bain, alors que des fibres sont déjà déposées sur la surface support mobile. Les parties de pont du ruban reposent alors sur les fibres déjà déposées, alors que les parties exposées viennent en regard des zones imperméables. Les fibres continuent ensuite à se déposer pour recouvrir les parties de pont du ruban, les fibres ne se déposant pas sur les parties exposées, sauf sur un contour de celles-ci. On obtient ainsi un substrat fibreux à fenêtres.
- L'invention permet ainsi d'utiliser une surface de support mobile (généralement de forme ronde) qui est dépourvue de relief, et qui est donc plus facile à fabriquer.
- On constate également qu'avec l'invention, qui préconise des zones imperméabilisées peu ou pas saillantes, l'épaisseur du substrat fibreux n'est plus définie et conditionnée par la hauteur d'embossages en relief, mais par le choix de la zone du bain de solution fibreuse dans laquelle on fait entrer le ruban.
- L'invention sera mieux comprise en référence à la description des figures des dessins annexés, parmi lesquelles :
- la
figure 1 est une vue de face d'un ruban à largeur variable mis en oeuvre dans le cadre de l'invention ; - la
figure 2 est une vue en coupe schématique d'un dispositif à forme ronde mis en oeuvre selon un mode de réalisation qui n'est pas couvert par les revendications ; - la
figure 3 est un agrandissement d'une vue en coupe schématique du dispositif selon lafigure 2 ; - les
figures 4 et 5 sont des agrandissements d'une vue en coupe schématique d'un dispositif à forme ronde mis en oeuvre selon un mode de réalisation de l'invention telle que revendiquée, conformément, respectivement, à une première et à une seconde variante. - En référence à la
figure 1 , le ruban 1 illustré est ici un film transparent, par exemple en polyester, comporte des parties de pont étroites 2 reliant des parties exposées larges 3, destinées à former la partie transparente d'une fenêtre du substrat fibreux. Tout autre type de ruban peut être utilisé, transparent ou non. - Selon un premier mode de réalisation, et en référence à la
figure 2 , le substrat fibreux est produit au moyen d'une forme ronde 11 constituée d'une toile poreuse généralement de nature métallique, roulée en cylindre, la forme ronde tournant dans un bain 12 rempli de fibres cellulosiques en solution aqueuse. - La forme ronde 11 comporte des zones imperméabilisées 12, correspondant aux fenêtres du substrat en formation. Ces zones 12 peuvent être imperméabilisées de diverses manières. On peut par exemple enduire de produit colmatant, comme de la colle ou de la résine, les zones en question.
- Comme détaillé en
figure 3 , le dépôt du produit colmatant peut se faire à l'aide de pochoirs (non représentés) de contour approprié. Le produit colmatant se dépose à la surface de la forme ronde 11, mais il pénètre au moins superficiellement, dans l'épaisseur de la toile poreuse de la forme 11. Les zones imperméabilisées 12 sont représentées par un trait épais noir. On remarquera que ces zones imperméabilisées 12 ne saillent pas, peu ou très peu, du reste de la forme ronde 11 : au plus, elles saillent de la hauteur h du pochoir, quand cette technique de dépôt est retenue. Comme indiqué plus haut, le produit colmatant imprègne au moins une partie de l'épaisseur de la toile poreuse 11, et sa quantité est ajustée pour qu'il vienne recouvrir la toile de façon à être pas ou peu saillant par rapport au reste de la surface de la forme ronde 11. - La forme ronde 11 est mise en rotation selon son axe, et une dépression naturelle entre l'extérieur et l'intérieur de la forme ronde 11 provoque l'agglutination de fibres contre la toile de la forme ronde, sauf bien entendu au niveau des zones imperméabilisées 12.
- Le ruban 1 est amené à proximité de la forme ronde 11 directement dans le bain, ici au niveau du repère A, sous la surface libre de ce dernier, après que des fibres aient commencé à s'agglutiner contre la forme ronde 11, et notamment entre les zones imperméabilisées 12. Les parties étroites du ruban 1 reposent ainsi sur les fibres déjà agglutinées entre les zones imperméabilisées 12. Les parties larges viennent en regard des zones imperméabilisées 12, sans toutefois toucher celles-ci, sauf de façon fortuite. En tout état de cause, le contact n'est pas nécessaire et n'est pas recherché. Les parties larges débordent légèrement des zones imperméabilisées 12 de sorte que leur contour repose également sur des fibres déjà déposées.
- Puis les fibres continuent à s'agglomérer sur la forme ronde 11, pour recouvrir les parties étroites du ruban 1. Mais les fibres ne s'agglutinent pas sur les parties larges du ruban 1, sauf sur le contour de ces dernières. Le substrat fibreux ainsi produit est récupéré par une toile leveuse 20. Il comporte des fenêtres par lesquelles les parties larges du ruban 1 sont visibles de part et d'autre du substrat.
- Un mode d'obtention des zones imperméabilisées utilisant un agent colmatant du type colle/résine selon le premier mode de réalisation consiste à enduire l'ensemble de la toile de la surface 11 avec une résine photosensible, qu'on vient insoler avec le rayonnement approprié au travers d'un film présentant des ouvertures correspondant aux contours des zones imperméabilisées que l'on souhaite obtenir. Après insolation, on retire le film, les zones qui ont été exposées aux rayonnements ont durci, tandis que les zones cachées par le film peuvent être éliminées facilement, généralement par rinçage à l'eau.
- Un mode de réalisation de l'invention telle que revendiquée est représenté aux
figures 4 et 5 selon deux variantes, qui ont en commun le fait que la surface support mobile 11' est une forme ronde en toile poreuse qui présente cette fois des embossages en creux 13 à la surface de ladite surface 11': les zones imperméabilisées sont alors formées par des matériaux 14a,14b comblant ces embossages en creux 13. - Selon la variante de la
figure 4 , le matériau comblant les embossages est constitué de plaques rapportées. Elles sont ici métalliques, mais peuvent, alternativement, être en matériau plastique. Dans cette variante, les plaques 14a sont soudées dans les embossages en creux 13, qui sont également de nature métallique. Mais alternativement, elles peuvent être collées ou cousues dans les embossages, ou solidarisées aux embossages par tout autre moyen approprié. - Ces plaques 14a ont un contour sensiblement complémentaire de celui des embossages 13, et sont d'une épaisseur telle qu'elles viennent, une fois rapportées, affleurer au reste de la surface de la forme ronde 11, ou, à tout le moins, être légèrement saillantes par rapport à celle-ci (sans exclure le cas où elles sont, à l'inverse, légèrement en-deçà du reste de la surface de la forme ronde. Mais comme dans le premier mode de réalisation, on vise à obtenir des zones imperméabilisées pas ou peu saillantes. Et comme dans le mode de réalisation précédent, ces zones imperméabilisées ne sont pas destinées à rentrer en contact avec le ruban 1. On peut noter qu'on peut admettre une certaine tolérance dans le dimensionnement relatif et le positionnement relatif entre les embossages en creux et les plaques rapportées, tant que les plaques peuvent être insérées et fixées aux embossages, ce qui est, sur le plan industriel, avantageux.
- Selon la variante de la
figure 5 , les matériaux 14b comblant des embossages en creux sont à base de produit colmatant en résine. Comme dans le premier mode qui avait aussi recours à un matériau colmatant, celui-ci va imprégner au moins en partie la surface de la forme ronde poreuse 11' au niveau de ses embossages 13. La quantité de résine est choisie pour que la résine vienne affleurer à la surface 11' au voisinage des embossages, sachant qu'elle peut aussi être légèrement saillante ou légèrement en creux par rapport à ladite surface. La résine est avantageusement choisie de nature à pouvoir être coulée dans les embossages puis à sécher à l'air. On peut aussi la choisir photosensible, de façon à ce qu'elle durcisse/sèche sous l'effet de rayonnements, ultraviolets ou infrarouges par exemple. - Les avantages de l'invention sont nombreux :
- étant donné que l'étanchéité des zones imperméables n'est plus assurée par le ruban lui-même, il devient possible d'utiliser des rubans perforés ;
- le contour des fenêtres n'est plus dicté au moins sur l'un des côtés par le flanc d'un embossage, et est donc plus progressif, assurant ainsi une meilleure cohésion entre le ruban est le substrat fibreux ;
- la synchronisation entre la forme ronde et le déroulement du ruban peut être moins précise, puisqu'il suffit que les parties larges du ruban soient globalement en regard des zones imperméabilisées. Un écart est admissible, alors que dans le procédé de l'état de la technique, un écart aurait préjudicié à l'étanchéité de l'embossage ;
- le ruban pénètre dans le bain, avant d'être intégré dans le substrat. Il est ainsi mouillé de part et d'autre, ce qui favorise la tenue des fibres sur le ruban, en particulier quand le ruban est avantageusement revêtu d'un agent d'adhésion activé par l'eau du bain ;
- l'épaisseur à laquelle le ruban est inséré dans le substrat fibreux n'est plus dictée par la hauteur des embossages, mais uniquement par l'endroit d'introduction du ruban vis-à-vis de la forme ronde ;
- l'agglutination de fibres entre les zones imperméabilisées préalablement à l'introduction du ruban permet de produire une couche homogène d'épaisseur constante et conduit à une grande cohésion des fibres déposées contre la forme ronde avant introduction du ruban. Dans le procédé de l'art antérieur précité, le ruban est en place avant le dépôt des fibres, et celles-ci doivent se frayer un chemin sous les parties étroites du ruban, c'est-à-dire dans une épaisseur ténue, ce qui peut conduire à des agglomérations de fibres peu solides dans ces régions.
- Enfin, et c'est un avantage très notable également, la toile leveuse 20 exerce généralement une certaine pression sur l'ensemble papier-forme ronde au niveau de la liaison entre ces trois éléments, ceci afin de faciliter le transfert du papier d'une toile (celle de la forme ronde) vers l'autre (la toile leveuse 20). Or cette pression peut, quand il y a des éléments en relief sur la forme ronde, risquer de marquer la toile leveuse, ou encore risquer d'affaisser les reliefs quand ils se présentent sous forme d'embossages, ce qui peut conduire à devoir prévoir sur la forme ronde des renforts pour ceux-ci. Avec des éléments peu ou pas saillants conformes à l'invention, on supprime ce risque et ce besoin de renfort mécanique.
- L'invention n'est pas limitée à ce qui vient d'être décrit, mais englobe au contraire toute variante entrant dans le cadre défini par les revendications.
- En particulier, bien que la surface support mobile soit ici une forme ronde, on pourra bien entendu utiliser tout autre type de surface mobile, comme une toile plane en défilement dans un bain.
- En outre, bien que l'on ait ici décrit l'invention comme utilisant un ruban à parties larges et parties étroites, on pourra plus généralement utiliser un ruban comportant des parties exposées destinées à rester visibles dans les fenêtres, reliées par des parties de pont. Ici, les parties de pont sont plus étroites que les parties exposées, pour permettre leur recouvrement par des fibres. Mais les parties de pont peuvent être de même largeur que les parties exposées, en étant perforées, de façon à permettre l'accumulation de fibres par-dessus les parties de pont.
Claims (7)
- Procédé de fabrication d'un substrat fibreux comportant des fenêtres, comprenant les étapes de :- faire défiler une surface support mobile (11') comportant des zones imperméabilisées (12) dans un bain de solution fibreuse, et provoquer un agglutinement des fibres sur la surface support mobile;- rapporter à proximité de la surface support mobile un ruban (1) comportant des parties exposées (3) qui sont destinées à être exposées par les fenêtres du substrat fibreux et qui sont reliées entre elles par des parties de pont (2) de sorte que les parties exposées soient sensiblement en regard des zones imperméabilisées de la surface support mobile, le ruban étant introduit à proximité de la surface support mobile dans le bain, sous la surface libre de celui-ci, à un endroit pour lequel des fibres se sont déjà accumulées sur la surface du support mobile ;- continuer l'agglutinement des fibres de sorte que les fibres s'accumulent sur les parties de pont et sur un contour des parties exposées;caractérisé en ce que les zones imperméabilisées sont peu ou pas saillantes, les zones imperméabilisées n'étant pas destinées à rentrer en contact avec le ruban, et en ce que les zones imperméabilisées sont formées par des matériaux (14a,14b) comptant des embossages en creux (13) sur la surface support mobile (11').
- Procédé selon la revendication précédente, dans lequel les matériaux comblant des les embossages en creux (13) sont des plaques rapportées (14a).
- Procédé selon la revendication précédente, dans lequel les plaques rapportées (14a) sont en métal ou en matériau plastique.
- Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les plaques rapportées (14a) sont collées, soudées ou cousues dans les embossages en creux (13) de la surface support mobile (11').
- Procédé selon la revendication 31, dans lequel les matériaux comblant des les embossages en creux (13) sont à base de produit colmatant en résine (14b).
- Procédé selon la revendication 5, dans lequel le produit colmatant imprègne au moins en partie la surface support mobile (11').
- Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le ruban comporte des parties étroites (2) formant les parties de pont, et des portions larges (3) formant les parties exposées.
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