FR2836161A1 - Multi-layer non-woven sheet material is made from carded synthetic and cellulose fibers to give rough and smooth surfaces - Google Patents
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Abstract
Description
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La présente invention concerne le procédé de formulation, conception et fabrication d'un matériau ou voile en non tissé amélioré. L'invention s'identifie plus particulièrement à un voile en non tissé dont les propriétés de surfaces dudit voile lui permet d'être soit rugueux, soit abrasif sur un côté d'une surface et doux, ou moelleux, ou soyeux ou encore douillet sur l'autre côte de la surface qui forme le voile en non tissé. Le voile selon l'invention possède des caractéristiques et valeurs intrinsèques qui lui permettent d'être absorbant ou de jouer le rôle d'un réservoir diffuseur de produit par libération programmée. The present invention relates to the process for formulating, designing and manufacturing an improved nonwoven material or web. The invention is more particularly identified with a nonwoven veil whose surface properties of said veil allow it to be either rough or abrasive on one side of a surface and soft, or fluffy, or silky or even soft on the other side of the surface which forms the nonwoven veil. The veil according to the invention has intrinsic characteristics and values which allow it to be absorbent or to play the role of a reservoir for diffusing product by programmed release.
L'invention s'intéresse et s'adresse directement aux industries qui doivent satisfaire à une hygiène ou propreté prépondérante dans le cadre de leur production, de la maintenance, du laboratoire de recherche dans les domaines de la pharmacie, de la parapharmacie, de la cosmétique, de la chimie fine et de l'agroalimentaire. Mais elle s'applique également aux industries, par exemple : métallurgique, mécanique, textile, automobile..., à l'artisanat en général et pour satisfaire aux exigences des ménages, dans chaque foyer. The invention is of interest and is directly addressed to industries which must satisfy a preponderant hygiene or cleanliness within the framework of their production, maintenance, research laboratory in the fields of pharmacy, parapharmacy, cosmetics, fine chemicals and food. But it also applies to industries, for example: metallurgical, mechanical, textile, automobile ..., to crafts in general and to meet the requirements of households, in each household.
L'invention trouve une application'subsidiaire pour le ministère de l'armement. En effet le caractère innovant de l'invention permet, par exemple : un nettoyage rapide ou un entretien approfondi d'un canon d'une arme à feu. The invention finds a subsidiary application for the ministry for armaments. Indeed, the innovative nature of the invention allows, for example: rapid cleaning or in-depth maintenance of a barrel of a firearm.
Le principe de fabrication d'un matériau en non tissé selon l'invention forme un complexe textile en non tissé avec une activité bipolaire qui, dans l'exercice de l'emploi pour lequel il a été formulé, s'adresse tant soit peu pour le particulier ou le professionnel. The principle of manufacture of a nonwoven material according to the invention forms a textile complex in nonwoven with a bipolar activity which, in the exercise of the use for which it was formulated, is addressed at all for the individual or the professional.
L'art antérieur montre qu'il existe aujourd'hui de nombreux matériaux en non tissé possédant les particularités d'être rugueux et doux. The prior art shows that there are today many nonwoven materials having the characteristics of being rough and soft.
On constate lors de l'utilisation de tels produits que la rugosité n'est ni constante ni adaptée aux fonctions de son application. Que le voile en non tissé présente rapidement un peluché avancé de détérioration, entraînant l'adhérence des fibres rugueuses sur le plan de travail à nettoyer et/ou limitant considérablement l'action It is noted when using such products that the roughness is neither constant nor adapted to the functions of its application. That the nonwoven veil quickly presents an advanced lint of deterioration, causing the adhesion of rough fibers on the work surface to be cleaned and / or considerably limiting the action
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de la partie rugueuse qui ne remplira ainsi plus le rôle à quoi elle était destinée. of the rough part which will no longer fulfill the role for which it was intended.
Un autre inconvénient non moins négligeable est la dégradation et la dissociation interne du tissu qui forme le voile en non tissé. Another no less negligible drawback is the internal degradation and dissociation of the fabric which forms the fleece in nonwoven.
L'utilisateur final a souvent du mal à identifier rapidement le côté rugueux et le côté doux et doit, par conséquent, satisfaire à une préhension tactile, ce qui occasionne une perte de temps considérable cela d'autant plus lorsqu'il s'agit d'applications professionnelles. The end user often has difficulty in quickly identifying the rough side and the soft side and must therefore satisfy a tactile grip, which causes a considerable loss of time, all the more when it comes to 'professional applications.
La partie douce et absorbante est amenée à saturation dans un délai relativement court et laisse ainsi échapper du liquide absorbé. Au nombre des inconvénients conceptuels et d'applications figurent les matériaux ou voiles en non tissé qui forment un produit communément appelé lingette ou chiffon d'essuyage et/ou de nettoyage du type sec ou humide. The soft and absorbent part is brought to saturation in a relatively short time and thus lets escape of the absorbed liquid. Among the conceptual and application drawbacks are nonwoven materials or webs which form a product commonly called a wipe or cleaning cloth or wipe of the dry or wet type.
L'invention d'un procédé de formulation, conception et fabrication d'un matériau ou voile en non tissé amélioré possédant les propriétés de surfaces qui lui permettent d'être soit rugueux, soit abrasif sur un côté d'une surface et doux, ou moelleux, ou soyeux ou encore douillet sur l'autre côté de la surface trouve ainsi toute son application tout en éliminant les inconvénients décrits cidessus. The invention of a method for formulating, designing and manufacturing an improved nonwoven material or veil having surface properties which allow it to be either rough or abrasive on one side of a surface and soft, or soft, or silky or even cozy on the other side of the surface thus finds its full application while eliminating the drawbacks described above.
De ce fait l'invention a pour but dans une mesure substantielle de remédier aux inconvénients actuels de conception d'un matériau en non tissé possédant une surface rugueuse et une surface douce et absorbante et fournir un produit amélioré dans sa conception, son procédé de fabrication et des nouvelles applications grâce aux caractéristiques innovantes du voile en non tissé selon l'invention. Therefore the invention aims to a substantial extent to remedy the current drawbacks of design of a nonwoven material having a rough surface and a soft and absorbent surface and provide an improved product in its design, its manufacturing process and new applications thanks to the innovative characteristics of the nonwoven veil according to the invention.
Les avantages d'un procédé de formulation, conception et de fabrication d'un matériau, ou voile en non tissé amélioré possédant une surface rugueuse et/ou abrasive et d'autre part une surface douce et absorbante apparaîtront mieux dans la description cidessous, de même que les dessins et les schémas qui illustrent la The advantages of a process for formulating, designing and manufacturing an improved nonwoven material or veil having a rough and / or abrasive surface and on the other hand a soft and absorbent surface will appear better in the description below, from same as the drawings and diagrams which illustrate the
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présente invention. present invention.
La figure 1 représente schématiquement et en perspective le complexe de conception d'un matériau ou voile en non tissé possédant une face rugueuse et une face douce et absorbante. Figure 1 shows schematically and in perspective the design complex of a nonwoven material or veil having a rough face and a soft and absorbent face.
En référence à la figure 1 : le voile en non tissé avec une face rugueuse et une face douce et absorbante (1) est un complexe qui selon l'invention est constitué par un voile cardé (2) en non tissé rugueux. Ce voile en non tissé integre dans sa composition une ou plusieurs fibres synthétiques ou toutes autres fibres obtenues par synthèse. Nous retiendrons par exemple : des fibres telles que le polyester, polyéthylène, polypropylène... Une caractéristique principale pour obtenir l'effet souhaité est la conformation géométrique de la fibre elle-même. Celle-ci pourra se décliner par exemple sous une forme : ronde ou trilobée. Pour accentuer la rugosité du voile en non tissé qui forme la face de la surface rugueuse on intègrera 1) des fibres possédant un décitex élevé de préférence de 9 à 22,2) que la propriété du polymère qui constitue la fibre aura la faculté et la capacité de s'amollir sous l'emprise d'un flux thermique entraînant une irrégularité de la surface de fibre. Le delta de la température sera prépondérant pour amollir suffisamment la fibre ou les fibres et éviter le point de fusion qui est compris entre 100 C et 190 C, 3) la variation du grammage/m2 du voile en non tissé et son épaisseur (4). Le présent voile en non tissé subira un calandrage (3). Le calandrage se fera avec ou sans intégration ou incrustation de motifs (9). La forme géométrique des motifs pratiqués par le calandrage permettra d'accroître l'effet de rugosité et d'adhérence, de drainage des particules et/ou des liquides et ainsi d'empêcher un effet de lissage dû à une accumulation trop rapide sur les fibres constituant le tissu ou voile en non tissé rugueux. With reference to FIG. 1: the nonwoven veil with a rough face and a soft and absorbent face (1) is a complex which according to the invention consists of a carded veil (2) made of rough nonwoven. This nonwoven veil incorporates in its composition one or more synthetic fibers or any other fibers obtained by synthesis. We will retain for example: fibers such as polyester, polyethylene, polypropylene ... A main characteristic to obtain the desired effect is the geometric conformation of the fiber itself. This can be declined for example in a form: round or three-lobed. To accentuate the roughness of the nonwoven veil which forms the face of the rough surface, 1) fibers with a high decitex, preferably from 9 to 22.2, will be incorporated. The property of the polymer which constitutes the fiber will have the ability and the ability to soften under the influence of a heat flow causing an irregularity of the fiber surface. The temperature delta will be preponderant to sufficiently soften the fiber or fibers and avoid the melting point which is between 100 C and 190 C, 3) the variation of the grammage / m2 of the fleece in nonwoven and its thickness (4) . The present nonwoven veil will undergo calendering (3). Calendering will be done with or without integration or inlay of patterns (9). The geometric shape of the patterns practiced by calendering will increase the effect of roughness and adhesion, drainage of particles and / or liquids and thus prevent a smoothing effect due to too rapid accumulation on the fibers. constituting the fabric or veil in rough nonwoven.
Un deuxième voile en non tissé cardé (5) est constitué par un mélange de fibres cellulosiques et de fibres synthétiques. On donnera une préférence de constitution au mélange suivant : viscose et polyester dans les proportions comprises entre 50% et A second carded nonwoven web (5) is made up of a mixture of cellulosic fibers and synthetic fibers. A constitution preference will be given to the following mixture: viscose and polyester in the proportions of between 50% and
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90% de viscose et de 50% et 10% de polyester. Les fibres constituant le voile en non tissé (5) accuseront de préférence un décitex compris de 1 à 3. 90% viscose and 50% and 10% polyester. The fibers constituting the nonwoven web (5) will preferably have a decitex of 1 to 3.
Un troisième voile en non tissé cardé (6) est constitué par un mélange de fibres cellulosiques et de fibres synthétiques. On donnera une préférence de constitution au mélange suivant : viscose et polyester dans les proportions comprises entre 50% et 90% de viscose et 50% et 10% de polyester. Les fibres constituant le voile en non tissé (6) accuseront de préférence un décitex compris de 1 à 3. A third carded nonwoven web (6) consists of a mixture of cellulosic fibers and synthetic fibers. A constitution preference will be given to the following mixture: viscose and polyester in the proportions between 50% and 90% viscose and 50% and 10% polyester. The fibers constituting the nonwoven web (6) will preferably have a decitex of 1 to 3.
L'ensemble des deux voiles superposés forme une épaisseur variable (7) en fonction du produit final. The set of two superimposed sails forms a variable thickness (7) depending on the final product.
Le produit issu de la présente invention se caractérise par un voile en non tissé formé par d'un voile rugueux (2), d'un voile doux (5) et d'un voile doux (6), l'ensemble formant une épaisseur relative d'environ 0,83mm (8). The product resulting from the present invention is characterized by a nonwoven veil formed by a rough veil (2), a soft veil (5) and a soft veil (6), the whole forming a thickness about 0.83mm relative (8).
En effet, les épaisseurs sont susceptibles de varier en fonction des cahiers des charges spécifiques à l'application finale du voile en non tissé. Indeed, the thicknesses are likely to vary depending on the specifications specific to the final application of the nonwoven veil.
Afin de solidariser, de consolider et de lier l'ensemble des voiles en non tissé (2)- (5)- (6) on utilisera un liage par jets d'eau appelé communément dans la langue anglophone Hydro entanglement system . In order to secure, consolidate and tie all the nonwoven sails (2) - (5) - (6) we will use a binding by water jets commonly called in the English language Hydro entanglement system.
Ce procédé de liage par jets d'eau est fondamental pour former le voile terminal, mais aussi pour conserver les propriétés de surface et les propriétés intrinsèques des différents voiles mis en superposition et constituant le matériau ou voile avec une face rugueuse et une face douce et absorbante. This bonding process by water jets is fundamental to form the terminal veil, but also to preserve the surface properties and the intrinsic properties of the different veils placed in superposition and constituting the material or veil with a rough face and a soft face and absorbent.
Un autre mode de réalisation selon l'invention consiste à faire subir un enrobage ou une pré imprégnation au voile en non tissé (2) et au voile en non tissé (6), par exemple : du charbon activé, un désinfectant, un antiseptique, un produit chargé en particules ferreux ou non ferreux, un produit phytosanitaire, un produit naturel ou organique.... La charge d'enrobage ou de pré imprégnation peut se présenter sous la forme d'un liquide, d'un colloïde, d'un produit pâteux ou semi-pâteux et d'une poudre. Another embodiment according to the invention consists in subjecting a coating or a pre-impregnation to the non-woven veil (2) and to the non-woven veil (6), for example: activated carbon, a disinfectant, an antiseptic, a product loaded with ferrous or non-ferrous particles, a phytosanitary product, a natural or organic product .... The coating or prepreg load can be in the form of a liquid, a colloid, a pasty or semi-pasty product and a powder.
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Afin de déterminer rapidement la surface rugueuse ou la surface douce et absorbante le produit en non tissé peut recevoir une marque d'identification au moyen d'une couleur. Les couleurs font parties intégrantes de la texture du voile et sont incluses lors de son élaboration. In order to quickly determine the rough surface or the soft and absorbent surface, the nonwoven product can be given an identification mark by means of a color. The colors are an integral part of the texture of the veil and are included during its development.
Selon une préférence le pigment bleu est attribué au voile en non tissé (2) qui possède la surface rugueuse. Les voiles en non tissé (5) et (6) adoptent la couleur blanche pour la surface douce et absorbante. According to a preference, the blue pigment is attributed to the nonwoven veil (2) which has the rough surface. The nonwoven sails (5) and (6) adopt the white color for the soft and absorbent surface.
En plus de l'identification par couleur, les surfaces externes des voiles (2)- (6) en non tissé admettront la possibilité d'un marquage supplémentaire sous forme de dessin et/ou symbole par les moyens que sont la tampographie, la sérigraphie, la flexographie, le calandrage thermique et les ultrasons. In addition to the identification by color, the outer surfaces of the nonwoven sails (2) - (6) will admit the possibility of additional marking in the form of a design and / or symbol by means of pad printing, screen printing. , flexography, thermal calendering and ultrasound.
La figure 2 représente le procédé de fabrication d'un matériau formant un voile en non tissé qui possède une surface rugueuse et une surface douce et absorbante. Figure 2 shows the process for making a nonwoven web material which has a rough surface and a soft, absorbent surface.
En référence à la figure 2 le procédé de conception et de fabrication du voile en non tissé selon l'invention débute par la fabrication du voile rugueux (2) en l'introduisant dans la carde (10). With reference to FIG. 2, the process for designing and manufacturing the nonwoven veil according to the invention begins with the manufacture of the rough veil (2) by introducing it into the card (10).
Le voile (2) va subir à la sortie de la carde (10) un calandrage (3) au moyen d'une calandre à double cylindres métal/métal (11). La pression exercée par la calandre se situe de 100 à 120 N/mm. Le deuxième voile doux et absorbant (5) issu de la carde (13) se positionnera et s'appliquera sur le voile rugueux (2). Le troisième voile doux et absorbant (6) issu de la carde (14) prendra position et s'appliquera sur le voile (5). La fabrication et la superposition des différents voiles (2)- (5)- (6) en non tissé étant réalisées, le produit multicouches devra être lié et consolidé. Ainsi, le voile en non tissé formé d'une pluralité de couches superposées sera lié grâce au système par jets d'eau (15). Cependant pour réaliser un liage parfait le produit en non tissé multicouches passera par des stades d'injections graduelles. Le produit solidarisé adopte une configuration homogène. L'ensemble poursuit sa course vers le The web (2) will undergo at the outlet of the card (10) a calendering (3) by means of a calender with double metal / metal cylinders (11). The pressure exerted by the grille is from 100 to 120 N / mm. The second soft and absorbent veil (5) from the card (13) will be positioned and applied to the rough veil (2). The third soft and absorbent veil (6) from the card (14) will take position and will be applied to the veil (5). The manufacture and the superposition of the different webs (2) - (5) - (6) in nonwoven being carried out, the multilayer product will have to be bound and consolidated. Thus, the nonwoven veil formed from a plurality of superimposed layers will be linked using the water jet system (15). However, in order to achieve perfect binding, the multilayer nonwoven product will go through stages of gradual injections. The joined product adopts a homogeneous configuration. The whole continues its race towards
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sécheur (16). Le séchage du matériau ou voile en non tissé multicouches passera obligatoireme. nt par un tambour chauffant (17). Le temps de séchage et une température plus élevée accentueront la rugosité dudit voile multicouches en non tissé. dryer (16). The drying of the multi-layer nonwoven material or veil will be mandatory. nt by a heating drum (17). The drying time and a higher temperature will accentuate the roughness of said multilayer nonwoven web.
La figure 3 : représente un exemple du procédé de fabrication du voile en non tissé multicouches dans la formulation et composition du produit selon l'invention. FIG. 3: represents an example of the process for manufacturing the multilayer nonwoven web in the formulation and composition of the product according to the invention.
La figure 4 : représente un exemple des paramètres du procédé de conception-fabrication selon l'invention. FIG. 4: represents an example of the parameters of the design-manufacture process according to the invention.
La figure 5 : représente un exemple des propriétés et des capacités en fonction du grammage/m2 des coefficients de résistance, d'allongement et de la capacité d'absorption selon l'invention. FIG. 5: shows an example of the properties and capacities as a function of the grammage / m2 of the resistance, elongation and absorption capacity coefficients according to the invention.
Le voile terminal en non tissé selon la présente invention sera fabriqué avec une variabilité pondérale par rapport à l'application et selon le cahier des charges du donneur d'ordre. Par conséquent le grammage du produit réalisable débutera de 30g/m2 à 150gr/m2. The nonwoven terminal veil according to the present invention will be manufactured with a weight variability with respect to the application and according to the specifications of the client. Consequently, the grammage of the workable product will start from 30g / m2 to 150gr / m2.
Le tissu en non tissé et le mode de fabrication selon l'invention possède une capacité et un coefficient d'absorption propres à sa conception de l'ordre de 500% à 1200% en fonction du poids ou grammage du produit final au m2. The nonwoven fabric and the manufacturing method according to the invention has a capacity and an absorption coefficient specific to its design of the order of 500% to 1200% depending on the weight or grammage of the final product per m2.
Il est à noter que l'invention d'après le domaine ou secteur d'application pour lequel il a été conçu pourra être préformé en usine par matriçage ou découpe afin de satisfaire par exemple : à une meilleure prise ergonomique ou de préhension, de pliage et de rangement dans l'emballage.... It should be noted that the invention according to the field or sector of application for which it was designed may be preformed in the factory by stamping or cutting in order to satisfy for example: better ergonomic grip or gripping, folding and storage in the packaging ....
Le tissu ou voile en non tissé qui forme l'invention pourra être utilisé en salle blanche, bloc opératoire ou dans les milieux confinés. Pour ce faire, le voile en non tissé subira une stérilisation après un conditionnement individuel. The nonwoven fabric or veil which forms the invention can be used in clean rooms, operating theaters or in confined environments. To do this, the nonwoven veil will undergo sterilization after individual packaging.
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Les techniques de fabrication qui caractérisent la présente invention sans que cette liste ne soit exhaustive sont les procédés connus par l'homme du métier dans la conception-fabrication d'un matériau ou voile en non tissé intégrant le liage par la technique du jet d'eau. The manufacturing techniques which characterize the present invention without this list being exhaustive are the processes known by a person skilled in the art in the design-manufacture of a nonwoven material or veil integrating the binding by the jet technique. water.
Il est entendu que l'invention ainsi que les améliorations substantielles qui pourront en découler, ne se limitent pas aux domaines d'activités précédemment décrits.It is understood that the invention and the substantial improvements which may result therefrom are not limited to the fields of activity previously described.
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