[0001] La présente invention concerne le domaine du nettoyage et plus particulièrement un
tampon abrasif, substitut de la laine d'acier, et/ou récurant. Elle concerne également
un procédé d'obtention dudit tampon.
[0002] La laine d'acier est utilisée depuis longtemps sous forme de tampon pour récurer
le matériel de cuisine, tel que les casseroles, les poêles et les marmites.
[0003] Ces tampons de laine d'acier ont toutefois l'inconvénient de rouiller, de se désagréger
rapidement, d'être difficiles à nettoyer. De plus, ils sont désagréables au toucher.
[0004] On propose maintenant, selon une variante de l'invention, un tampon abrasif sur les
deux faces qui constitue un substitut de la laine d'acier, sans en présenter les inconvénients
et qui, notamment, dure beaucoup plus longtemps, tout en conservant son aspect et
ses propriétés d'origine.
[0005] On propose également selon d'autres variantes de l'invention, des tampons récurants
ou mixtes : récurant sur une face, abrasif sur l'autre.
[0006] Le tampon abrasif et/ou récurant selon l'invention comporte une âme de mousse entre
deux nontissés. Ses caractéristiques sont les suivantes :
- ladite âme est une mousse de polyuréthanne ;
- les nontissés sont à base d'un mélange de fibres de polyamide et de polyester ;
ledit polyamide présentant des propriétés physiques voisines de celles de ladite mousse
de polyuréthanne ;
- lesdits nontissés et ladite mousse sont solidarisés à leur périphérie par thermosoudage,
soit directement, soit par l'intermédiaire de deux couches en un matériau thermofusible
ou thermoramollissant disposées de part et d'autre de ladite mousse.
[0007] La spécificité des matériaux intervenant dans la composition du tampon selon l'invention
confère à celui-ci des propriétés avantageuses quant à son action nettoyante, récurante,
ainsi que la possibilité de le construire par thermosoudage, la soudure réalisée
étant performante. En effet, la thermosoudure réalisée avec de tels matériaux est
solide, non cassante, non coupante ; elle n'a pas, non plus, tendance à se désolidariser
du tampon.
[0008] Le tampon selon l'invention peut donc exister sous deux variantes :
- soit il comporte le bloc de mousse entre les deux nontissés ;
- soit il comporte le bloc de mousse entre les couches de matériau thermofusible ou
thermoramollissant, le tout entre les deux nontissés.
[0009] La mousse utilisée est une mousse de polyuréthanne dont la composition est à base
de polyols et d'isocyanates.
[0010] Ladite mousse constitue l'âme du tampon. Elle est stabilisée à l'intérieur de celui-ci,
puisqu'elle est solidarisée au moins aux deux nontissés, sur tout son pourtour.
[0011] Ladite mousse peut être chargée. Selon une variante préférée de l'invention, elle
contient des particules de savon. Lesdites particules peuvent être de granulométrie
variable.
[0012] L'intervention de ces particules de savon, en cours d'élaboration de la mousse, entraîne
une légère modification des propriétés physiques de celle-ci.
[0013] Ainsi, dans le contexte industriel, on a parfois des difficultés à garantir une qualité
de mousse de polyuréthanne vraiment constante, notamment donc lorsque des charges,
savon par example, interviennent dans la fabrication de ladite mousse. C'est pourquoi
l'on prévoit, selon la seconde variante de l'invention, l'intervention de matériaux
thermofusibles ou thermoramollissants. On peut ainsi garantir la fiabilité de la soudure,
avec des mousses de polyuréthanne de qualité légèrement fluctuante.
[0014] Les matériaux susceptibles de constituer les couches intermédiaires du tampon selon
l'invention sont des matériaux fondant ou se ramollissant à au moins la température
de thermoformage du tampon.
[0015] Ils sont, en effet, destinés à jouer le rôle d'agent de collage d'appoint, le rôle
de "régulateur de la soudabilité".
[0016] Il s'agit avantageusement de produits "purs", dont on maîtrise parfaitement les propriétés
thermiques. On peut notamment utiliser :
- des couches de mousse polyuréthanne, type polyuréthanne-polyester, polyuréthanne-polyéther...,
- des films thermoplastiques type films de polyéthylène,
- des nappes de fibres, par example à base de polypropylène, polyester...
[0017] Tout matériau susceptible de servir d'agent de collage à la température de thermoformage
du tampon convient.
[0018] Il est évident qu'avantageusement on utilise le même matériau pour les deux couches
intermédiaires.
[0019] Toutefois, on n'exclut pas, selon l'invention, l'utilisation de part et d'autre
de la mousse, de matériaux de nature différente.
[0020] Lorsque l'âme en mousse du tampon inclut des charges à relarguer -savon, par example-
ledit matériau doit être perméable pour autoriser l'évacuation desdites charges avec
l'eau, en cours d'utilisation du tampon.
[0021] Dans le cas d'utilisation de films thermoplastiques, autour d'une mousse chargée,
on prévoiera donc obligatoirement la présence de perforations sur lesdits films.
[0022] Ces couches intermédiaires de matériaux thermofusibles ou thermoramollissants interviennent,
comme précisé ci-dessus, avantageusement autour de mousses chargées en savon, dont
il est parfois difficile d'assurer une qualité constante.
[0023] Elles garantissent la bonne soudabilité du tampon et de plus, dans ce cas particulier,
freine le relargage du savon. Elles en assurent une certaine rétention. Cette variante
de l'invention permet un certain contrôle du relargage du savon, en évite des pertes
initiales importantes.
[0024] Les nontissés qui conviennent aux fins de l'invention sont des nappes d'un mélange
de fibres polyamide/polyester. Ledit polyamide présente des propriétés physiques -température
de fusion- voisines de celles -température de ramollissement- de la mousse de polyuréthanne
employée, éventuellement chargée.
[0025] Les fibres intervenant dans la composition desdits nontissés ont été sélectionnées,
selon l'invention, pour leurs propriétés mécaniques -résistance à l'abrasion, résistance
mécanique- et leurs caractéristiques physiques -thermofusibilité-. Il s'agit de fibres
de polyamide et de polyester.
[0026] Les fibres de polyamide présentent une excellente résistance à l'abrasion et une
bonne résistance mécanique. Les fibres de polyester présentent une bonne résistance
à l'abrasion ainsi qu'une haute résistance mécanique. On choisit, de préférence, selon
l'invention, des fibres d'un titrage unitaire inférieur à 50 dtex. De telles fibres
présentent un bon taux de couverture et permettent d'obtenir des nontissés souples,
qui ne sont pas désagréables au toucher.
[0027] Pour des raisons pratiques, les fibres de polyamide utilisées généralement ont un
titre unitaire compris entre 6,7 et 44 dtex, les fibres de polyester, un titre unitaire
compris entre 4,4 et 40 dtex.
[0028] Les propriétés physiques desdites fibres sont fondamentales. Elles permettent la
formation d'un joint souple à la périphérie du tampon par thermosoudage.
[0029] Le polyamide possédant les températures de transformation -température de fusion-
les plus basses, est utilisé comme agent de collage. La température de fusion du polyamide
est en fait dans la plage des températures de transformation -ramollissement- de la
mousse de polyuréthanne.
[0030] Ainsi, par chauffage à une température adéquate, lors de la soudure, on provoque
la formation d'un mélange intime "liquide": polyamide-polyuréthanne, au sein duquel
les fibres de polyester commencent à se ramollir. En effet, les fibres de polyester
sont plus résistantes à la chaleur que les fibres de polyamide. On peut ainsi obtenir
un joint efficace, qui possède une certaine souplesse et qui permet également la stabilisation
de la mousse à l'intérieur du tampon.
[0031] Selon l'invention, on a effectué une sélection judicieuse de matériaux : polyamide,
polyester, mousse de polyuréthanne. La combinaison de ceux-ci permet d'obtenir, par
une technique simple, des tampons, abrasifs et/ou récurants, très performants.
[0032] On peut également, pour les raisons invoquées ci-dessus, faire intervenir un agent
de collage d'appoint : les couches de matériau thermofusible ou thermoramollissant.
[0033] Avantageusement, les nontissés sont à base d'un mélange comprenant en poids 50 à
90 % de fibres de polyamide et 50 à 10 % de fibres de polyester. Les quantités de
polyamide et de polyester intervenant peuvent en effet être optimisées, compte tenu
des résultats recherchés, notamment au niveau du joint.
[0034] A ce niveau, on a montré que le polyamide agit comme agent de collage et le polyester
comme agent de souplesse.
[0035] De préférence, les nontissés sont à base d'un mélange comprenant en poids 80 % environ
de fibres de polyamide et 20 % environ de fibres de polyester.
[0036] En ce qui concerne les fibres utilisées, la Demanderesse a également montré l'avantage
qu'il y a, à utiliser, aux pourcentages en poids indiqués ci-dessus, des fibres de
polyester de faible titrage et/ou des mélanges de fibres de polyester, et plus particulièrement
de polyamide, de différents titrages.
[0037] Si l'on met en oeuvre des fibres de polyester de faible titrage, on en utilise plus
et on obtient alors une homogénéité du matériau bien particulière ainsi qu'une souplesse
remarquable de celui-ci, sur toute sa surface et également dans la soudure. Ainsi,
on utilise avantageusement des fibres de polyester, dont le titre unitaire est compris
entre 4,4 et 17 dtex, bornes comprises.
[0038] De la même façon, en mélangeant au moins deux fibres de polyamide de titrage différent,
on peut -à facteur collant identique au niveau du joint- améliorer l'état de surface
du tampon.
[0039] Avantageusement, on utilise des fibres de polyamide 6 dans les nontissés des tampons
selon l'invention. On peut également utiliser d'autres fibres de polyamide. Il convient,
comme précisé ci-dessus, que le polyamide utilisé présente des propriétés physiques
voisines de celles de la mousse de polyuréthanne choisie.
[0040] En fait, la température de fusion dudit polyamide doit se situer dans la plage des
températures de ramollissement de ladite mousse.
[0041] On précise, à titre illustratif, que les nontissés intervenant dans les tampons selon
l'invention, peuvent avantageusement être à base d'un mélange de :
- 20 % en poids de fibres de polyamide 6 de 44 dtex,
- 60 % en poids de fibres de polyamide 6 de 22 dtex,
- 20 % en poids de fibres de polyester de 17 dtex.
[0042] Les nontissés constituant les faces des tampons selon l'invention, à base des mélanges
de fibres décrits ci-dessus, sont préliés mécaniquement avant d'être liés chimiquement,
de préférence par un latex synthétique tel que, par example, un latex thermodurcissable.
[0043] Ledit liant chimique doit conférer au mélange des fibres une cohésion interne assez
importante, sans toutefois géner par sa présence dans le plan de soudure, lors de
la thermosoudure. Il convient donc d'en mettre une quantité contrôlée. Le poids de
liant déposé par rapport au poids des fibres doit être compris entre 0,2 et 0,6. Le
poids de liant déposé varie généralement entre 10 et 60 g/m² (en poids sec).
[0044] On obtient, après chauffage, une nappe de fibres liée.
[0045] Cette nappe peut être utilisée telle quelle, comme faces d'un tampon récurant selon
l'invention. Toutefois, on préfère généralement lui faire subir un traitement complémentaire,
à savoir une pulvérisation d'une formulation, contenant éventuellement des charges
abrasives. Cette formulation est généralement à base d'un latex synthétique : résine
phénolique ou latex acrylique.
[0046] Cette pulvérisation non excessive ne peut être réalisée que sur une face du nontissé,
celle destinée à constituer la surface externe du tampon. De plus, dans l'hypothèse
où la formulation contient des charges abrasives, il convient de ne pas la faire pénétrer
trop profondément dans le nontissé. Ses deux conditions sont à respecter si l'on veut
obtenir sur le pourtour du tampon une soudure correcte et uniforme.
[0047] L'intervention ou non des abrasifs, en plus ou moins grande quantité, constitués
de matériaux plus ou moins durs, dépend évidemment des propriétés que l'on souhaite
conférer au tampon selon l'invention, plus exactement à chacune des faces du tampon
selon l'invention.
[0048] Les tampons selon l'invention peuvent en effet présenter deux faces avec abrasif,
une seule face avec abrasif ou aucune face avec abrasif. Il suffit d'associer des
nontissés, présentant sur une de leurs faces l'état de surface adéquat.
[0049] Les tampons selon l'invention, avec charges abrasives, se substituent avantageusement
à la laine d'acier.
[0050] Les tampons selon l'invention, avec peu ou pas de charges abrasives, sont avantageusement
utilisés comme récurants de surfaces fragiles.
[0051] A titre de charges abrasives appropriées, on pourra utiliser par example du carbure
de silicium, de l'alumine, de la silice, du talc ou leurs mélanges.
[0052] Ces charges abrasives sont déposées sur la nappe liée à raison d'environ 50 à 200
g/m² (en poids sec) de la formulation qui les contient.
[0053] On rappelera que même en l'absence de telles charges, les nontissés, à base de fibres
de polyamide et de polyester, liées et ayant éventuellement subies une pulvérisation,
constituent avantageusement les faces ou l'une au moins des faces d'un tampon selon
l'invention.
[0054] Selon une variante de réalisation de l'invention, le tampon contient en outre du
savon.
[0055] On a vu ci-dessus qu'avantageusement, ledit savon est contenu, réparti au sein de
la mousse de polyuréthanne, sous forme solide. Les particules solides peuvent être
de granulométrie variable. Le tampon selon l'invention peut également présenter sur
au moins une de ses faces extérieures, une "pellicule" de savon.
[0056] La présente invention concerne également un procédé pour l'obtention de tampons tels
que décrits ci-dessus.
[0057] Ce procédé consiste :
- à réaliser l'ensemble nontissé/mousse/nontissé, ou l'ensemble nontissé/matériau
thermofusible ou thermoramollissant/mousse/matériau thermofusible ou thermoramollissant/nontissé,
de façon à ce que les faces abrasives et/ou récurantes desdits nontissés soient tournées
vers l'extérieur ;
- à présenter l'assemblage ainsi réalisé entre les moules supérieur et inférieur d'un
outil de thermoformage ;
- à thermosouder le sandwich ainsi formé à une température dans la gamme des températures
de ramollissement de la mousse de polyuréthanne et au moins égale à la température
de fusion des fibres de polyamide ;
- à individualiser, enfin, par découpage, les tampons obtenus.
[0058] Les nontissés sont obtenus, comme précisé ci-dessus, à partir d'une nappe de fibres,
préliée mécaniquement, liée chimiquement, de préférence par un latex synthétique et
sur laquelle on a éventuellement pulvérisé une résine phénolique. Ladite résine contient
éventuellement des charges abrasives.
[0059] Entre lesdits nontissés, on dispose la mousse de polyuréthane éventuellement entre
les deux couches du matériau thermofusible ou thermoramollissant employé, et on présente
l'ensemble entre les moules supérieur et inférieur d'un outil de thermoformage. L'outil
de thermoformage est monté sur une presse.
[0060] La forme des moules conditionnera la forme des tampons obtenus. Ceux-ci peuvent notamment
avoir la forme de petits coussins, de cylindres...
[0061] Le sandwich est thermosoudé. Les tampons obtenus sont individualisés par découpage.
[0062] La thermosoudure est réalisée à une température voisine des températures de transformation
de la mousse de polyuréthanne et des fibres de polyamide.
[0063] On provoque ainsi, à la périphérie du tampon, une zone de mélange intime desdits
matériaux, au sein de laquelle des fibres de polyester commencent à se ramollir. A
cette température, on provoque aussi la fusion ou au moins le ramollissement des couches
intermédiaires, éventuellement présentes. La zone comprimée, une fois refroidie, constitue
le joint entre les deux faces du tampon. Le chauffage dans l'outil de thermoformage
peut être assuré par tout moyen et notamment au moyen de résistances électriques,
de fluides caloporteurs ou par des techniques de micro-ondes, de haute fréquence...
[0064] Les conditions opératoires précises du thermoformage dépendent évidemment de la nature
exacte des matériaux mis en jeu et de leur épaisseur. Leur optimisation est à la portée
de l'homme du métier.
[0065] L'invention va être maintenant décrite plus en détail dans l'exemple ci-après.
[0066] Un tampon abrasif selon l'invention est réalisé à partir d'une nappe de fibres, comportant
:
- 20 % en poids de fibres de polyamide 6 à 44 dtex,
- 60 % en poids de fibres de polyamide 6 à 22 dtex,
- 20 % en poids de fibres de polyester à 17 dtex.
[0067] Ladite nappe pèse 90 g/m². Elle est imprégnée de liant -latex acrylique- dans un
bain, contenant des agents nécessaires à son utilisation.
[0068] Le poids sec de latex déposé est d'environ 40 g/m² (le rapport poids de latex déposé/
poids de fibres est d'environ 0,50).
[0069] La nappe imprégnée est séchée dans deux fours successifs, les températures au sein
de ceux-ci allant de 50 à 150°C.
[0070] Elle subit ensuite sur une de ses faces, une étape de pulvérisation. On utilise une
solution de résine phénolique contenant un mélange de silice et d'alumine. Au sein
de cette solution, le taux de charge/taux de liant est égal à 3. La quantité de produit
sec déposé sur la nappe au cours de cette étape de pulvérisation est d'environ 150
g/m². Ladite nappe, après séchage, peut être conditionnée aux dimensions désirées.
Elle pèse alors environ 280 g/m². Son épaisseur est d'environ 6,6 mm.
[0071] Pour réaliser un tampon selon la première variante de l'invention, on constitue un
sandwich en intercalant une mousse de polyuréthanne entre deux nappes de ce type.
On utilise une mousse d'épaisseur 10 mm, chargée en savon. Ladite mousse présente
une zone de ramollissement entre 200 et 240°C. On thermosoude le sandwich dans les
moules d'un outil de thermoformage monté sur une presse. Les paramètres essentiels
de ce thermosoudage sont les suivants :
O = 220°C environ
p = 15.10⁵ à 2.10⁶ Pa (15 à 20 bars)
t = 1 min.
[0072] La température du thermosoudage correspond au début des zones de fusion du polyamide
6 et de la mousse de polyuréthanne et au début de la zone de collage, de ramollissement
du polyester.
[0073] Les fibres de polyester, à la limite du ramollissement, sont collés sous l'action
de la pression en leur périphérie par la "solution" polyamide-polyuréthanne. On obtient
ainsi une soudure parfaitement homogène.
[0074] Les tampons sont ensuite individualisés.
[0075] Ils se caractérisent par une efficacité et une durée remarquables. Ils durent notamment
environ 4 fois plus longtemps que la laine d'acier classique.
[0076] En ce qui concerne leur abrasivité, elle peut être mesurée au test Taber.
[0077] Le test Taber est un test d'évaluation du comportement abrasif des nontissés ; l'évaluation
est faite par la mesure de la perte de poids de molettes d'aluminum, appliquées sur
le nontissé avec une certaine charge (1,5 kg), le nontissé étant animé d'un mouvement
de rotation.
[0078] Les faces du tampon présentent une abrasivité de 315 mg/1000 tours (abrasivité initiale
à 50 tours), de 215 mg/1000 tours (abrasivité à 200 tours).
[0079] De la même façon, on peut réaliser un tampon selon la seconde variante de l'invention,
en thermosoudant un sandwich comportant entre les deux nappes de nontissés décrites
ci-dessus, une mousse de polyuréthanne, d'épaisseur 8 mm, chargée en savon entre deux
couches de mousse polyuréthanne-polyester d'épaisseur 1,4 mm.
[0080] La mousse de polyuréthanne est la même que celle utilisée précédemment (zone de ramollissement
200-240°C. La mousse de polyuréthanne-polyester présente une zone de ramollissement
plus large : 180-240°C. Une partie de celle-ci est même thermofusible.
[0081] L'invention est illustrée sur les figures 1-3 ci-après.
La figure 1 est une vue en perspective d'un tampon selon l'invention.
La figure 2 est une coupe d'un tampon selon la première variante de l'invention.
La figure 3 est une coupe d'un tampon selon la seconde variante de l'invention.
[0082] Sur ces figures, on a représenté en (1) et (1′) les deux nontissés constituant les
faces externes du tampon.
[0083] L'âme en mousse de polyuréthanne desdits tampons est représentée en (2). Elle est
chargée en particules de savon (4).
[0084] On a représenté en (3) le plan de soudure.
[0085] Selon la première variante de l'invention (Fig. 2), les nontissés (1) (1′) et la
mousse (2) sont solidarisés directement à leur périphérie.
[0086] Selon la seconde variante (Fig. 3), il intervient deux couches de mousse supplémentaires
(5), de part et d'autre de l'âme en mousse (2).
1. Tampon abrasif et/ou récurant, comportant une âme en mousse entre deux nontissés,
caractérisé en ce que ladite âme est une mousse de poluréthanne, les nontissés sont
à base d'un mélange de fibres de polyamide et de polyester, ledit polyamide présentant
des propriétés physiques voisines de celles de ladite mousse de polyuréthanne ; et
en ce que lesdits nontissés et ladite mousse sont solidarisés à leur périphérie par
thermosoudage, soit directement, soit par l'intermédiaire de deux couches en un matériau
thermofusible ou thermoramollissant disposées de part et d'autre de ladite mousse.
2. Tampon abrasif et/ou récurant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la
mousse de polyuréthanne contient du savon.
3. Tampon abrasif et/ou récurant selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé
en ce que lesdites couches intermédiaires sont des couches de mousse polyuréthanne
type polyuréthanne-polyester, polyuréthanne-polyéther, des films thermoplastiques
éventuellement perforés ou des nappes de fibres.
4. Tampon abrasif et/ou récurant selon la revendication 1, caractérisé en ce que les
fibres de polyamide et de polyester ont un titre unitaire inférieur à 50 dtex.
5. Tampon abrasif et/ou récurant, selon la revendication 1, caractérisé en ce que
les nontissés sont à base d'un mélange de 50 à 90 % en poids de fibres de polyamide
et de 50 à 10 % en poids de fibres de polyester ; de préférence d'environ 80 % en
poids de fibres de polyamide et d'environ 20 % en poids de fibres de polyester.
6. Tampon abrasif et/ou récurant selon la revendication 1, caractérisé en ce que les
fibres de polyester ont un titre unitaire compris entre 4,4 et 17 dtex.
7. Tampon abrasif et/ou récurant selon la revendication 1, caractérisé en ce que les
nontissés sont à base d'un mélange de fibres de polyamide 6 et de polyester.
8. Tampon abrasif et/ou récurant selon la revendication 1, caractérisé en ce que les
nontissés comportent :
- 20 % en poids de fibres de polyamide 6 de 44 dtex,
- 60 % en poids de fibres de polyamide 6 de 22 dtex,
- 20 % en poids de fibres de polyester de 17 dtex.
9. Tampon abrasif et/ou récurant selon la revendication 1, caractérisé en ce que les
nontissés, préliés mécaniquement, sont liés chimiquement, de préférence par un latex
synthétique, le poids de liant déposé, par rapport au poids de fibres, étant compris
entre 0,2 et 0,6.
10. Tampon abrasif et/ou récurant selon la revendication 9, caractérisé en ce que,
sur les nontissés, liés chimiquement, on pulvérise une formulation, qui contient éventuellement
des charges abrasives.
11. Tampon abrasif et/ou récurant selon la revendication 1, caractérisé en ce que
l'un au moins des deux nontissés comporte sur une face des charges abrasives, ladite
face constituant une face externe du tampon.
12. Tampon récurant selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux nontissés
ne comportent pas de charges abrasives.
13. Procédé d'obtention d'un tampon abrasif et/ou récurant selon la revendication
1, caractérisé en ce qu'il consiste :
- à réaliser l'ensemble nontissé/mousse/nontissé, ou l'ensemble nontissé/matériau
thermofusible ou thermoramollissant/mousse/matériau thermofusible ou thermoramollissant/nontissé,
de façon à ce que les faces abrasives et/ou récurantes desdits nontissés soient tournées
vers l'extérieur ;
- à présenter l'assemblage ainsi réalisé entre les moules supérieur et inférieur d'un
outil de thermoformage ;
- à individualiser, enfin, par découpage, les tampons obtenus.
14. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que les nontissés sont obtenus
à partir d'une nappe de fibres, préliée mécaniquement, liée chimiquement, de préférence
par un latex synthétique, sur laquelle on a pulvérisé une résine phénolique contenant
éventuellement des charges abrasives.