FR3124199A1 - Procédé de fabrication d’un revêtement intérieur absorbant acoustique pour un véhicule, notamment pour un véhicule automobile - Google Patents

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Abstract

Procédé de fabrication d’un revêtement intérieur absorbant acoustique pour un véhicule, notamment pour un véhicule automobile Le procédé de fabrication, comprend une étape de fourniture d’une première nappe (19) pré-aiguilletée de premières fibres (15) sur un convoyeur (34) à brosses (33) ; une étape d’aiguilletage de la première nappe (19) pour former une première couche présentant une première épaisseur ; une étape de fourniture d’une seconde nappe (29) pré-aiguilletée de secondes fibres (17) sur ladite première couche, une étape d’aiguilletage de la seconde nappe (29) avec la première couche afin de les assembler, au terme de laquelle la seconde nappe forme une semelle (16) du revêtement (12). Le second dispositif d’aiguilletage (50) est configuré pour que les secondes fibres (17) de la seconde nappe (29) pénètrent dans la première couche sur une hauteur inférieure à ladite première épaisseur de la première couche. Les première (19) et seconde (29) nappes contiennent chacune des fibres bi-composants. Figure pour l'abrégé : Figure 1

Description

Procédé de fabrication d’un revêtement intérieur absorbant acoustique pour un véhicule, notamment pour un véhicule automobile
La présente invention concerne un procédé de fabrication d’un revêtement intérieur absorbant acoustique pour un véhicule, notamment pour un véhicule automobile.
On connait déjà, dans l’état de la technique, la réalisation d’un revêtement intérieur absorbant acoustique, par réalisation d’une couche de velours puis par collage de la couche de velours sur une couche de matériau isolant acoustique. La couche de velours est réalisée par une machine d’aiguilletage de type Dilour®. Une telle machine d'aiguilletage a pour particularité de comporter un convoyeur recouvert de brosses qui servent à la formation d'un velours homogène. A cet effet, des aiguilles de la machine d'aiguilletage entraînent des fibres d'une nappe déposée sur le convoyeur à travers les poils des brosses.
Le fonctionnement d'une telle machine ainsi que des organes la constituant est par exemple décrit dans EP 0 183 952.
L’invention a notamment pour but de réduire le coût de la réalisation d’un revêtement absorbant acoustique, ainsi que de réduire son poids surfacique, tout en améliorant sa recyclabilité, et sans en réduire l’efficacité.
A cet effet, l’invention a notamment pour objet un procédé de fabrication d’un revêtement intérieur pour un véhicule, comprenant :
- une première étape de fourniture d’une première nappe pré-aiguilletée de premières fibres sur un convoyeur à brosses ;
- une première étape d’aiguilletage de la première nappe, au moyen d’un premier dispositif d’aiguilletage comprenant des premières aiguilles, au terme de laquelle la première nappe devient une première couche présentant une première épaisseur prédéfinie ;
- une seconde étape de fourniture d’une seconde nappe pré-aiguilletée de secondes fibres sur ladite première couche,
- une seconde étape d’aiguilletage de la seconde nappe avec la première couche afin de les assembler, au moyen d’un second dispositif d’aiguilletage comprenant des secondes aiguilles, au terme de laquelle la seconde nappe forme une semelle du revêtement ;
caractérisé en ce que :
- le second dispositif d’aiguilletage est configuré pour que les secondes fibres de la seconde nappe pénètrent dans la première couche sur une hauteur inférieure à ladite première épaisseur de la première couche,
- les première et seconde nappes contiennent chacune des fibres bi-composants.
Le revêtement selon l’invention est obtenu directement sur la machine Dilour, et ne nécessite pas l’ajout de colle. On réalise ainsi un gain économique significatif lié à l’absence de colle.
Par ailleurs, l’utilisation de fibres bi-composant permet la fixation du velours au cours d’une étape de thermoformage du revêtement, sans nécessiter d’étape supplémentaire de consolidation, ce qui implique encore un gain économique. En outre, l’absence de colle autorise la recyclabilité du revêtement.
Enfin, il est à noter que le fait que les secondes aiguilles pénètrent dans la première couche sur une hauteur inférieure à l’épaisseur de la première couche permet de ne pas rendre visibles les fibres de la seconde couche sur la surface du velours, les secondes fibres s’étendant dans la première couche étant plus courtes que les premières fibres dans cette première couche.
Un procédé de fabrication selon l’invention peut comporter en outre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou selon toutes combinaisons techniquement envisageables.
- Les première et seconde nappes contiennent, en masse, entre 10 et 30% de fibres bi-composant.
- Le procédé de fabrication comporte une étape ultérieure de thermoformage du revêtement intérieur, au cours de laquelle le revêtement intérieur est mis en forme dans un moule chauffant, chauffé à une température supérieure à la température de fusion d’un composant des fibres bi-composants.
- Le moule chauffant présente un entrefer configuré pour comprimer le revêtement intérieur jusqu’à ce que la semelle présente une densité comprise entre 200 et 500 kg/m3.
- Le moule chauffant présente un entrefer configuré pour comprimer le revêtement intérieur jusqu’à ce que la semelle présente une Résistance au Passage de l’Air (RPA) comprise entre 350 et 500 N.s/m3.
- La seconde nappe comporte des fibres présentant un titre inférieur à 3,3 dTex.
- La seconde nappe comporte des fibres recyclées.
- Les premières et secondes fibres sont de même nature, de préférence recyclables, par exemple en polyester.
- Le procédé de fabrication comporte, suite au second aiguilletage, une étape de tonte du sommet des premières fibres de la première couche, réalisée à une hauteur supérieure à la profondeur de pénétration des secondes fibres dans la première couche afin que les secondes fibres n’apparaissent pas à la surface du revêtement.
Différents aspects et avantages de l’invention seront mis en lumière dans la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en se référant aux figures annexées, parmi lesquelles :
La est une vue schématique d’un dispositif de fabrication de revêtement selon un exemple de mode de réalisation de l’invention ;
La est une vue schématique en coupe d’un revêtement obtenu par le procédé de l’invention.
On a représenté, sur la , un dispositif 10 de fabrication d'un revêtement 12.
Le revêtement 12 est représenté plus en détail sur la . Ce revêtement 12 forme par exemple un revêtement intérieur de véhicule, et plus particulièrement de véhicule automobile, destiné à être posé sur le sol ou sur une paroi du véhicule.
Le revêtement 12 présente une couche d'endroit 14 de premières fibres 15 sensiblement parallèles entre elles, et une couche d'envers 16 formant une semelle formée essentiellement de secondes fibres 17 liées entre elles. Il est à noter que les secondes fibres 17 s’étendent en partie dans la couche d’endroit 14, où elles sont liées avec les premières fibres 15.
Les fibres 15 et 17 sont par exemple réalisées à base d'un polymère thermoplastique, tel que du polypropylène, du polyéthylène téréphtalate (PET), du polyamide, de l'acide polylactique, leurs mélanges ou leurs copolymères. En variante les fibres 15 et 17 peuvent être des fibres d'origine naturelle telles des fibres de lin ou de chanvre utilisées seules ou en mélanges.
Les fibres 15 et 17 peuvent être de natures différentes. Par exemple les fibres 15 peuvent être à base de polyamide tandis que les fibres 17 seront à base de PET.
De préférence, les fibres 15 et 17 sont de même nature, et recyclables, par exemple en polyester (PET).
Chaque couche 14 et 16 est formée d'un mélange des fibres 15 et 17 avec des fibres liantes bi-composants dont l'un des composants a une température de fusion inférieure à la température de fusion de l'autre composant.
Plus particulièrement, une fibre bi-composants comporte une âme formée d’un premier composant et une gaine, entourant l’âme, formée d’un second composant dont la température de fusion est inférieure à celle du premier composant. Le premier composant est de préférence de la même nature que les fibres 15 ou 17 de la couche correspondante. Ainsi, lorsque les fibres bi-composants sont portées à la température de fusion du second composant, celui-ci fond en devenant un liant pour les fibres, et il ne subsiste plus des fibres bi-composants que leurs âmes, qui deviennent similaires aux autres fibres de la couche correspondante.
La couche d'endroit 14 présente un aspect extérieur velours. Ce velours est constitué des fibres 15 sous forme de boucles ou de fibres individuelles (boucles tondues). L'épaisseur de la couche d'endroit 14 est généralement supérieure à la celle de la semelle 16. La couche d'endroit 14 présente par exemple une première épaisseur comprise entre 2 et 8 mm.
La longueur des fibres utilisées est généralement comprise entre 40 à et 90 mm.
Le titre des fibres est de préférence inférieur à 17 dtex.
Le dispositif de fabrication 10 comporte un dispositif classique 18 de réalisation d’une première nappe 19 de fibres pré-aiguilletée.
Ce dispositif de réalisation 18 comporte des moyens classiques 20 de réalisation d’au moins un voile de premières fibres, des moyens 22 de superposition de ce au moins un voile, et un dispositif 24 de pré-aiguilletage pour consolider le voile ou les voiles superposés, et ainsi obtenir la première nappe pré-aiguilletée 19.
Il est à noter que le dispositif de réalisation 18 peut être intégré au dispositif de fabrication 10, ou séparé de celui-ci, auquel cas la première nappe pré-aiguilletée 19 peut être réalisée préalablement puis rapportée dans le dispositif de fabrication 10. Dans ce dernier cas, la première nappe 19 peut être réalisée sur un autre site.
Le dispositif de fabrication 10 comporte par ailleurs un convoyeur 34 muni de brosses 33.
La première nappe est destinée à être déposée sur les brosses 33 du convoyeur 34, en amont d’un premier dispositif d’aiguilletage 40. A cet effet, le dispositif de fabrication 10 comporte un dispositif 36 d’application de la première nappe 19 sur les brosses 33 du convoyeur 34.
Le dispositif d’aiguilletage 40 comporte au moins une planche de premières aiguilles 41.
La planche à aiguilles 41 est disposée en regard de la bande du convoyeur 34, et elle est déployable verticalement vers cette bande pour percer la première nappe.
La planche à aiguilles 41 porte une pluralité d'aiguilles 41, permettant une densité d'aiguilletage de l'ordre de 200 à 800 cps/cm2.
Au cours du premier aiguilletage, réalisé par le premier dispositif d’aiguilletage 40, une partie des fibres 15 de la première nappe 19 est entrainée par les aiguilles à travers les brosses 33, transversalement par rapport à la première nappe 19. La première nappe 19 devient ainsi une première couche présentant une première épaisseur E1.
Le dispositif de fabrication 10 comporte par ailleurs un dispositif classique 28 de réalisation d’une seconde nappe 29 de fibres pré-aiguilletée.
Ce dispositif de réalisation 28 comporte des moyens classiques 30 de réalisation d’au moins un second voile de secondes fibres, des moyens 31 de superposition de ce au moins un second voile, et un dispositif 32 de pré-aiguilletage pour consolider le second voile ou les seconds voiles superposés, et ainsi obtenir la seconde nappe pré-aiguilletée 29.
De préférence, au moins une partie des secondes fibres 17 sont des fibres recyclées. Dans ce cas, ces fibres recyclées ne présentent pas nécessairement la même couleur entre elles, ni la même couleur que les premières fibres 15.
Conformément à un mode de réalisation préféré, les secondes fibres comportent des fibres fines, par exemple dont le titre est inférieur à 3,3 dTex.
Il est à noter que le dispositif de réalisation 28 peut être intégré au dispositif de fabrication 10, ou séparé de celui-ci, auquel cas la seconde nappe pré-aiguilletée 29 peut être réalisée préalablement puis rapportée dans le dispositif de fabrication 10. Dans ce dernier cas, la seconde nappe 29 peut être réalisée sur un autre site.
La seconde nappe 29 est destinée à être déposée sur la première couche, en aval du premier dispositif d’aiguilletage 40, et en amont d’un second dispositif d’aiguilletage 50. A cet effet, le dispositif de fabrication 10 comporte un dispositif 46 d’application de la seconde nappe 29 sur la première couche.
Le second dispositif d’aiguilletage 50 comporte au moins une planche de secondes aiguilles 51.
Le second dispositif d’aiguilletage 50 permet de solidariser la seconde nappe 29 à la première couche, en extrayant des fibres de la seconde nappe 29 et en les faisant pénétrer dans la première couche.
La profondeur de pénétration des fibres de la seconde nappe 29 dans la première couche est inférieure à l’épaisseur E1 de la première couche, afin que les secondes fibres ne soient pas visibles sur la surface du velours final. Ainsi, l’aspect du velours n’est pas détérioré, même lorsque les secondes fibres présentent une ou des couleurs différentes de la couleur des premières fibres.
La profondeur de pénétration dépend notamment du type d'aiguilles équipant la tête d'aiguilletage de la machine Dilour® et de leur longueur.
Le type d’aiguille utilisé peut être le même que celui utilisé pour la réalisation de la première couche sur le premier dispositif d’aiguilletage 40.
L’homme du métier saura choisir les aiguilles adaptées pour que la profondeur de pénétration des fibres de la seconde nappe 29 dans la première couche soit inférieure à l’épaisseur E1 de cette première couche.
Au cours de cette étape, la couche d'endroit 14 et la semelle 16 sont formées, en entremêlant les fibres 15 de la première couche avec les fibres 17 de la seconde nappe de renfort.
Plus particulièrement, la couche d’endroit 14 est formée par ladite première couche, dans laquelle des secondes fibres 17 sont entremêlées aux premières fibres 15, et la semelle 16 est formée par la seconde nappe.
De manière optionnelle, le dispositif 10 comporte ensuite un dispositif de tonte du sommet des fibres 15, qui permet d’égaliser la hauteur des fibres 15. La tonte est réalisée à une hauteur supérieure à la profondeur de pénétration des secondes fibres dans la couche d’endroit, afin que les secondes fibres n’apparaissent pas à la surface du revêtement.
Enfin, le dispositif 10 comporte un dispositif d'enroulement du revêtement 12 formé, en vue de sa manutention.
Le dispositif selon l'invention permet de réaliser un procédé de fabrication d'un revêtement qui va maintenant être décrit selon un premier mode de réalisation.
Le procédé de fabrication comporte la réalisation d’une première nappe de fibres pré-aiguilletée 19, au moyen du dispositif de réalisation 18.
A cet effet, on réalise au moins un voile de premières fibres 15, pour éventuellement superposer plusieurs voiles, avant de pré-aiguilleter le voile ou les voiles superposés, et ainsi obtenir la première nappe pré-aiguilletée 19.
La première nappe 19 est ensuite déposée sur les brosses 33 du convoyeur 34, en amont du premier dispositif d’aiguilletage 40, par le dispositif d’application 36.
Le procédé comporte ensuite une première étape d’aiguilletage, réalisée par le premier dispositif d’aiguilletage 40, une partie des fibres 15 de la première nappe 19 étant alors entrainée par les aiguilles à travers les brosses 33, transversalement par rapport à la première nappe 19. La première nappe devient ainsi une première couche présentant une première épaisseur E1.
Le procédé de fabrication comporte par ailleurs la réalisation de la seconde nappe de fibres pré-aiguilletée 29.
A cet effet, on réalise au moins un second voile de secondes fibres 17, puis on superpose éventuellement plusieurs seconds voiles, avant de pré-aiguilleter le second voile ou les seconds voiles superposés, et ainsi obtenir la seconde nappe pré-aiguilletée 29.
La seconde nappe 29 est ensuite déposée sur la première couche, en aval du premier dispositif d’aiguilletage 40, et en amont du second dispositif d’aiguilletage 50.
Au cours d’une seconde étape d’aiguilletage, le second dispositif d’aiguilletage 50 solidarise la seconde nappe 29 à la première couche, en extrayant des fibres de la seconde nappe 29 et en les faisant pénétrer dans la première couche.
Comme indiqué précédemment, la profondeur de pénétration des fibres de la seconde nappe 29 dans la première couche est inférieure à l’épaisseur E1 de la première couche, afin que les secondes fibres ne soient pas visibles sur la surface du velours final.
Au cours de cette étape, la couche d'endroit 14 est formée, ainsi que la semelle 16, en entremêlant les fibres 15 avec les fibres 17 de la seconde nappe de renfort.
De manière optionnelle, le procédé comporte ensuite la tonte du sommet des fibres 15, pour ainsi former un velours de fibres verticales.
Enfin, le procédé comporte l'enroulement du revêtement 12 formé, en vue de sa manutention.
Le revêtement 12 peut ultérieurement être thermoformé, dans un moule chauffant.
Dans ce moule, les deux couches du revêtement sont chauffées dans leur épaisseur par convection.
L’entrefer du moule de thermoformage est choisi en fonction de la porosité (donc des performances en absorption acoustique) souhaitée. En effet, la porosité du revêtement dépend de sa compression.
On notera que la porosité de la semelle 16 est encore réduite lorsqu’elle comporte des fibres fines.
Pour une absorption acoustique optimale, le revêtement 12 est comprimé jusqu’à une densité de la semelle 16 comprise entre 200 et 500 kg/m3.
Le chauffage est réalisé au-delà de la température de fusion du composant fusible des fibres bi-composants, de sorte que ce composant fonde et se répande entre les fibres pour les lier entre elles.
De préférence, le revêtement est préalablement préchauffé sur plateaux chauffants, juste avant le thermoformage, afin d’améliorer l’absorption du liant dans les fibres.
Alternativement le chauffage peut être réalisé par infrarouge d’une longueur d’onde comprise entre 0,7 à 4 micromètres.
Au sortir des plateaux chauds le produit est placé dans un moule de thermoformage qui est lui-même chauffé à une température comprise entre 30 et 70° C. Ces conditions permettent d’obtenir un produit fini possédant une meilleure stabilité dimensionnelle.
On notera que, du fait de la compacité de la semelle 16, les propriétés d’absorption acoustique du revêtement 12 sont satisfaisantes, c’est-à-dire que la Résistance au Passage de l’Air (RPA) est comprise entre 350 et 500 N.s/m3. La RPA est mesurée selon la norme ISO 9053.
Le procédé selon l’invention permet donc d’obtenir un revêtement 12 absorbant acoustique, de manière économique. En particulier, les deux couches du revêtement sont liées entre elles par aiguilletage, sans nécessiter de collage, puis consolidées par la fusion des fibres bi-composants.
On notera par ailleurs que le revêtement 12 présente une bonne recyclabilité, du fait qu’il ne comporte pas de latex ni de colle. Par exemple, le revêtement 12 est intégralement constitué de fibres polyester (PET).

Claims (9)

  1. Procédé de fabrication d’un revêtement intérieur (12) pour un véhicule, comprenant :
    - une première étape de fourniture d’une première nappe (19) pré-aiguilletée de premières fibres (15) sur un convoyeur (34) à brosses (33) ;
    - une première étape d’aiguilletage de la première nappe (19), au moyen d’un premier dispositif d’aiguilletage (40) comprenant des premières aiguilles (41), au terme de laquelle la première nappe devient une première couche présentant une première épaisseur prédéfinie ;
    - une seconde étape de fourniture d’une seconde nappe (29) pré-aiguilletée de secondes fibres (17) sur ladite première couche,
    - une seconde étape d’aiguilletage de la seconde nappe (29) avec la première couche afin de les assembler, au moyen d’un second dispositif d’aiguilletage (50) comprenant des secondes aiguilles (51), au terme de laquelle la seconde nappe forme une semelle (16) du revêtement (12) ;
    caractérisé en ce que :
    - le second dispositif d’aiguilletage (50) est configuré pour que les secondes fibres (17) de la seconde nappe (29) pénètrent dans la première couche sur une hauteur inférieure à ladite première épaisseur de la première couche,
    - les première (19) et seconde (29) nappes contiennent chacune des fibres bi-composants.
  2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, dans lequel les première (19) et seconde (29) nappes contiennent, en masse, entre 10 et 30% de fibres bi-composant.
  3. Procédé de fabrication selon la revendication 1 ou 2, comportant une étape ultérieure de thermoformage du revêtement intérieur, au cours de laquelle le revêtement intérieur (12) est mis en forme dans un moule chauffant, chauffé à une température supérieure à la température de fusion d’un composant des fibres bi-composants.
  4. Procédé de fabrication selon la revendication 3, dans lequel le moule chauffant présente un entrefer configuré pour comprimer le revêtement intérieur (12) jusqu’à ce que la semelle (16) présente une densité comprise entre 200 et 500 kg/m3.
  5. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le moule chauffant présente un entrefer configuré pour comprimer le revêtement intérieur (12) jusqu’à ce que la semelle (16) présente une Résistance au Passage de l’Air (RPA) comprise entre 350 et 500 N.s/m3.
  6. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la seconde nappe (29) comporte des fibres présentant un titre inférieur à 3,3 dTex.
  7. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la seconde nappe (29) comporte des fibres recyclées.
  8. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les premières et secondes fibres sont de même nature, de préférence recyclables, par exemple en polyester.
  9. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant, suite au second aiguilletage, une étape de tonte du sommet des premières fibres (15) de la première couche, réalisée à une hauteur supérieure à la profondeur de pénétration des secondes fibres dans la première couche afin que les secondes fibres n’apparaissent pas à la surface du revêtement.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0183952A1 (fr) 1984-12-07 1986-06-11 Oskar Dilo Maschinenfabrik KG Machine pour la fabrication de feutres textiles veloutés aiguilletés structurés
BE1009531A0 (fr) * 1996-12-23 1997-03-04 Asota Gmbh Voile aiguillete a deux couches.
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FR3041299A1 (fr) * 2015-09-22 2017-03-24 Faurecia Automotive Ind Procede de fabrication d'une piece d'equipement interieur de vehicule automobile

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