Procédé et dispositif de fabrication d'un non-tissé en forme, non-tissé obtenu et son utilisation

Abstract

 Le procédé de l'invention consiste à alimenter en fibres une carde sur une largeur limitée de celle-ci, à superposer le voile de carde en au moins dix couches puis à aiguilleter les couches superposées. La superposition est faite de préférence par enroulement sur un tambour cylindrique.
Le non-tissé en forme selon l'invention a une épaisseur qui décroit progressivement vers ses lisières latérales. On obtient une bande ayant, en section transversale, une forme asymétrique par une bicoupe longitudinale, par exemple suivant l'axe médian (16), et éventuellement deux découpes longitudinales au bord des lisières.

Description

[0001] La présente invention concerne la fabrication d'un non-tissé en forme, c'est-à-dire d'un non-tissé qui comporte en section transversale une forme particulière par rapport à la forme rectangulaire habituelle. Elle concerne plus spécifiquement un procédé de fabrication d'un tel non-tissé, le non-tissé obtenu et aussi une utilisation d'un tel non-tissé dans la confection d'un joint d'étanchéité.

[0002] A la connaissance du demandeur, la seule méthode pour obtenir un non-tissé en forme, c'est-à-dire ayant en section transversale une forme qui ne soit pas sensiblement rectangulaire, consiste à procéder sur le non-tissé, une fois réalisé, à une ou plusieurs découpes, par exemple en biseau. Cependant de telles découpes, si elles sont possibles sur des non-tissés d'une certaine épaisseur et sur les flancs latéraux, sont matériellement quasiment impossibles sur la face supérieure. Il n'est donc pas possible d'obtenir facilement un non-tissé dont la section transversale a une forme qui ne soit pas rectangulaire, et qui soit par exemple trapézoïdale.

[0003] C'est l'objet de l'invention que de proposer un procédé de fabrication d'un tel non-tissé.

[0004] Ce procédé de fabrication d'un non-tissé en forme consiste de manière connue à alimenter en fibres une carde, à réceptionner le voile fibreux en sortie de carde et à l'aiguilleter. De manière caractéristique, l'alimentation en fibres est réalisée sur une largeur limitée de la carde et, de plus, le voile fibreux en sortie de carde est superposé en au moins dix couches avant aiguilletage.

[0005] Le demandeur a en effet constaté que lorsque l'alimentation en fibres n'est pas réalisée sur toute la largeur de la carde, les lisières du voile obtenu sont d'une épaisseur moindre que l'épaisseur moyenne dudit voile. Sur un voile unitaire sortant de carde cette différence d'épaisseur n'est guère perceptible. C'est le mérite de l'invention que d'accentuer et mettre à profit cette irrégularité en réglant l'alimentation et en superposant les voiles unitaires sous la forme d'au moins dix couches successives. Ainsi le non-tissé obtenu a, en section transversale, une forme qui n'est pas rectangulaire mais dont au moins certaines zones ont une épaisseur différente de l'épaisseur moyenne du voile.

[0006] Dans le domaine de la fabrication de voile fibreux, on connaît par le document FR-A-2 598 723, un procédé et un appareillage pour entremêler des rubans de fibres au niveau notamment de cardes. Le procédé consiste, après avoir mis à plat le ruban de fibres, à entremêler les fibres du ruban à l'aide de jets d'air de manière à obtenir une meilleure cohésion du ruban. A cet effet, l'appareillage comporte outre des buses d'injection d'air, un entonnoir de ruban dont la lisière présente une section transversale qui diminue dans le sens du transport du ruban, et un dispositif de guidage des fibres disposé en avant de l'entonnoir.

[0007] Il existe également un autre dispositif tel que celui décrit dans le document DE-A-2 437 176, et permettant d'obtenir un voile fibreux à partir d'une matière première constituée de fibres. Dans ce dispositif, les fibres, après introduction, sont véhiculées à travers une cavité sous l'action d'un flux d'air jusqu'à deux rouleaux perforés, d'axes parallèles. Les fibres, ainsi aspirées, sont plaquées contre lesdits rouleaux qui sont par ailleurs entraînés en rotation dans des sens opposés. Les fibres passent ensuite entre les deux rouleaux où elles s'entremêlent pour constituer un voile fibreux. L'orientation des parois latérales de la cavité de passage des fibres est réglable, de manière à obtenir un voile fibreux d'une largeur donnée.

[0008] Les deux dispositifs connus précités ne permettent pas d'obtenir un voile fibreux dont les lisières sont d'une épaisseur moindre que l'épaisseur moyenne du voile. L'enroulement du voile obtenu ne permet donc pas d'obtenir un non-tissé en forme selon l'invention.

[0009] On connaît également par le document EP 0 147 297 un procédé et appareillage pour la fabrication de structures formées par des couches superposées de matériau fibreux liées entre elles. A cet effet, on amène sur un mandrin rotatif une bande de matériau, en vue de réaliser son bobinage en spires successives jointives. Cependant deux spires successives ne sont pas superposées, comme dans le procédé de la présente invention. De plus les spires successives de la bande de matériau ont généralement été au préalable préaiguilletées pour leur consolidation, ce qui facilite leur manipulation.

[0010] On connaît également par le document CH-A-350 584, un procédé et un dispositif d'enroulement direct sur un enrouleur, d'une bande de coton en sortie de carde. Cette bande de coton a été consolidée avant enroulement en passant entre deux rouleaux d'une calandre de mise en forme chauffée. Certes la bande de coton est enroulée en couche successives superposées, mais ayant déjà été consolidée elle n'est pas aiguilletée.

[0011] Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, la superposition est réalisée par enroulement du voile en sortie de carde sur un tambour cylindrique. Dans ce cas, avant aiguilletage, on découpe transversalement le voile constitué en au moins dix couches superposées.

[0012] On comprend que le non-tissé en forme obtenu par cette voie a une longueur qui est au maximum égale à la circonférence du tambour cylindrique. Ce procédé est donc particulièrement adapté pour la fabrication de non-tissé en forme destiné à la confection d'articles de petites dimensions.

[0013] Lorsque l'alimentation en fibres est réglée sur une portion médiane de la carde, la variation d'épaisseur de la section transversale correspond à une coupe en biseau des flancs latéraux.

[0014] Selon une variante de réalisation, le procédé de l'invention consiste à alimenter le carde de manière séquentielle sur des portions médianes de plus en plus étroites d'une séquence à l'autre et à superposer avant aiguilletage les couches obtenues lors des différentes séquences. Dans ce cas, on peut obtenir un non-tissé en forme qui a une face supérieure sensiblement triangulaire ou en arc de cercle.

[0015] Pour l'obtention d'un non-tissé de forme asymétrique en section transversale, le procédé peut comporter une opération de découpe longitudinale sensiblement selon l'axe médian et éventuellement selon les deux lisières.

[0016] C'est un autre objet de l'invention que de proposer un dispositif apte à la mise en oeuvre du procédé précité de fabrication d'un non-tissé en forme. Ce dispositif comporte de manière connue une carde pourvue d'un système d'alimentation. De manière caractérisitique, le système d'alimentation est équipé de moyens de réglage apte à limiter l'alimentation en fibres sur une largeur déterminée de la carde ; de plus le dispositif comporte , en sortie de carde, un tambour cylindrique d'enroulement du voile.

[0017] De préférence la surface du tambour cylindrique est garnie d'un revêtement en velours, apte à l'accrochage temporaire des fibres sur la surface du tambour.

[0018] C'est un autre objet de l'invention que de proposer un non-tissé en forme obtenu par le procédé précité. Il s'agit en particulier d'une bande non-tissé de petite largeur, comprise entre 10 et 20 cm, dont au moins un bord latéral présente, en section transversale, sensiblement la forme d'un trapèze rectangle, dont la face oblique correspond au dessus de la bande.

[0019] Cette bande non-tissé est avantageusement utilisée dans la confection de joint d'étanchéité.

[0020] L'invention sera mieux comprise à la lecture qui va être faite d'un exemple de fabrication d'une bande non-tissé en forme de petite largeur, illustré par le dessin annexé dans lequel,

La figure 1 est une vue schématique de dessus de la formation d'un voile unitaire de fibres,

La figure 2 est un diagramme représentant la formation de non-tissé en forme selon l'invention, et

La figure 3 est une vue en perspective d'une pièce tronçonnée destinée à la confection d'un joint d'étanchéité.

[0021] Sur la figure 1 on a représenté très schématiquement le chemin parcouru par les fibres 1, lorsqu'elles passent dans le système d'alimentation 2, dans la carde proprement dite 3 et dans le système de réception 4.

[0022] Les fibres 1 sont déposées, par des moyens connus ou éventuellement manuellement s'il s'agit d'une petite production, sur un tablier alimentaire 5, par exemple constitué de lattes 6 transversales entraînées en déplacement sous forme d'une boucle fermée. Un dispositif de réglage 7 permet de déterminer la portion limitée en largeur où sont alimentées les fibres 1 par rapport au tablier alimentaire 5. Ce dispositif consiste par exemple en deux montants verticaux, montés au-dessus du tablier et parallèlement à la direction de déplacement des fibres selon la flèche F, et assorties d'un dispositif de coulissement transversal permettant de déplacer les deux montants 8, 8′ l'un par rapport à l'autre.

[0023] Les fibres 1 occupent une largeur l entre les deux montants 8, 8′. Déjà lorsqu'elles se déplacent longitudinalement en sortie du système 2 d'alimentation et plus encore lorsqu'elles passent sur les cylindres de la carde, les fibres 1′ qui se trouvent vers les bords latéraux du voile se déplacent aussi transversalement, de sorte que globalement le voile a à la sortie de la carde 3 sur le système de réception 4 une largeur L, supérieure à la largeur l précitée. Cet accroissement de largeur n'étant pas dû à un déplacement transversal uniforme de toutes les fibres 1, mais étant dû à un déplacement transversal des fibres 1′ qui se trouvent proches des lisières 9, on constate une réduction progressive du nombre de fibres sur ces bords et donc une réduction de l'épaisseur du voile .

[0024] On pourrait expliquer ce phénomène par le fait que les fibres 1′ le long des lisières 9 étant relativement moins accrochées aux autres fibres s'échappent progressivement pour occuper l'espace libre.

[0025] A la sortie de la carde 3, le voile 12 de fibres de largeur L est réceptionné sur un tambour cylindrique 10, dont la surface extérieure est revêtue d'un velours 11. Les fibres du voile 12 s'accrochent suffisamment sur le velours 11 pour que celui-ci 12 puisse s'enrouler sur le tambour 10. Bien sûr la vitesse linéaire du tambour 10 est égale à la vitesse de sortie de la carde 3.

[0026] Le voile 12 en sortie de carde 3 est enroulé sur le tambour 10 à raison d'au moins dix couches superposées, puis on découpe transversalement cette accumulation de couches. La bande 13 obtenue a une longueur totale qui est égale à la circonférence de tambour 10. Elle est décrochée de la surface de velours 11, puis aiguilletée.

[0027] Le non-tissé en forme 14, consolidé par l'aiguilletage, a sensiblement la forme montrée sur la figure 3, après que l'on ait effectuée des découpes longitudinales le long des lisières 9. En section transversale, le non-tissé a une face inférieure 15 qui est plane ; il s'agit de la face qui était en contact avec le tambour 10. Sa largeur totale L′ correspond à la largeur L de sortie de carde, déduction faite des découpes latérales.

[0028] L'épaisseur E du non-tissé 14 dans sa partie médiane 16 est sensiblement uniforme sur une zone médiane de largeur L˝, puis latéralement cette épaisseur décroit jusqu'à une valeur e. Cette décroissance progressive est représentée sur la figure 3 comme étant linéaire. Dans la réalité, la réduction latérale d'épaisseur prend une forme qui varie selon les fibres mises en oeuvre, les conditions opératoires, la tension exercée lors de l'enroulement sur le tambour ; on comprend que la discontinuité marquée par la ligne 17 sur la figure 3 n'apparaît pas visuellement.

[0029] Le non-tissé 14 peut être découpé selon l'axe médian 16 et aussi tronconné à des longueurs données pour que chaque élément soit mis en oeuvre dans la confection de joint d'étanchéité. Cet élément de non-tissé en forme est particulièrement intéressant pour constituer, dans le joint, un matelas de rembourrage d'épaisseur non uniforme.

[0030] Dans un exemple précis de réalisation, les conditions opératoires étaient les suivantes : alimentation d'une petite carde laine d'échantillonnage à quatre travailleurs sur une largeur l de 100 mm, à l'aide de 80 grammes de fibres minérales de coupe 60 mm et de titrage 200 tex. Le voile en sortie de carde avait une largeur de 150 mm environ. Les 80 grammes de fibres ont été enroulés sur 35 couches sur un tambour de 1,25 m de circonférence. Aprés découpe, la bande a été aiguilletée à raison de 200 coups/mn, avec une pénétration d'aiguilles de 10 mm et une densité de 27 coups/cm² . Après découpes latérales, la largeur L′ était égale à 140 mm, L˝ à 90 mm, E à 10,7mm et e à 4,4mm.

[0031] L'exemple qui a été donné ci-dessus n'est qu'une illustration de ce qui peut-être obtenu grâce au procédé de l'invention. En particulier il revient à l'homme de métier de régler les conditions de largeur limitée de l'alimentation en fibres - médiane ou excentrée - ainsi que les conditions de superposition des couches unitaires, en fonction de la forme finale du non-tissé qu'il recherche.

[0032] Par exemple, pour obtenir un effet de réduction d'épaisseur latéralement sur une largeur plus importante, l'alimentation pourra être décalée dans le temps, en plusieurs séquences, la largeur l d'alimentation étant de plus en plus étroite d'une séquence à l'autre. On comprend que le non-tissé résultant de la superposition des couches obtenues lors de chaque séquence aura comparativement à l'exemple illustré à la figure 3, une largeur L˝ plus réduite pour une même largeur totale L′. Il serait éventuellement possible d'obtenir ainsi une forme sensiblement triangulaire, voire en arc de cercle.

[0033] Le non-tissé en forme de l'invention a sensiblement la même densité de fibres dans tout son volume.

Revendications

1. Procédé de fabrication d'un non-tissé en forme, consistant à alimenter en fibres (1) une carde(3), à réceptionner le voile fibreux en sortie de carde et à l'aiguilleter, caractérisé en ce que l'alimentation en fibres est réalisée sur une largeur limitée l de la carde et en ce que le voile fibreux en sortie de carde est superposé en au moins dix couches avant aiguilletage.

2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la superposition est réalisée par enroulement du voile en sortie de carde sur un tambour cylindrique (10).

3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que l'alimentation en fibres est réglée sur une portion médiane de la carde.

4. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il consiste à alimenter le carde de manière séquentielle sur des portions médianes de plus en plus étroites d'une séquence à l'autre et à superposer avant aiguilletage les couches obtenues lors des différentes séquences.

5. Procédé selon la revendication 1 pour la fabrication d'un non-tissé de forme asymétrique en section transversale, caractérisé en ce qu'il comporte une opération de découpe longitudinale sensiblement selon l'axe médian et éventuellement selon les deux lisières.

6. Dispositif apte à la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 de fabrication d'un non-tissé en forme, ledit dispositif comportant une carde (3) pourvue d'un système d'alimentation (2) caractérisé en ce que le système d'alimentation (2) est équipé de moyens de réglage (7) aptes à limiter l'alimentation en fibres(1) sur une largeur déterminée (l) de la carde (2) et en ce qu'il comporte , en sortie de carde (3), un tambour cylindrique (10) d'enroulement du voile .

7. Dispositif selon la revendication 6 caractérisée en ce que la surface du tambour cylindrique (10) est garnie d'un revêtement en velours (11) , apte à l'accrochage temporaire des fibres sur la surface du tambour.

8. Non-tissé en forme susceptible d'être obtenu par le procédé de la revendication 1 caractérisé en ce qu'il consiste en une bande non-tissé de petite largeur, comprise entre 10 et 20 cm, dont au moins un bord latéral présente, en section transversale, sensiblement la forme d'un trapèze rectangle, dont la face oblique correspond au dessus de la bande.

9. Utilisation du non-tissé de la revendication 8 dans la confection de joint d'étanchéité.

Dessins