FR2845696A1

FR2845696A1 - Non-tisses microfibreux, complexes les incorporant, preparations

Info

Publication number: FR2845696A1
Application number: FR0212807A
Authority: FR
Inventors: Michel Pierre
Original assignee: Financiere Elysees Balzac SA
Current assignee: Financiere Elysees Balzac SA
Priority date: 2002-10-15
Filing date: 2002-10-15
Publication date: 2004-04-16
Anticipated expiration: 2022-10-15
Also published as: EP1420097A1; FR2845696B1

Abstract

La présente invention a pour objet :- des non-tissés de fibres courtes, dont la structure fibreuse renferme une majorité en nombre de microfibres (1a, 1b ; 10) et des zones de matière fondue de thermoliage (3 ; 13), caractérisésen ce que lesdites microfibres (1a, 1b ; 10) sont un(des) matériau(x) différent(s) de celui(ceux)de ladite matière fondue de thermoliage, présentant une(des) température(s) de fusion supérieure(s) eten ce que lesdites microfibres (1a, 1b ; 10) se trouvent, en limite desdites zones de matière fondue de thermoliage (3 ; 13), regroupées en faisceaux ;- des complexes incorporant de tels non-tissés dans leur structure ;- des procédés de préparation desdits non-tissés et complexes.

Description

La présente invention a pour objet - des non-tissés de fibres courtes, à

structure microfibreuse; - des complexes, incorporant de tels non-tissés dans leur structure;

- des procédés de préparation desdits non-tissés et complexes.

Les non-tissés de l'invention sont particulièrement performants pour dégraisser les surfaces. Ils exhibent un compromis de propriétés intéressant, notamment en termes de résistance mécanique, de souplesse, de douceur au

toucher et de volume massique.

Ils sont particulièrement intéressants en ce qu'ils peuvent être 10 obtenus: - aisément, - à des grammages aussi bien forts que faibles, avec un réglage aisé de leur résistance mécanique,

- avec utilisation optimale des précurseurs de microfibres, 15 intervenant à titre de matière première.

Le procédé proposé pour leur préparation est en effet très

performant et valorise au mieux les précurseurs de microfibres utilisés.

Dans la demande de brevet WO-A-98 238 04, on a décrit la fabrication d'un non-tissé microfibreux à partir d'un voile de filaments continus 20 multicomposants éclatables. Les filaments constitutifs dudit voile sont préalablement thermoliés avant d'être éclatés par jets d'eau. Le préliage est mis en oeuvre pour rigidifier le voile de filaments et pour éviter que lesdits filaments ne s'incrustent dans la toile support. Il consomme de la matière thermofusible, précurseur de microfibres. Il est montré, dans ladite demande 25 WO-A-98 238 04, que le non-tissé obtenu à l'issue du procédé de fabrication décrit (thermoliage + éclatement) est plus aéré (moins dense) que celui

obtenu sans thermoliage préalable, par simple éclatement.

Dans cette demande, il est incidemment mentionné, sans fourniture d'aucune précision, la possibilité de substituer au voile de filaments continus 30 multicomposants éclatables, un voile de fibres coupées multicomposantes

éclatables.

Quoi qu'il en soit, selon le procédé décrit, la matière première utilisée est constituée uniquement du précurseur de microfibres et la matière

thermofusible est générée à partir de celui-ci.

Les non-tissés microfibreux les plus répandus dans le commerce sont préparés à partir de voiles de fibres frisées coupées, multicomposantes, éclatables en microfibres par voie hydraulique. Des nappes, constituées de

plusieurs de ces voiles, sont ainsi généralement soumises à l'action de jets d'eau, qui, tout en éclatant les fibres multicomposantes en microfibres, les lient par entrelacement. Le non-tissé microfibreux obtenu est, ou non, postlié.

Il peut ainsi être enduit d'un latex hydrophile et/ou gaufré dans une 5 thermocalandre. Le procédé en cause, basé sur l'action des jets d'eau, ne permet pas d'obtenir des nappes de faible grammage, notamment d'un grammage inférieur à 30 g/m2. En effet, les jets d'eau détruisent de telles

nappes, par un effet de souffle.

Dans un tel contexte, les inventeurs ont mis au point un procédé 10 original, très performant, qui permet d'obtenir de nouveaux non-tissés microfibreux aux propriétés intéressantes. Lesdits nouveaux non-tissés

présentent une structure, qui porte la signature de leur procédé d'obtention.

Les non-tissés de l'invention sont des non-tissés de fibres courtes, dont la structure fibreuse renferme une majorité en nombre de microfibres 15 ainsi que des zones de matière fondue de thermoliage. En cela, ils peuvent être considérés comme des non-tissés du type de ceux de l'art antérieur. De façon caractéristique, les microfibres des non-tissés de l'invention sont en un(des) matériau(x) différent(s) de celui(ceux) de la matière fondue de thermoliage, qui présente(nt) une(des) température(s) de fusion supérieure(s) 20 et elles se trouvent, en limite desdites zones de matière fondue de

thermoliage, regroupées en faisceaux.

Les non-tissés de l'invention présentent donc deux caractéristiques originales: - la première, au niveau de la nature de leurs matériaux 25 constitutifs: les microfibres, qui interviennent majoritairement (en nombre) dans leur structure, sont en un matériau, plus généralement en des matériaux (matériau(x) constitutif(s) des fibres multicomposantes utilisées comme matière première, précuseur desdites microfibres) différent(s) de celui ou ceux de la matière fondue de thermoliage (il est en effet susceptible d'intervenir un 30 unique ou plusieurs matériaux, à titre de précurseur de la matière fondue de thermoliage. Il en intervient généralement un unique. Un tel précurseur (de tels précurseurs) est(sont) par ailleurs susceptible(s) d'intervenir sous différentes formes, telles que des fibres et/ou de la poudre....), qui présente(nt) une(des) température(s) de fusion supérieure(s) à celle(s) 35 du(des) matériau(x) de la matière fondue de thermoliage. Ainsi, lesdites microfibres ou, plus précisément les fibres multicomposantes, précurseurs desdites microfibres ont elles pu conserver leur intégralité lors de la génération de la matière fondue de thermoliage (voir le procédé décrit plus avant dans le présent texte). Le thermoliage en cause n'entame pas la réserve de microfibres. Selon une variante préférée, les non-tissés de l'invention renferment des microfibres en deux matériaux différents (par exemple, des 5 microfibres de polyester et des microfibres de polyamide) liées par intervention d'un seul matériau (par exemple, du polypropylène) - la seconde, au niveau de l'arrangement des microfibres: en limite des zones de thermoliage, les microfibres se présentent, regroupées en faisceaux. Cette seconde caractéristique originale est la signature du procédé 10 d'obtention des non-tissés de l'invention, procédé selon lequel le thermoliage est mis en oeuvre avant l'éclatement des fibres multicomposantes précuseurs

des microfibres, avant la génération desdites microfibres.

Selon une variante avantageuse, au moins une fraction des microfibres présentes, très avantageusement toutes les microfibres présentes, 15 ont une section oblongue, c'est-à-dire de forme allongée. Ladite section peut notamment être de forme ovale, plate, triangulaire ou trapézodale. Elle présente en fait l'une de ses dimensions au moins 1,5 fois plus importante que l'autre. La présence de ce type de fibres optimise les performances d'essuyage

des non-tissés de l'invention.

Les microfibres intervenant dans la structure fibreuse des non-tissés de l'invention peuvent être en tout matériau, notamment polyester,

polyamide, polyéthylènetéréphtalate...

Les microfibres en cause sont des microfibres classiques dont le titre

est inférieur à 1 dtex, avantageusement inférieur à 0,6 dtex.

Elles (généralement la plupart, voire toutes) sont obtenues, de

façon classique, par éclatement de fibres précurseurs.

La matière fondue de thermoliage est en un(des), avantageusement un, matériau(x) compatible(s) avec le(s) matériau(x) constitutif(s) des microfibres. L'adjectif compatible est utilisé ici en référence aux points de 30 fusion des matériaux en cause. On a vu que la matière fondue doit avoir fondu sans altération des précurseurs de microfibres. Ladite matière fondue peut notamment consister en du polypropylène. On a déjà indiqué que ledit polypropylène lie avantageusement entre elles des microfibres de polyester et

de polyamide.

Les non-tissés de l'invention peuvent exister selon différentes variantes et notamment selon celles précisées ci-après: - ils renferment quasi exclusivement des microfibres liées par de la matière fondue (intervenue à l'état de poudre, fondue lors du thermoliage, antérieur à l'éclatement); ils renferment majoritairement des microfibres et d'autres fibres en 5 un(des) matériau(x) thermofusible(s) qui a(ont) été ponctuellement fondu(s) dans les zones de thermoliage; - ils renferment, outre les microfibres, intervenant majoritairement, et les éventuelles fibres en matériau(x) thermofusible(s), d'autres fibres. De telles autres fibres peuvent notamment consister en des fibres cellulosiques 10 (artificielles ou naturelles, telles des fibres de viscose, de Lyocell , de coton, d'acétate de cellulose, de lin, de jute de ramie, de chanvre et/ou de bois...) et/ou des fibres non cellulosiques dont le titre est supérieur à 1 dtex. Les fibres cellulosiques, microfibres et/ou fibres plus grosses, sont susceptibles d'intervenir pour conférer de l'hydrophilie aux nontissés de l'invention, pour 15 les rendre absorbants. De grosses fibres (dont le titre est supérieur à i dtex) non cellulosiques sont susceptibles d'intervenir pour conférer un caractère

récurant et/ou abrasif aux non-tissés de l'invention.

Selon une variante de réalisation préférée, la structure fibreuse des nontissés de l'invention renferme: - au moins 20 % en poids de microfibres (et notamment de microfibres de polyester et de polyamide); - au moins 10 % en poids de matière thermoliante, fondue et/ou non fondue (et notamment des fibres de polypropylène);

- au moins 10 % en poids de fibres cellulosiques.

Les non-tissés de l'invention peuvent être obtenus, présentant un fort ou faible grammage. Ils ont généralement un grammage compris entre 5 et 600 g/m2. Ils peuvent notamment être obtenus à un grammage inférieur à 30 g/m2. On a vu que la voie hydraulique classique de l'art antérieur ne

permettait pas d'obtenir des non-tissés de si faible grammage.

Les non-tissés de l'invention ont, avantageusement, leur structure fibreuse (essentiellement microfibreuse) imprégnée, de sorte que leur pouvoir dépoussiérant est renforcé. Ils sont alors, à la fois, essuyant des traces graisseuses (de par la présence des microfibres en leur sein) et dépoussiérants. Ils sont ainsi avantageusement imprégnés d'au moins un 35 composé non volatil, choisi parmi: + les liquides présentant une température d'ébullition ou de décomposition supérieure à 1500C; et + les compositions adhésives présentant un pouvoir collant à

température ambiante.

Leur taux d'imprégnation est à contrôler de sorte que l'imprégnation en cause ne nuise pas aux propriétés d'essuyage des graisses. Ainsi: - ledit composé non volatil est choisi parmi les liquides présentant une température d'ébullition ou de décomposition supérieure à 150 C et intervient avantageusement en une quantité telle que sa masse représente au plus 50 %, avantageusement entre 25 et 30 %, de la masse dite de rétention dudit liquide par ledit support; ou - ledit composé non volatil est choisi parmi les compositions

adhésives présentant un pouvoir collant à température ambiante et intervient avantageusement en une quantité telle que sa masse représente au plus 20 %, avantageusement au plus 10 %, de la masse dudit support non imprégné.

Ledit composé non volatil peut notamment être choisi parmi 15 les liquides ci-après: - les polyols et notamment l'éthylèneglycol, le propylèneglycol, le 1,3-butylèneglycol, le 1,4-butylèneglycol, I'hexylèneglycol, le diéthylèneglycol, le triéthylèneglycol, le dipropylèneglycol et le glycérol; - les éthers de glycols et notamment le diéthylèneglycolmono20 éthyléther, le diéthylèneglycolmono(iso)butyléther, le diéthylèneglycolmonohexyléther, l'éthylèneglycolmonohexyléther; - le formamide, - le cinnamaldéhyde, - I'hexanoate de 2-éthylhexyle, - les huiles, minérales, végétales et animales, et notamment les dérivés terpéniques, - leurs mélanges, ou les compositions adhésives ci-après les latex, de préférence à faible température de transition vitreuse 30 et notamment des latex nitriles, acrylonitriles, acryliques, éthylènevinylalcool (EVA), styrènebutadiène (SBR); - les polybutadiènes, polybutènes et terpolymères d'éthylène, de propylène et de diène (EPDM): les paraffines et les cires; - les résines, notamment les résines cellophanes estérifiées, les résines hydrogénées, les résines terpéniques et les résines d'hydrocarbure polydiènes;

- leurs mélanges.

Selon son deuxième objet, la présente invention concerne des complexes, dont la structure, au moins bicomposante, inclut au moins un nontissé de l'invention. Lesdits complexes peuvent notamment être obtenus par 5 l'un ou l'autre des procédés précisés ci-après. Ils peuvent également être obtenus par tout autre procédé de solidarisation d'au moins un non-tissé à au

moins une autre structure et notamment par couture, collage...

Selon son troisième objet, la présente invention concerne un procédé de préparation de non-tissés, tels que décrits ci-dessus. Ledit procédé 10 comprend, de façon caractéristique, les deux étapes de thermoliage et de traitement ci-après, mis en oeuvre dans l'ordre indiqué: - le thermoliage d'un voile ou d'une nappe (constituée de plusieurs voiles) de fibres courtes, dont la structure fibreuse renferme une quantité adéquate de matière thermofusible (susceptible d'intervenir notamment à 15 l'état de poudre et/ou de fibres) et une quantité adéquate de fibres précurseurs de microfibres; les matériaux constitutifs de ladite matière thermofusible (thermoliante) et desdites fibres précurseurs de microfibres étant différents, celui(ceux) constitutif(s) de ladite matière thermoliante présentant une température de fusion inférieure(s); - le traitement du voile thermolié obtenu ou de la nappe thermoliée

obtenue pour générer en son sein une majorité en nombre de microfibres.

Ledit voile (ladite nappe) est thermolié(e) avant d'être traité(e) pour générer les microfibres en son sein. Le thermoliage fait intervenir au moins en partie la matière thermofusible, prévue à cet effet. Il ne consomme pas de la 25 matière précurseur de microfibres. Ladite matière n'est pas altérée par ledit thermoliage. On a vu que la matière thermofusible en cause est susceptible

d'intervenir sous forme de poudre et/ou de fibres thermofusibles.

Le thermoliage peut notamment être mis en oeuvre par passage du 30 voile (de la nappe) dans un four ou sur des tambours chauffants. Il peut aussi être mis en oeuvre par traitement dudit voile (de ladite nappe) dans une thermocalandre, lisse ou à motifs, ou dans une calandre à ultrasons. Ces

différentes techniques de thermoliage sont familières à l'homme du métier.

On rappelle incidemment ici que le voile ou la nappe en cause est 35 susceptible de renfermer d'autres fibres que lesdites fibres précurseurs de microfibres et éventuelles fibres thermoliantes, et notamment des fibres cellulosiques. Il n'est par ailleurs nullement exclu que ledit voile ou ladite nappe renferme des microfibres. Ces microfibres, présentes initialement, s'ajoutent, dans la structure microfibreuse finale des non-tissés de l'invention,

aux microfibres générées à partir des fibres précurseurs de microfibres.

La seconde étape du procédé - l'étape de traitement, de génération 5 des microfibres à partir des précurseurs - n'est pas per se originale. Sa mise en oeuvre est évidemment adaptée à la nature des fibres précurseurs de microfibres en cause. Il s'agit en fait généralement d'un traitement thermique, chimique ou mécanique. On préfère la mise en oeuvre d'un traitement mécanique, notamment du type aiguilletage hydraulique, 10 aiguilletage mécanique, émerisage, "lainage", martelage; on préfère tout particulièrement la mise en oeuvre d'un traitement mécanique du type

aiguilletage hydraulique.

Le procédé de l'invention, caractérisé par l'ordre dans lequel ses deux étapes principales sont mises en oeuvre [1)thermoliage, 2) génération 15 des microfibres] peut être complété. Il peut notamment comprendre, en sus desdites deux étapes, une étape complémentaire de liage (une étape de postliage) et/ou une étape d'imprégnation de façon à renforcer son pouvoir dépoussiérant. Pour la préparation d'un complexe de l'invention, on peut préparer 20 un non-tissé de l'invention, comme précisé ci-dessus et le solidariser ensuite à

une autre structure. On peut également procéder comme indiqué ci-après.

Selon une première variante: - on thermolie un voile ou une nappe de fibres courtes, tel que caractérisé plus haut (on reprend la première étape du procédé décrit ci25 dessus); - on dépose sur ledit voile thermolié ou ladite nappe thermoliée, un voile ou une nappe renfermant des fibres précurseurs de microfibres (fibres identiques ou non à celle du premier voile ou de la première nappe)

- on traite l'ensemble pour générer les microfibres; 30 - on consolide éventuellement ledit ensemble traité.

Selon une seconde variante: - on thermolie un voile ou une nappe de fibres courtes, tel que caractérisé plus haut (on reprend la première étape du procédé décrit cidessus); - on dépose sur ledit voile ou ladite nappe, un voile ou une nappe renfermant des microfibres; - on solidarise éventuellement l'ensemble; - on traite l'ensemble en vue de générer les microfibres et avantageusement d'assurer, au moins partiellement, la solidarisation dudit ensemble traité;

- on solidarise éventuellement ledit ensemble traité.

Dans le cadre de ces deux variantes, un non-tissé microfibreux de l'invention se trouve associé à un voile ou une nappe de microfibres, préalablement constitué ou non. Quelle que soit la variante exacte de mise en oeuvre du traitement (visant à générer les microfibres à partir des fibres précuseurs de microfibres), on profite avantageusement dudit traitement 10 pour lier entre elles les microfibres générées. Ce liage est plus ou moins fort

et doit ou non être associé à des liages complémentaires, de type classique.

Dans le cadre de la préparation des complexes, on met en oeuvre les étapes, préalable de thermoliage, puis, de traitement, comme indiqué en amont. La préparation desdits complexes peut de la même façon être 15 complétée par une ultime étape complémentaire de liage et/ou une étape d'imprégnation. La présente invention est illustrée, de façon nullement limitative, en

référence aux figures annexées.

Sur les figures 1A, 1B, 1C, on a illustré le procédé de l'invention. 20 Sur les figures 2A et 2B, on a illustré le procédé de l'art antérieur.

Sur la figure 3, on montre un grossissement (x 300) d'une zone de

thermoliage d'un non-tissé de l'invention.

La figure lA montre un entrelacement de fibres au niveau d'un voile, précurseur d'un non-tissé de l'invention. Il intervient, de façon 25 caractéristique, dans ledit entrelacement: - des fibres bicomposantes 1 précurseurs de microfibres la, lb (voir figure 1C);

- une fibre thermofusible 2.

Lors de la première étape du procédé de l'invention (figure 1B), 30 ladite fibre thermofusible 2 est ponctuellement fondue. On a référencé 3 les

zones de thermoliage. En lesdites zones 3, lesdites fibres 1 et 2 sont solidarisées, lesdites fibres 1 n'ayant pas été affectées. Lors de la seconde étape du procédé de l'invention (figure 1C), les fibres 1 sont éclatées en microfibres la et 2b. Lesdites microfibres la et lb sont regroupées en 35 faisceaux en limite des zones de thermoliage 3.

Selon le procédé de l'art antérieur, les microfibres l'a et l'b ont été générées, préalablement à la mise en oeuvre du thermoliage (figure 2A). A l'issue dudit thermoliage (figure 2B), elles se trouvent solidarisées à la fibre 2'

thermofusible. Elles sont ainsi, individuellement, solidarisées à ladite fibre 2'.

Sur la photographie 3, on voit très nettement les faisceaux de microfibres 10, émergeant des zones de thermoliage 13. En lesdites zones de 5 thermoliage 13, les fibres de matière thermofusible 20 ont été fondues (préalablement à l'éclatement des fibres précurseurs des microfibres 10). On a référencé en 30 une zone de post-liage. Des fibres de matière thermofusible 20 y ont été ponctuellement fondues après l'éclatement desdites fibres

précurseurs des microfibres 10.

La présente invention est finalement illustrée et positionnée par

rapport à son art antérieur le plus proche, dans les exemples ci-après.

Les produits en cause sont caractérisés et évalués, respectivement,

par les paramètres et méthodes précisés ci-après.

Masse surfacique ou arammage: G (aim2) La masse surfacique G est la masse de l'échantillon conditionné M

divisée par sa surface S selon la norme Edana 40.3-90 ou ISO 9073-1.

Bouffant ou volume massique: B (cm3/g) Le volume massique est le rapport entre l'épaisseur E (mm) et le

grammage G (g/m2) tel que B (cm3/g) = 1000 * E (mm) / G (g/m2).

L'épaisseur est mesurée par un palpeur de 25 cm2 de diamètre selon la norme

Edana ERT 30.5-99 ou ISO 9073-2 mais sous une pression de 0,5 kPa.

Nombre de microfibres Le nombre de microfibres est évalué par observation de clichés de photographie pris au microscope électronique à balayage. Les fibres, dont le diamètre moyen est inférieur à 10 pm, sont considérées comme étant des microfibres de moins de 1 dtex. Le dénombrement consiste à tracer une ou 30 plusieurs lignes sur la photographie, à compter le nombre de fibres qu'elle(s)

coupe(nt) et à dénombrer parmi elles celles qui sont des microfibres.

Taux massique de fibres: L'analyse chimique permet de déterminer les composants du non35 tissé en pourcentage massique tel que la cellulose et le polyamide 6 qui sont solubles dans l'acide chlorhydrique à chaud. Le polyamide 6.6 est soluble dans l'acide formique chaud. Le polyester est soluble dans un mélange 50/50 de chloroforme et d'acide trichloracétique, le polypropylène dans le toluène ou le

xylène à ébullition.

L'analyse thermique différentielle permet de différencier les points de fusion du polyester et des co-polyesters. A partir de leur enthalpies de fusion, la teneur pondérale peut être déterminée. Temps d'absorption d'eau: T(s) Il est déterminé selon la méthode Edana 10.3-99 (ou ISO 90736) de la façon suivante: un échantillon de 5 g de non-tissé est roulé et placé 10 dans un panier d'une longueur de 8 cm et d'une masse de 3 g. Le panier contenant l'échantillon est déposé à la surface de l'eau. Le temps d'absorption

est le temps nécessaire pour constater la disparition du panier sous l'eau.

Rétention d'huile: Rh(%/o) Elle est mesurée selon la procédure suivante, dérivée de la norme DIN 53814: un échantillon est préalablement conditionné et pesé. Il est immergé dans de l'huile minérale SPC 68 WOM (commercialisée par la société SIP PETRO-CANADA, CAS n0 8042-47-5) puis placé dans une centrifugeuse, à l'intérieur d'un panier adapté de 19 cm de diamètre. Il est alors essoré à 2 000 20 gravités à la vitesse de 4350 tours/min pendant 3 min. La rétention de liquide est la masse de liquide retenue divisée par la masse de l'échantillon, exprimée

en pourcentage.

Absorption d'huile: Ah (%) Un échantillon de 10 x 10 cm est pesé, soit m (g), puis déposé sur une grille à larges mailles de 2 cm de côté. L'ensemble est immergé sous 2 cm d'huile minérale SPC 68 WOM de SIP PETROCanada CAS n0 8042-47-5 puis égoutté pendant 2 minutes. L'échantillon imprégné d'huile est pesé, soit M (g). L'absorption en pourcentage est Ah = 100 x (M-m)/m. 30 Essuyage de traces d'huile La procédure consiste à déposer 10pl d'un mélange de 15 % en masse d'huile et de 85 % en masse d'acétone sur une plaque de polyméthacrylate (PMMA), noire dont la mesure de voile Haze avec l'appareil 35 "Haze Gloss" de la société BYK CHEMIE est de moins de 10 unités. Après évaporation de l'acétone durant 20 secondes, on essuie les traces d'huile en passant en 25 allers et retours un échantillon de non-tissé d'un diamètre de mm fixé à un porte objet exerçant une pression de 3 kPa. On mesure ensuite la valeur Haze du voile résiduel d'huile. Cette valeur indicative corrélée avec l'observation est traduite par une note de classification Essuie sans laisser de trace ni de reflet d'huile. 4 Légers reflets d'huile.

3: Reflets d'huile affectant la brillance.

2 Légères traces d'huile.

1: Quelques traces d'huile.

0: Traces d'huile et mauvais essuyage. 10 Rigidité Le moment de flexion MF exprimé en cg.cm d'une éprouvette de 50 x 250 mm est déterminé selon la norme Edana 50.2-80 (Bending length). La rigidité Rig est la valeur logarithmique de cette mesure: Rig = logMF. 15 Résistance à la ruDture: Fr et Ionaueur de rupture: Lr (km) La longueur de rupture ou résistance kilométrique est déterminée dans des directions perpendiculaires de l'échantillon (S1 et S2) correspondant aux sens marche et sens travers de l'échantillon en mesurant le grammage G 20 (g/m2) des éprouvettes - Norme Edana 40-3-90 ou ISO 9073-1:1989 - puis leurs résistances à la rupture dans les deux directions dont la moyenne est Fr (daN/cm) - Norme Edana 20. 2-89-. La longueur de rupture Lr (km) est

calculée selon la formule Lr = 102xFr/G.

Exemple 1 (thermoliage sur calandre puis éclatement à la soude ou par jets d'eau) Des voiles composés: de 50 % en poids de fibres de polypropylène de 2,2 dtex et 51 mm de long, et de 50 % en poids de fibres bicomposantes éclatables de 3,3 dtex et 51 mm de long (fibres T-510 en polyester PET/polyamide PA6 50/50 commercialisées par la firme Fibres Innovation Technology Inc.)

sont formés sur une carde.

Ils sont thermoliés à 165 C dans une calandre chauffante, selon des 35 motifs couvrant une surface de 21 %, par la fusion du polypropylène.

Les non-tissés thermoliés obtenus (TB 23 et TB 51) présentent respectivement un grammage de 23 et 51 g/m2. Leurs propriétés ont été 5 mesurées et sont indiquées dans les tableaux ci-après, respectivement tableau

lA, colonne TB 23 et tableau lB, colonne TB 51.

L'éclatement des fibres T-510 en 16 microfibres de 0,21 dtex environ est réalisé: - par immersion dans la soude à 20 g/I à 90 C pendant 1 h 30 min. 10 On obtient alors, à partir de non-tissés TB 23 et TB 51 respectivement, les non-tissés TB-S et TB-S'. Le dénombrement des microfibres est réalisé par comptage sur photographie. Le taux de microfibres est de plus de 80 %, voire %; ou -par aiguilletage hydraulique sous deux rangées de jets d'eau à 120 15 ou 150 bars sur chaque face. On obtient alors, à partir des non-tissés TB 23 et TB 51, respectivement, les non-tissés TB-J (jets d'eau à 120 bars) et TB-J' (jets d'eau à 150 bars); Les propriétés desdits non-tissés de l'invention TB-S, TB-J, TB-S' et TB-J' ont été mesurées et sont indiquées dans les tableaux ci-après. 20

Tableau 1A

TB 23 TB-S TB-J

Grammage (g/m2) 23 25 25 Epaisseur (mm) 0,37 0,46 0,6 Bouffant (cm3/g) 16 18 25 Absorption d'huile (%) 1480 1920 2200 Rétention d'huile (%) 32 36 45 Essuyage de traces d'huile (Note/5) 3 4 4 Longueur de rupture (S1 km) 0,84 0,76 1,1 (S2 km) 0,25 0,3 0,5 Rigidité

Tableau lB

TB 51 TB-S' TB-J'

Grammage (g/m2) 51 47 52 Epaisseur (mm) 0,67 0,5 0,7 Bouffant (cm3/g) 13, 1 10,6 13,8 Absorption d'huile (%/) 1180 1030 1110 Rétention d'huile (%/) 37 52 60 Essuyage de traces d'huile (Note/5) 2 5 5 Longueur de rupture (Sl km) 1,36 1,6 2,6 (S2 km) 0,4 0,5 1,1 Rigidité 1,3 0,33 0,78 Les nontissés de l'invention (thermoliés puis éclatés) sont au moins aussi solides que les non-tissés de l'art antérieur (éclatés puis thermoliés). Le procédé de l'invention permet, de façon particulièrement avantageuse, d'éclater des non-tissés thermoliés très légers (TB-23 de 23 g/m2), dans la mesure o ils ont, préalablement (à l'éclatement), été

renforcés par le thermoliage.

L'éclatement par aiguilletage hydraulique se révèle présentement

plus performant que l'éclatement chimique: les rétentions d'huile desnontissés TB-] et TB-J' sont plus élevées que celles des non-tissés TB-S et TB-S'.

L'aiguilletage hydraulique qui permet l'éclatement des fibres éclatables du non-tissé thermolié assure un post-liage tout en conservant les 15 propriétés d'absorption du non-tissé en cause: I'absorption d'huile (en % massique) est pratiquement égale au volume massique ou bouffant du nontissé, ce qui montre que l'éclatement (l'aiguilletage hydraulique) n'a pas pour

effet d'augmenter le bouffant du non-tissé de fibres cardées thermolié.

Les non-tissés de l'invention TB-S' et TB-J' sont à la fois plus solides 20 et plus souples (moins rigides) que le non-tissé thermolié, TB 51, à partir

duquel ils sont obtenus.

Exemple 2 (thermoliage sur calandre puis éclatement à la soude) Un voile de 100 g/m2 composé: de 50 % en poids de fibres de polypropylène de 2,2 dtex et 51 mm de long, et de 50 % en poids de fibres T-510 (voir l'exemple 1) est formé sur une carde. Ce voile est thermolié à 165 C, comme précisé dans l'exemple 1. Les propriétés du non-tissé thermolié obtenu (TB 102) sont

mesurées et indiquées dans le tableau ci-après, tableau 2.

L'éclatement des fibres T-510 en 16 microfibres de 0,21 dtex 5 environ est réalisé par immersion dans la soude à 20 g/I à 90 C pendant 1 heure 30 min. On obtient alors un non-tissé de l'invention référencé TB-S.

Le dénombrement des microfibres en son sein est réalisé par comptage sur photographie. Le taux de microfibres est de plus de 80 %, voire 90 %. Les propriétés dudit non-tissé TB-S ont été mesurées et sont indiquées dans le 10 tableau 2 ci-après.

Contre-exemple (éclatement à la soude puis thermoliage sur calandre) On prépare un autre non-tissé par le procédé classique selon 15 lequel le voile de départ est d'abord éclaté puis calandré. Les opérations d'éclatement et de calandrage sont mises en oeuvre dans les mêmes conditions, sur un voile de mêmes caractéristiques. Le non-tissé de l'art antérieur obtenu est référencé S-TB. Ses propriétés ont également été mesurées et figurent dans le tableau 2 ci-après. 20

Tableau 2

TB 102 TB-S S-TB

Grammage (g/m2) 102 101 109 Epaisseur (mm) 0,92 0,92 1,19 Bouffant (cm3/g) 9,0 9,1 11 Rétention d'huile (%/) 33 57 65 Essuyage de traces d'huile (Note/5) 2 5 4 Résistance à la rupture (S1 N/cm) 1,7 1,5 1,1 (S2 N/cm) 2, 0 2,3 1,7 Longueur de rupture (Si km) 1,6 1,6 1,0 (S2 km) 2,1 2,3 1,6 Rigidité 2,18 1,87 2,44 Le non-tissé microfibreux de l'invention (TB-S) est particulièrement 25 essuyant (note d'essuyage de l'huile de 5). Sa rétention d'huile élevée (de

57 % pour 33 % avant éclatement) montre la présence de microfibres.

De façon surprenante, ledit non-tissé TB-S est plus résistant et

moins rigide que le non-tissé de l'art antérieur S-TB.

L'éclatement des fibres au sein du non-tissé TB 102 ne modifie pas sensiblement sa structure car le bouffant (TB-S/TB 102) n'est pas sensiblement modifié.

Exemple 3 (thermoliage sur tambour puis éclatement à la soude).

Des voiles de fibres composés: de 15 % en poids de fibres de polypropylène 10 jaune de 3,3 dtex et 51 mm de long, et de 85 % en poids de fibres bicomposantes éclatables de 2,2 dtex et 51 mm de long (fibres, Eastion SN 2250 SMS en polyester PET/ polyamide PA6.6 50/50, éclatables en 16 microfibres de 0,14 dtex)

sont formés sur une carde.

Lesdites voiles sont nappés en 12 plis et aiguilletés à 1300 coups/min. La nappe obtenue est alors thermoliée sur des cylindres

chauffés à 180 C.

Le non-tissé thermolié obtenu TB 150 présente un grammage de 20 150 g/m2. Il est éclaté chimiquement dans une solution de soude (comme

précisé à l'exemple 1).

Les propriétés dudit non-tissé thermolié, TB 150 et dudit non-tissé

thermolié éclaté TB-S ont été mesurées et sont indiquées dans le tableau 3 ciaprès.

Tableau 3

TB 150 TB-S

Grammage (g/m2) 150 153 Epaisseur (mm) 1,56 1,26 Bouffant (cm3/g) 10,4 8, 25 Temps d'absorption d'eau (s) 3 5 Absorption d'huile (%) 898 1020 Rétention d'huile (%) 27 91 Essuyage de traces d'huile (Note/5) 3 4 L'éclatement modifie essentiellement les propriétés d'usage du nontissé il devient plus essuyant (sa rétention d'huile augmente significativement) . Le squelette du non-tissé, avant et après éclatement, demeure inchangé car les paramètres volumiques (bouffant, absorption) ne varient guère. Exemple 4 (complexe) Sur un non-tissé thermolié, de 51 g/m2, non-tissé TB 51 de l'exemple 1, on dépose un voile cardé de 50 g/m2, composé de fibres de 10 viscose "Swelan" de 1 dtex et de 40 mm de long, de la société Svenska. Ces

fibres de viscose peuvent être également considérés comme des microfibres.

L'ensemble est soumis à un traitement d'aiguilletage hydraulique qui

éclate les fibres FIT en microfibres tout en liant les fibres de viscose au nontissé support pour former un complexe microfibreux.

Le non-tissé complexe thermolié microfibreux éclaté de 100 g/m2

présente un bouffant de 9,4 cm3/g. Il absorbe 526 % d'eau et 730 % d'huile.

La rétention d'huile est de 32 %. Il essuie moyennement l'huile sur la face de microfibres cellulosiques (note de 4) et très bien sur la face microfibres (note

de 5).

Claims

REVENDICATIONS

1. Non-tissé de fibres courtes, dont la structure fibreuse renferme une majorité en nombre de microfibres (la, lb; 10) et des zones de matière fondue de thermoliage (3; 13), caractérisé en ce que lesdites microfibres (la, lb; 10) sont en un(des) matériau(x) différent(s) de celui(ceux) de ladite matière fondue de thermoliage, présentant une(des) température(s) de fusion supérieure(s) et en ce que lesdites microfibres (la, lb; 10) se trouvent, en limite 10 desdites zones de matière fondue de thermoliage (3; 13), regroupées en faisceaux.

2. Non-tissé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une fraction desdites microfibres (la, lb; 10) présentent une section oblongue.

3. Non-tissé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce

que ladite structure fibreuse renferme en outre des fibres cellulosiques et/ou

des fibres non cellulosiques dont le titre est supérieur à 1 dtex.

4. Non-tissé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,

caractérisé en ce que ladite structure fibreuse renferme 20 - au moins 20 % en poids de microfibres, - au moins 10 % en poids de matière thermoliante, et

- au moins 10 % en poids de fibres cellulosiques.

5. Non-tissé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,

caractérisé en ce que son grammage est compris entre 5 et 600 g/m2.

6. Non-tissé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5,

caractérisé en ce que son grammage est inférieur à 30 g/m2.

7. Non-tissé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6,

caractérisé en ce que sa structure fibreuse est imprégnée de sorte que son

pouvoir dépoussiérant est renforcé.

8. Complexe dont la structure, au moins bicomposante, inclut au

moins un non-tissé selon l'une quelconque des revendications précédentes.

9. Procédé de préparation d'un non-tissé selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend:

- le thermoliage d'un voile ou d'une nappe de fibres courtes, dont la 35 structure fibreuse renferme une quantité adéquate de matière thermofusible (2; 20) et une quantité adéquate de fibres (1) précurseurs de microfibres (la, lb; 10); les matériaux constitutifs de ladite matière thermofusible et desdites fibres (1) précurseurs de microfibres (la, lb; 10) étant différents, celui(ceux) constitutif(s) de ladite matière thermofusible présentant une température de fusion inférieure(s);

- le traitement du voile thermolié obtenu ou de la nappe thermoliée 5 obtenue, pour générer en son sein une majorité en nombre de microfibres (la, lb; 10).

10. Procédé de préparation d'un complexe selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend: - le thermoliage d'un voile ou d'une nappe de fibres courtes, dont la 10 structure fibreuse renferme une quantité adéquate de matière thermofusible (2; 20) et une quantité adéquate de fibres (1) précurseurs de microfibres (la, lb; 10); les matériaux constitutifs de ladite matière thermofusible et desdites fibres (1) précurseurs de microfibres (la, lb; 10) étant différents, celui(ceux) constitutif(s) de ladite matière thermofusible présentant une température de 15 fusion inférieure(s); - le dépôt sur ledit voile thermolié ou ladite nappe thermoliée, d'un voile ou d'une nappe renfermant des fibres précurseurs de microfibres; - le traitement de l'ensemble en vue de générer des microfibres (la, lb; 10) à partir desdites fibres (1) précurseurs de microfibres (la, lb; 10) 20 desdits voile(s) et/ou nappe(s) ;

- une éventuelle consolidation dudit ensemble traité.

11. Procédé de préparation d'un complexe selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend: - le thermoliage d'un voile ou d'une nappe de fibres courtes, dont la 25 structure fibreuse renferme une quantité adéquate de matière thermofusible (2; 20) et une quantité adéquate de fibres (1) précurseurs de microfibres (la, lb; 10); les matériaux constitutifs de ladite matière thermofusible et desdites fibres (1) précurseurs de microfibres (la, lb; 10) étant différents, celui(ceux) constitutif(s) de ladite matière thermofusible présentant une température de 30 fusion inférieure(s); - le dépôt sur ledit voile ou ladite nappe, d'un voile ou d'une nappe renfermant des microfibres; - la solidarisation éventuelle de l'ensemble; - le traitement de l'ensemble en vue de générer des microfibres (la, 35 lb; 10) à partir desdites fibres (1) précurseurs de microfibres (la, lb; 10) dudit voile ou de ladite nappe et avantageusement d'assurer, au moins partiellement, la solidarisation dudit ensemble traité;

- la solidarisation éventuelle dudit ensemble traité.

12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 11,

caractérisé en ce que ledit thermoliage est mis en oeuvre: - par passage dudit voile ou de ladite nappe dans un four ou sur des tambours chauffants; ou - par traitement de celui-ci ou de celle-ci dans une thermo-calandre,

lisse ou à motifs, ou dans une calandre à ultrasons.

13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 12,

caractérisé en ce que le traitement en vue de générer des microfibres est un 10 traitement thermique, chimique ou mécanique, avantageusement un

traitement mécanique du type aiguilletage mécanique.

14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 13,

caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape complémentaire de liage et/ou une imprégnation du non-tissé ou du complexe obtenu.

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