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EP1493496B1 - Dispositif et procédé d'enduction - Google Patents

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Publication number
EP1493496B1
EP1493496B1 EP04291649A EP04291649A EP1493496B1 EP 1493496 B1 EP1493496 B1 EP 1493496B1 EP 04291649 A EP04291649 A EP 04291649A EP 04291649 A EP04291649 A EP 04291649A EP 1493496 B1 EP1493496 B1 EP 1493496B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
substrate
coating
fluid
roll
opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP04291649A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1493496A1 (fr
Inventor
Jean François Chartrel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bostik SA
Original Assignee
Bostik SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bostik SA filed Critical Bostik SA
Publication of EP1493496A1 publication Critical patent/EP1493496A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1493496B1 publication Critical patent/EP1493496B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/0254—Coating heads with slot-shaped outlet
    • B05C5/0266—Coating heads with slot-shaped outlet adjustable in length, e.g. for coating webs of different width
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C3/00—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material
    • B05C3/18—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material only one side of the work coming into contact with the liquid or other fluent material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/0254—Coating heads with slot-shaped outlet
    • B05C5/0262—Coating heads with slot-shaped outlet adjustable in width, i.e. having lips movable relative to each other in order to modify the slot width, e.g. to close it

Definitions

  • the subject of the invention is a novel device and a new process for coating a fluid, especially a fluid with a flow threshold.
  • coating refers to the application of a fluid or fluidized substance to a support or substrate and, by extension, the layer of the substance deposited as a coating itself.
  • Adhesives such as solvent-based two-component polyurethane reagents (PU2K) are frequently used for coating substrates such as woven or knitted webs.
  • the coating leads to a mechanical reinforcement of the substrate and has various applications, such as fixing the weave, shaving the loops of the substrate or cutting the substrate.
  • US-A-4,554,886 discloses a coating device comprising a coating tank with an opening, adapted to receive a fluid for coating a substrate and a coating roll, the roll being opposite the opening and arranged so that the substrate can be inserted between the roll and the opening.
  • Standard roll gluing machines (x) with overflow and recycle feed as used for solvent-based PU2K adhesives are known.
  • coating devices using a lip nozzle are known, as is practiced for HMPUR (Reactive Hot-Melt Polyurethanes).
  • HMPUR Active Hot-Melt Polyurethanes
  • the invention relates to a coating device comprising a coating tank with an opening and a coating roll, wherein the roller is facing the opening.
  • the invention also relates to a method of coating a substrate with a fluid comprising the steps of: (i) providing a substrate and a fluid, (ii) applying the fluid to the substrate and (iii) shearing fluid by the substrate set in relative motion relative to the fluid, see US-A-4,554,886 .
  • the method according to the invention is further characterized by a step (iv) of extending the substrate at least partially concomitant with the fluid shearing step.
  • the invention provides a coating device comprising a coating tank, with an opening, and a coating roll, wherein the roll is facing the opening.
  • the coating pan is adapted to receive a substance to be coated on a substrate.
  • the opening is smaller than or equal to the roller surface opposite the tray.
  • a fluid for example a flow threshold adhesive, can be introduced into the coating tank.
  • a substrate for example a textile web, can be inserted between the roll and the opening, the backing of the substrate (that is, the side to be coated) facing the opening.
  • the fluid Under the action of gravity or any means of pressure of the appropriate fluid, the fluid is applied to the substrate.
  • the substrate When set relatively to the fluid, the substrate exerts a shear stress on a layer of the fluid, for example a lower horizontal layer when the fluid is applied to the substrate under the action of gravity.
  • the flow threshold fluid When the flow threshold fluid is subjected to sufficient shear stress by the substrate web, it may flow and then coat the substrate.
  • Such a device allows the coating of the strip with good penetration of the fluid into the substrate.
  • the substrate can simultaneously be extended at the coating roll, which improves the penetration of the fluid.
  • the use of this device with a fluid having both a flow threshold and a rapid cohesion increase further allows good penetration into the substrate, for example in the weft of a textile, without crossing it. It is furthermore possible to co-ordinate the band drive speed and the physicochemical properties of the fluid in order to obtain precise control of the weight of adhesive deposited and, thus, properties of the substrate suitable for various applications. (fixation of the weave, shaving of the loops of the substrate, longitudinal cutting, transverse cutting of the cutter, butting by ultrasonic welding and fixing or stiffening of the selvedges).
  • the use of a coating roll gives better coating results than a conventional device using a lip nozzle. In particular, we obtain through the invention a more tense coating and brighter.
  • the figure 1 shows a perspective view of an exemplary coating device according to the invention, using gravity as a means of applying the fluid to the substrate.
  • the device 10 comprises a coating tank 21 delimited, in its upper part, by four flanks 26a, 26b, 26c, 26d. These flanks may advantageously be made of polytetrafluoroethylene, given the resistance to chemical substances, the thermal stability and the low coefficient of friction thereof.
  • the tray 21 comprises an opening 22 formed by the flanges 27,28 of two other sides 27a, 28a, which will be described with reference to the figures 2 and 3 .
  • the coating device 10 further comprises a coating roll 31 facing the opening 22, below it, and whose width is generally between 20 and 60 cm.
  • the width of the roll is however not limited theoretically; it is in practice considering the risk of mechanical deformation of the roller (buckling).
  • the diameter of the roll is preferably less than 100 mm and more preferably between 30 and 50 mm.
  • an adhesive can be introduced into the coating tank 21 and a substrate strip 40 can be inserted between the roller 31 and the lower opening 22, through a space provided for this purpose and, if necessary , adapted to the thickness of the band (relief included).
  • the space between the roller 31 and the lower opening 22 is typically between 0.1 and 7 mm, depending on the desired coating weight. For example, providing a space of about 5 mm, corresponding to a thickness of a substrate with its relief, provides a basis weight of between 50 and 5000 g / m 2 , depending on the resistance to crushing of the relief.
  • the face to be coated of the substrate 40 is placed on the side of the opening 22. Under the action of gravity, the adhesive is applied to all or part of the strip, the opening having dimensions less than or equal to those of the roll.
  • Such a device is particularly well suited to the implementation of a method of coating a substrate with a fluid, according to the invention.
  • a fluid may, for example, be a flow threshold fluid, preferably without a solvent.
  • the method according to the invention comprises steps of providing a substrate and a fluid; applying the fluid to the substrate; and shearing the fluid by the substrate moving relative to the fluid.
  • the method according to the invention therefore proposes to apply the fluid to a substrate and to exert a shear stress on this fluid.
  • the shear stress is sufficient to overcome the flow threshold of this fluid, it can flow and wet the substrate properly.
  • the shear stress becomes lower than the flow threshold (for example when the stress ceases), the fluid no longer flows.
  • the coating method according to the invention further comprises a step of extending the substrate 40 (that is to say an opening of the relief or meshes 42 of the substrate, at least partially concomitant with the shearing step of the substrate. fluid, in order to improve the shearing of the fluid by the substrate as well as the penetration of the fluid into the substrate.
  • the device and method according to the invention are well suited for use with a flow threshold fluid such as a fluid whose viscosity, measured using a Brookfield standard viscometer at 23 ° C., is included between 100 and 200000 mPas, preferably between 200 and 4000 mPas, with a flow threshold between 1 and 5000 Pa, preferably between 10 and 500 Pa and a time to obtain the adjusted flow threshold between 1 and 20 seconds, and preferably between 2 and 10 seconds.
  • a flow threshold fluid such as a fluid whose viscosity, measured using a Brookfield standard viscometer at 23 ° C., is included between 100 and 200000 mPas, preferably between 200 and 4000 mPas, with a flow threshold between 1 and 5000 Pa, preferably between 10 and 500 Pa and a time to obtain the adjusted flow threshold between 1 and 20 seconds, and preferably between 2 and 10 seconds.
  • a flow threshold fluid such as a fluid whose viscosity, measured using a Brookfield standard viscometer
  • the fluid can both have a flow threshold and a Newtonian behavior once the threshold is crossed, and remain perfectly suitable for use with the device according to the invention.
  • the device according to the invention is also compatible with a wide range of fluids without a flow threshold, that is to say having a threshold less than 1 Pa, but having an appropriate viscosity, between 100 and 200000 mPas.
  • the device and the method are particularly well suited for the application of a two-component polyurethane reactive adhesive (PU2K), comprising a resin part comprising at least one polyol and a polyamine, and a hardener part comprising at least one isocyanate.
  • PU2K polyurethane reactive adhesive
  • Such a reactive mixture is likely to have a flow threshold. It can also advantageously be used without solvent, that is to say having a solvent content of less than 1% and, preferably, less than 500 ppm by weight, in the device according to the invention.
  • the driving of the substrate strip 40 around the roller 31 leads to shearing of the fluid by the substrate.
  • Sufficient shear of an adhesive having a profile as described above increases the fluidity of this adhesive at the lower opening, thereby causing proper wetting of the substrate fibers.
  • the passage of the strip on the roller 31 further leads to an extension of the substrate 40 (that is to say to an opening of the relief or meshes 42 of the substrate), facing side coating.
  • This extension varies in particular as a function of the diameter of the roller 31 as well as the angles formed by the substrate on either side of the roller 31: one will speak of angles of arrival and exhaust according to which one is located downstream or upstream of the roller 31, respectively.
  • This extension is at least partially concomitant with the shear of the adhesive, which improves the wetting of the substrate fibers by the adhesive.
  • the roll diameter 31 of coating sought is the smallest possible, to allow maximum extension of the substrate 40, provided that this diameter does not induce significant buckling of the roll.
  • a roll diameter of between 30 and 50 mm makes it possible to optimize the extension of the substrate 40.
  • a diameter of 40 mm is particularly suitable for the extension of substrates of various types. The extension of the substrate 40 is resorbed just after the passage on the coating roll 31 while the adhesive resumes cohesion after shearing. The use of such a device 10 with an adhesive having both a flow threshold and a rapid cohesion increase improves the penetration of the fluid into the substrate without crossing it.
  • the belt drive speed can be further adjusted (1 to 200 m / min, preferably 10 to 50 m / min) together with the physicochemical properties of the adhesive to allow precise control of the basis weight of the adhesive.
  • deposited adhesive for example between 10 and 500 g / m2, depending on the relief of the support.
  • Such an adjustment also makes it possible to obtain various properties, depending on the application envisaged, such as fixing the weave, shaving the loops of the substrate, cutting longitudinal or transverse to the cutter, butting by ultrasonic welding and fixing. or the stiffening of the edges.
  • the coating device according to the invention is also particularly well suited to the coating of self-gripping textiles.
  • the use of a coating roll 31 gives better coating results than a conventional device using a lip nozzle.
  • we obtain through the invention a more tense coating and brighter.
  • the device 10 according to the invention does not give rise to frequent production stops, even when used with adhesives having a rapid cohesion increase.
  • the figure 2 shows a side view of a coating device 10 according to the invention.
  • This view shows the edges 27,28 of the flanks 27a, 28a, defining the lower opening 22 of the tray 21, under which is located the roller 31.
  • the flanks 27a, 28a can be inclined, so that the tray 21 has a funnel section, with a hopper angle adapted to facilitate the flow of the fluid.
  • another type of section for example rectangular, could also be suitable.
  • flanks 27a, 28a can slide according to the arrows shown in FIG. figure 2 . It is thus possible to adjust the space between the tray and the coating roll, depending on the thickness of the substrate and / or in conjunction with the physico-chemical properties of the adhesive, in order to obtain specific properties of the substrate strip 40 (see above).
  • a coating device 10 in which the section of the flanges 27,28 is in the form of rounded tip at its end (the osculating circle at the end of a flange has a diameter typically between 0.5 and 15 mm), in order to promote the sliding of the strip and to avoid any hitch with it when it is driven on the roller 31.
  • the profile of the flanges 27,28 of the exemplary device shown on the figure 2 results from a compromise between their machinability (the edges are in this example made of a metallic material) and the exhaust angle ⁇ sought.
  • the angle corresponding to the point, in section is typically between 20 ° and 40 °.
  • It may, however, be adapted to provide an exhaust angle ⁇ greater than the wetting angle of the fluid to prevent the accumulation of fluid against a rim. This makes it possible to lengthen the continuous running time of the device before interruption for cleaning and, therefore, to reduce the frequency of production stoppage.
  • the return means 29 comprise one or more coil springs. If necessary, the springs may be in contact with the surfaces of the support 12, a plate 14 and a sleeve 16. This sleeve may optionally be adjustable, that is to say it can be screwed on a rod 16a for adjusting the return force of the spring.
  • the previous assembly also makes it possible to adjust the operating position of the tray 21 (in particular the height of the tray, the pitch and roll angles), to dampen the vibrations of the system (for example when passing joints from end to end of the substrate strip) and release occasional stresses generated by the movement of the substrate strip 40.
  • rollers 32 for guiding the substrate strip 40, as in the example of device 10 shown in FIG. figure 2 .
  • the substrate may be inserted below or above a guide roll, depending on the desired angle of arrival and / or exhaust. These angles are those formed between the upper surface of the substrate and the lower surface of a flange 27, 28.
  • the wetting angles of the fluids used typically vary between 15 and 40 °.
  • the figure also shows positioning means 32a, 32b of the guide roller. In this example, these means comprise a nut 32a screwed onto the shaft of a guide roll 32 and tightening a washer resting on a bean 32b.
  • the nut 32a thus makes it possible to adjust the position of the shaft of the guide roll 32 situated on one side of the coating roll 31. Similar positioning means can be provided on the opposite side of the coating roll 31 to allow adjustment of the position of another guide roll 32.
  • a roller 32 may for example be provided with rollers 34, whose spacing may be adjustable to the width of the substrate, in order to guide the substrate strip 40 through the coating device 10.
  • a curved guide roller that is to say whose outer surface has a regular curvature and slightly convex in a plane containing the axis of the roller, to allow guiding and centering of the substrate.
  • eccentric positioning means make it possible to cover a wider range of arrival angle and / or escape of the substrate on the coating roller 31.
  • these means make it possible to adjust the angle of arrival and / or escape of the substrate, and more precisely than with a non-eccentric mechanism.
  • These angles will preferably be adjusted to a value greater than that of the wetting angle of the fluid used, to prevent the accumulation of fluid and, thus, to reduce the frequency of downtime.
  • the position of a roll 32 may, if necessary, be adjusted, in particular in height, to tension the substrate strip 40 (the substrate then being inserted under the roll 32) and this, while guiding it so as, for example, to optimize the extension of the substrate 40 during its passage at the opening 22.
  • the figure 3 shows a schematic view from above of a portion of a coating device 10, not to scale. More particularly, the figure shows flanks 27a, 28a of the coating tank 21, whose flanges 27,28 define the opening 22.
  • the length of the opening (that is to say in the direction of flow of the substrate) is typically between 10 and 50 mm.
  • Drawers 23,24 are inserted in the opening thus defined, in which they can slide.
  • Other sides 26a, 26c of the tray 21 are shown in the figure.
  • the drawers are terminated by gripping means 23a, 24a adapted for handling the drawers from outside the coating device 10.
  • These gripping means 23a, 24a may comprise fixing means, such as pressure screws. or micrometric adjustment screws, to secure the positioning of the drawers 23,24.
  • the outer parts of the drawers are represented by dotted lines: the length of these parts can be adapted to the desired degree of closure of the opening 22 by the drawers 23,24. In particular, it is possible to provide a length of drawers such as to allow the opening 22 to be closed completely. It is thus possible to obtain a removable tray, which facilitates the operation, the substrate change and the cleaning. It should be noted that the same result can be obtained using a single drawer.
  • the figure also shows a substrate strip 40 inserted in the device 10, that is to say under the tray 21 and above the roller 31 (not shown). The pattern symbolizes the side of the face to be coated with the substrate. A fluid 60 partially fills the tray 21, its contours being delimited by dotted lines.
  • drawers 23,24 makes it possible to control the width of the surface to be coated.
  • the substrate 40 After passing under the opening 22, the substrate 40 is partially coated on a surface corresponding to the width defined by the drawers 23,24.
  • the coated surface of the substrate is symbolized an altered pattern with respect to the pattern of the substrate 40 before coating.
  • a tray 21 with "variable geometry” is obtained. It is furthermore possible to vary the geometry of the tank 21 together with the physicochemical properties of the adhesive, with a view to obtaining specific properties of the substrate strip 40.
  • the device 10 described above may also be capable of operating in both directions of circulation of the substrate. This is the case of the device or device parts illustrated on the Figures 1 to 4 .
  • This option allows for example to circulate the substrate strip through the device 10 while adjusting the settings of the device (such as the angles of arrival / exhaust and the height of the tray), then to circulate the band in in reverse, once these settings are complete. This saves several meters of substrate tape, which proves to be all the more advantageous as the substrate is expensive.
  • the substrate web can be directed into an oven.
  • the length of the oven is between 1 and 20 meters, its temperature varies between 50 and 250 ° C and the relative humidity is between 0 and 80%.
  • the passage of substrate can also be multiplied inside the oven, in order to save money. oven length.
  • the speed of the substrate strip 40 can reach 60 meters per minute inside the oven.
  • the adhesive can, depending on its composition, find fluidity (at least temporarily) and thus perfect the wetting.
  • the parameters mentioned above can be adjusted so that a mechanical catch takes place without the adhesive passing through the support.
  • the cohesion of the adhesive can rapidly increase under the effect of temperature, which favors chemical conversion.
  • the chemical conversion rate obtained with a two-component polyurethane adhesive as described above can reach more than 98% at the furnace outlet. It is then sufficient to allow a winding of the substrate strip 40 without release paper and release without blocking effects.
  • the device 10 may further advantageously comprise a coil winding of the substrate.
  • a winding roller may be located downstream of the coating roller 31 and, where appropriate, downstream of one or more drive rollers 32 and downstream of a furnace. Rotating the winding roller alone may be sufficient to move the belt along its conveying path. This does not preclude the use of independent drive means for each of the rollers 31,32 involved in the device 10, particularly when it is desirable to exert a tension on the web.
  • the invention significantly improves backside coating of substrates and can be implemented with substrates having a wide variety of textures.
  • substrates that may be suitable are, for example, substrates with brush strands, release papers, plastic films, in particular of polyester, polyamide, polypropylene and polyethylene, metal films or plastic films comprising metallized yarns, glass fabrics, wood-veneered films, natural fiber fabrics (eg, cotton-fiber fabrics), antistatic fabrics, man-made cellulose-based textile materials (eg rayon) and non-woven fabrics -woven synthetic or natural.
  • the figure 4 schematically illustrates a partial view, in profile of a substrate 40 inserted in a coating device according to the invention.
  • the substrate 40 inserted between the coating roll 31 and the edges 27, 28 of the coating tray has a texture 42 (or relief) of any origin (for example due to weave or fibers) symbolized by battlements.
  • the substrate 40 is stretched downstream and / or upstream of the device and the flanges are flush with the substrate.
  • the mechanical stress exerted in particular by the roller 31 on the substrate leads to a spacing of the patterns or, again, to an opening of the relief forming the texture of the substrate. This gap or opening can not only improve the shear of the fluid applied to the substrate but also allows the fluid to better penetrate the texture, that is to say, better wet the substrate.
  • the height of the fluid above the substrate can be regulated, especially at the level of the coating tank, this fluid height creating a hydrostatic pressure conducive to wetting and impregnation, which it is not possible to get with a squeegee.
  • a possible variant comprises the use of a plurality of trays 21 and rollers 31 coating for the successive coating of a substrate strip 40 by different fluids.
  • Another variant relates to transfer coating, that is to say a method according to which a coating layer is applied on a temporary support (for example non-stick paper), on which it is then optionally possible to add a coating product. hooking, to finally allow the transfer of the coating layer, for example by means of a roller, on a final support such as a sheet or other medium unsuitable for direct coating.

Landscapes

  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)

Description

  • L'invention a pour objet un nouveau dispositif et un nouveau procédé d'enduction de fluide, notamment de fluide à seuil d'écoulement.
  • On appelle « enduction » l'application d'une substance fluide ou fluidifiée sur un support ou substrat et, par extension, la couche de la substance déposée comme enduit elle-même. Des adhésifs tels que les réactifs polyuréthannes bi-composants (PU2K) solvantés sont fréquemment utilisés pour l'enduction de substrats tels que des bandes tissées ou tricotées. L'enduction conduit à un renforcement mécanique du substrat et connaît diverses applications, telles que la fixation du tissage, le rasage des bouclettes du substrat ou la découpe du substrat.
  • US-A-4 554 886 décrit un dispositif d'enduction comprenant un bac d'enduction avec une ouverture, apte à recevoir un fluide pour enduction d'un substrat et un rouleau d'enduction, le rouleau étant en regard de l'ouverture et arrangé de sorte que le substrat puisse être inséré entre le rouleau et l'ouverture.
  • On connaît des encolleuses standards à rouleau(x) avec une alimentation par débordement et recyclage, telles qu'utilisées pour les adhésifs PU2K solvantés. On connaît en outre des dispositifs d'enduction utilisant une buse à lèvre, tel qu'il est pratiqué pour des HMPUR (de l'anglais « Reactive Hot-Melt Polyurethanes »). Or, ces dispositifs donnent lieu à des arrêts de production fréquents dus, par exemple, à des bouchages et à la nécessité de purger et rincer les dispositifs.
  • Il existe donc un besoin pour un dispositif d'enduction qui permette de résoudre les problèmes évoqués ci-dessus.
  • L'invention a pour objet un dispositif d'enduction comprenant un bac d'enduction avec une ouverture et un rouleau d'enduction, dans lequel le rouleau est en regard de l'ouverture.
  • Dans des modes de réalisation préférés, l'invention comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
    • un espace est ménagé entre le bac et le rouleau d'enduction, de préférence compris entre 0,1 et 7 mm ;
    • au moins un tiroir coulisse dans le dispositif ;
    • le dispositif comprend des moyens de rappel du bac d'enduction vers une position de fonctionnement ;
    • le dispositif comprend au moins un rouleau de guidage du substrat avec, éventuellement, des galets de guidage ;
    • le dispositif comprend des moyens de positionnement du rouleau de guidage selon un axe, éventuellement excentré par rapport à l'axe de rotation du rouleau de guidage ;
    • le dispositif comprend en outre un four ;
    • le dispositif comprend en outre un rouleau de bobinage du substrat.
  • L'invention concerne également un procédé d'enduction d'un substrat par un fluide comprenant les étapes de : (i) fourniture d'un substrat et d'un fluide, (ii) application du fluide sur le substrat et (iii) cisaillement du fluide par le substrat mis en mouvement relatif par rapport au fluide, voir US-A-4 554 886 . Le procédé selon l'invention est caractérisée par en outre une étape (iv) d'extension du substrat au moins partiellement concomitante avec l'étape de cisaillement du fluide.
  • Dans des modes de réalisation préférés, l'invention comprend également une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
    • le substrat fourni à l'étape (i) est un substrat maillé et l'étape (iv) est une étape d'extension des mailles du substrat ;
    • les caractéristiques du fluide fourni comprennent au moment de l'étape (ii) : une viscosité Brookfield à 23°C comprise entre 100 et 200000 mPas, de préférence entre 200 et 4000 mPas, un seuil d'écoulement compris entre 1 et 5000 Pa, de préférence entre 10 et 500 Pa et un délai d'obtention de seuil d'écoulement ajusté entre 1 et 20 secondes, de préférence entre 2 et 10 secondes ;
    • le fluide fourni est un adhésif réactif Polyuréthanne bi-composant, qui comprend une partie résine comprenant au moins un polyol et une polyamine, et une partie durcisseur comprenant au moins un isocyanate ;
    • le procédé comprend en outre une étape (v) de chauffage du substrat ;
    • le procédé comprend en outre une étape (vi) d'enroulement du substrat.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation préférés de l'invention, donnée à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés montrant :
    • Figure 1 : une vue en perspective d'un dispositif d'enduction selon l'invention ;
    • Figure 2 : une vue de côté d'un dispositif d'enduction selon l'invention ;
    • Figure 3 : une vue de dessus d'une partie d'un dispositif d'enduction selon l'invention ; et
    • Figure 4 : une illustration schématique d'un substrat inséré dans un dispositif d'enduction selon l'invention, vu de profil.
  • L'invention propose un dispositif d'enduction comprenant un bac d'enduction, avec une ouverture, et un rouleau d'enduction, dans lequel le rouleau est en regard de l'ouverture.
  • Le bac d'enduction est apte à recevoir une substance devant être enduite sur un substrat. L'ouverture est de dimension inférieure ou égale à la surface de rouleau en regard du bac. Un fluide, par exemple un adhésif à seuil d'écoulement, peut être introduit dans le bac d'enduction. Un substrat, par exemple une bande de textile, peut être inséré entre le rouleau et l'ouverture, l'endos du substrat (c'est-à-dire le côté à enduire) faisant face à l'ouverture.
  • Sous l'action de la gravité ou d'un quelconque moyen de pression du fluide approprié, le fluide vient s'appliquer sur le substrat. Lorsqu'il est mis en mouvement relativement par rapport au fluide, le substrat exerce une contrainte de cisaillement sur une couche du fluide, par exemple une couche horizontale inférieure lorsque le fluide est appliqué sur le substrat sous l'action de la gravité. Lorsque le fluide à seuil d'écoulement est soumis à une contrainte de cisaillement suffisante par la bande de substrat, il peut s'écouler et alors enduire le substrat.
  • Un tel dispositif permet l'enduction de la bande avec une bonne pénétration du fluide dans le substrat. Le substrat peut simultanément être soumis à une extension au niveau du rouleau d'enduction, ce qui améliore la pénétration du fluide. L'utilisation de ce dispositif avec un fluide présentant à la fois un seuil d'écoulement et une montée en cohésion rapide permet en outre une bonne pénétration dans le substrat, par exemple dans la trame d'un textile, sans pour autant le traverser. Il est en outre possible d'adapter conjointement la vitesse d'entraînement de la bande et les propriétés physico-chimique du fluide afin d'obtenir un contrôle précis du grammage d'adhésif déposé et, ainsi, des propriétés du substrat adaptées à diverses applications (fixation du tissage, rasage des bouclettes du substrat, découpe longitudinale, découpe transversale au massicot, aboutage par soudure aux ultrasons et fixation ou raidissement des lisières). De plus, l'utilisation d'un rouleau d'enduction donne de meilleurs résultats d'enduction qu'un dispositif classique utilisant une buse à lèvres. En particulier, on obtient grâce à l'invention une enduction plus tendue et plus brillante.
  • La figure 1 montre une vue en perspective d'un exemple de dispositif d'enduction selon l'invention, utilisant la gravité comme moyen d'application du fluide sur le substrat. Le dispositif 10 comprend un bac d'enduction 21 délimité, dans sa partie supérieure, par quatre flancs 26a,26b,26c,26d. Ces flancs peuvent avantageusement être faits de polytétrafluoroéthylène, compte tenu de la résistance aux substances chimiques, la stabilité thermique et le faible coefficient de friction de celui-ci. Dans sa partie inférieure, le bac 21 comprend une ouverture 22 formée par les rebords 27,28 de deux autres flancs 27a,28a, lesquels seront décrits en référence aux figures 2 et 3. Sous son ouverture 22 inférieure, le dispositif d'enduction 10 comprend en outre un rouleau d'enduction 31 en regard de l'ouverture 22, sous celle-ci, et dont la largeur est généralement comprise entre 20 et 60 cm. La largeur du rouleau n'est cependant pas limitée sur le plan théorique ; elle l'est en pratique compte tenu des risques de déformation mécaniques du rouleau (flambage). Le diamètre du rouleau est de préférence inférieur à 100 mm et de plus grande préférence compris entre 30 et 50 mm.
  • Grâce à ce dispositif 10, un adhésif peut être introduit dans le bac d'enduction 21 et une bande de substrat 40 peut être insérée entre le rouleau 31 et l'ouverture inférieure 22, à travers un espace ménagé à cet effet et, au besoin, adapté à l'épaisseur de la bande (relief inclus). L'espace ménagé entre le rouleau 31 et l'ouverture inférieure 22 est typiquement compris entre 0,1 et 7 mm, selon le grammage d'enduction souhaité. Par exemple, ménager un espace d'environ 5 mm, correspondant à une épaisseur d'un substrat avec son relief, permet d'obtenir un grammage compris entre 50 et 5000 g/m2, selon la résistance à l'écrasement du relief. La face à enduire du substrat 40 est placée du côté de l'ouverture 22. Sous l'action de la gravité, l'adhésif vient s'appliquer sur tout ou partie de la bande, l'ouverture ayant des dimensions inférieures ou égales à celles du rouleau.
  • Un tel dispositif est particulièrement bien adapté à la mise en oeuvre d'un procédé d'enduction d'un substrat par un fluide, selon l'invention. Un tel fluide peut, par exemple, être un fluide à seuil d'écoulement, de préférence sans solvant. Le procédé selon l'invention comprend les étapes : de fourniture d'un substrat et d'un fluide ; d'application du fluide sur le substrat ; et de cisaillement du fluide par le substrat mis en mouvement relatif par rapport au fluide.
  • Le procédé selon l'invention propose donc d'appliquer le fluide sur un substrat et d'exercer une contrainte de cisaillement sur ce fluide. Lorsque la contrainte de cisaillement est suffisante pour surmonter le seuil d'écoulement de ce fluide, celui-ci peut s'écouler et mouiller correctement le substrat. Lorsque la contrainte de cisaillement redevient inférieure au seuil d'écoulement (par exemple lorsque la contrainte cesse), le fluide ne s'écoule plus.
  • Il est donc possible de réaliser une enduction d'un substrat, qui mouille correctement ce substrat sans pour autant le traverser et ce, en ajustant la contrainte de cisaillement, son moment et celui de l'application du fluide.
  • Le procédé d'enduction selon l'invention comprend en outre une étape d'extension du substrat 40 (c'est-à-dire une ouverture du relief ou des mailles 42 du substrat, au moins partiellement concomitante avec l'étape de cisaillement du fluide, afin d'améliorer le cisaillement du fluide par le substrat ainsi que la pénétration du fluide dans le substrat.
  • Le dispositif et le procédé selon l'invention sont bien adaptés pour une utilisation avec un fluide à seuil d'écoulement tel qu'un fluide dont la viscosité, mesurée à l'aide d'un viscosimètre standard Brookfield à 23°C, est comprise entre 100 et 200000 mPas, de préférence entre 200 et 4000 mPas, avec un seuil d'écoulement compris entre 1 et 5000 Pa, de préférence entre 10 et 500 Pa et un délai d'obtention du seuil d'écoulement ajusté entre 1 et 20 secondes et, de préférence, entre 2 et 10 secondes. Un tel profil de fluide permet un pompage facile.
  • Le fluide peut à la fois présenter un seuil d'écoulement et un comportement newtonien une fois le seuil franchi, et rester parfaitement adapté pour une utilisation avec le dispositif selon l'invention. En fait, même s'il est plus particulièrement adapté aux fluides à seuil d'écoulement, le dispositif selon l'invention est aussi compatible avec une large gamme de fluides sans seuil d'écoulement, c'est-à-dire ayant un seuil inférieur à 1 Pa, mais présentant une viscosité appropriée, comprise entre 100 et 200000 mPas.
  • En particulier, le dispositif et le procédé sont particulièrement bien adaptés pour l'application d'un adhésif réactif Polyuréthanne bi-composant (PU2K), comprenant une partie résine comprenant au moins un polyol et une polyamine, et une partie durcisseur comprenant au moins un isocyanate. Un tel mélange réactif est susceptible de présenter un seuil d'écoulement. Il peut en outre avantageusement être utilisé sans solvant, c'est-à-dire ayant une teneur en solvant de moins de 1% et, de préférence, de moins de 500 ppm en poids, dans le dispositif selon l'invention.
  • L'entraînement de la bande de substrat 40 autour du rouleau 31 conduit à un cisaillement du fluide par le substrat. Un cisaillement suffisant d'un adhésif présentant un profil tel que décrit ci-avant augmente la fluidité de cet adhésif au niveau de l'ouverture inférieure, entraînant alors un mouillage correct des fibres du substrat.
  • Le passage de la bande sur le rouleau 31 conduit en outre à une extension du substrat 40 (c'est-à-dire à une ouverture du relief ou des mailles 42 du substrat), côté face d'enduction. L'importance de cette extension varie notamment en fonction du diamètre du rouleau 31 ainsi que des angles formés par le substrat de part et d'autre du rouleau 31 : on parlera d'angles d'arrivée et d'échappement selon que l'on se situe en aval ou en amont du rouleau 31, respectivement. Cette extension est au moins partiellement concomitante avec le cisaillement de l'adhésif, ce qui améliore le mouillage des fibres du substrat par l'adhésif.
  • A cet égard, il convient de noter que, selon un mode de réalisation, le diamètre de rouleau 31 d'enduction recherché est le plus petit possible, afin de permettre une extension maximale du substrat 40, pour autant que ce diamètre n'induise pas de flambage notable du rouleau. Un diamètre de rouleau compris entre 30 et 50 mm permet d'optimiser l'extension du substrat 40. En pratique, un diamètre de 40 mm s'avère particulièrement bien adapté à l'extension de substrats de types variés. L'extension du substrat 40 se résorbe juste après le passage sur le rouleau d'enduction 31 tandis que l'adhésif reprend de la cohésion après le cisaillement. L'utilisation d'un tel dispositif 10 avec un adhésif présentant à la fois un seuil d'écoulement et une montée en cohésion rapide améliore la pénétration du fluide dans le substrat sans pour autant le traverser. La vitesse d'entraînement de la bande peut en outre être ajustée (1 à 200 m/min, de préférence 10 à 50 m/min) conjointement avec les propriétés physico-chimiques de l'adhésif pour permettre un contrôle précis du grammage d'adhésif déposé, par exemple compris entre 10 et 500 g/m2, selon le relief du support. Un tel ajustement permet en outre d'obtenir des propriétés variées, selon l'application envisagée, comme la fixation du tissage, le rasage des bouclettes du substrat, la découpe longitudinale ou transversale au massicot, l'aboutage par soudure aux ultrasons et la fixation ou le raidissement des lisières. Le dispositif d'enduction selon l'invention est en outre particulièrement bien adapté à l'enduction de textiles auto-agrippants. De plus, l'utilisation d'un rouleau d'enduction 31 donne de meilleurs résultats d'enduction qu'un dispositif classique utilisant une buse à lèvres. En particulier, on obtient grâce à l'invention une enduction plus tendue et plus brillante. Par ailleurs, le dispositif 10 selon l'invention ne donne pas lieu à des arrêts de production fréquents, même lorsqu'il est utilisé avec des adhésifs ayant une montée en cohésion rapide.
  • D'autres éléments 32,32a,32b,34 de la figure 1 seront décrits en référence à la figure 2.
  • La figure 2 montre une vue de côté d'un dispositif d'enduction 10 selon l'invention. Cette vue montre les rebords 27,28 des flancs 27a,28a, définissant l'ouverture 22 inférieure du bac 21, sous laquelle est situé le rouleau 31. Les flancs 27a,28a peuvent être inclinés, de sorte que le bac 21 présente une section en entonnoir, avec un angle de trémie adapté pour faciliter l'écoulement du fluide. Cependant, un autre type de section, par exemple rectangulaire, pourrait également convenir.
  • Il peut également être avantageux de prévoir un dispositif d'enduction 10 comprenant en outre un ou deux flancs 27a,28a mobiles. En particulier, les flancs 27a,28a peuvent coulisser selon les flèches montrées sur la figure 2. Il est ainsi possible d'ajuster l'espace ménagé entre le bac et le rouleau d'enduction, en fonction de l'épaisseur de substrat et/ou conjointement avec des propriétés physico-chimiques de l'adhésif, en vue de l'obtention de propriétés spécifiques de la bande de substrat 40 (voir ci-avant).
  • Il peut en outre être avantageux de prévoir un dispositif d'enduction 10 dans lequel la section des rebords 27,28 est en forme de pointe arrondie à son extrémité (le cercle osculateur à l'extrémité d'un rebord a un diamètre typiquement compris entre 0,5 et 15 mm), afin de favoriser le glissement de la bande et d'éviter tout accroc avec celle-ci lorsqu'elle est entraînée sur le rouleau 31. Le profil des rebords 27,28 de l'exemple de dispositif représenté sur la figure 2 résulte d'un compromis entre leur usinabilité (les rebords sont dans cet exemple faits d'un matériau métallique) et l'angle d'échappement α recherché. L'angle correspondant à la pointe, en section, est typiquement compris entre 20° et 40°. Il peut cependant être adapté de sorte à ménager un angle d'échappement α supérieur à l'angle de mouillage du fluide afin d'éviter l'accumulation de fluide contre un rebord. Ceci permet d'allonger la durée de fonctionnement en continu du dispositif avant interruption pour nettoyage et, donc, de diminuer la fréquence d'arrêt de production.
  • Il est en outre avantageux de pouvoir faire coulisser au moins un tiroir 23,24 dans le dispositif 10. Par exemple, il est possible de prévoir un passage 25 aménagé dans au moins un flanc 26 afin de pouvoir faire coulisser un ou des tiroir(s) 23,24 le long de la rigole formée par les rebords 27,28 et ce, depuis l'extérieur du dispositif 10 grâce à des moyens de préhension de tiroirs 23a,24a. Cette possibilité sera décrite en référence à la figure 3.
  • En outre, on peut prévoir des moyens de rappel 29 du bac d'enduction 21 contre le rouleau d'enduction 31 via les rebords 27,28 ou contre la bande, lorsque celle-ci est insérée. Toutefois, lorsqu'il est souhaitable de ménager un espace entre le bac 21 et le rouleau d'enduction 31, ces moyens 29 sont adaptés de sorte à rappeler le bac 21 vers une position de fonctionnement. Cette position de fonctionnement laisse un espace libre entre le bac 21 et le rouleau d'enduction 31. Dans l'exemple montré sur la figure, les moyens de rappel 29 comprennent un ou plusieurs ressorts à spires. Le cas échéant, les ressorts peuvent être en contact avec les surfaces du support 12, d'un plat 14 et d'un manchon 16. Ce manchon peut éventuellement être ajustable, c'est-à-dire qu'il peut être vissé sur une tige 16a pour régler la force de rappel du ressort. Le montage précédent permet également d'ajuster la position de fonctionnement du bac 21 (notamment la hauteur du bac, les angles de tangage et roulis), d'amortir les vibrations du système (par exemple lors du passage de joints bout à bout de la bande de substrat) et de libérer des contraintes occasionnelles engendrées par le mouvement de la bande de substrat 40.
  • Il peut en outre être avantageux de prévoir un ou plusieurs rouleaux 32 de guidage de la bande de substrat 40, comme dans l'exemple de dispositif 10 montré sur la figure 2. Le substrat peut être inséré au dessous ou au dessus d'un rouleau de guidage, selon l'angle d'arrivée et/ou d'échappement recherché. Ces angles sont ceux formés entre la surface supérieure du substrat et la surface inférieure d'un rebord 27, 28. Les angles de mouillage des fluides utilisés varient typiquement entre 15 et 40°. La figure montre également des moyens de positionnement 32a,32b de rouleau de guidage. Dans cet exemple, ces moyens comprennent un écrou 32a vissé sur l'arbre d'un rouleau 32 de guidage et serrant une rondelle en appui sur un haricot 32b. L'écrou 32a permet ainsi d'ajuster la position de l'arbre du rouleau 32 de guidage situé d'un côté du rouleau d'enduction 31. Des moyens de positionnement similaires peuvent être prévus sur le côté opposé du rouleau d'enduction 31 afin de permettre un réglage de la position d'un autre rouleau 32 de guidage. Un rouleau 32 peut par exemple être pourvu de galets 34, dont l'écartement est éventuellement ajustable à la laize de substrat, afin de guider la bande de substrat 40 à travers le dispositif d'enduction 10.
  • Il est en outre possible de prévoir un rouleau de guidage de forme bombée, c'est-à-dire dont la surface extérieure a une courbure régulière et légèrement convexe dans un plan contenant l'axe du rouleau, pour permettre le guidage et le centrage du substrat.
  • Il est en outre possible de prévoir des moyens de positionnement 32a,32b selon un axe excentré par rapport à l'arbre du rouleau 32, à l'instar de l'exemple montré sur la figure 2. Bien que facultatifs, des moyens de positionnement excentrés permettent de couvrir une plus large plage d'angle d'arrivée et/ou d'échappement du substrat sur le rouleau 31 d'enduction. Ainsi, ces moyens permettent d'ajuster l'angle d'arrivée et/ou d'échappement du substrat et ce, plus précisément qu'avec un mécanisme non excentré. Ces angles seront de préférences ajustés à une valeur supérieure à celle de l'angle de mouillage du fluide utilisé, afin d'éviter l'accumulation de fluide et, ainsi, de diminuer la fréquence des arrêts de production.
  • La position d'un rouleau 32 peut, le cas échéant, être ajustée notamment en hauteur pour tendre la bande de substrat 40 (le substrat étant alors inséré sous le rouleau 32) et ce, tout en la guidant afin, par exemple, d'optimiser l'extension du substrat 40 lors de son passage au niveau de l'ouverture 22.
  • La figure 3 montre une vue schématique de dessus d'une partie d'un dispositif d'enduction 10, non à l'échelle. Plus particulièrement, la figure montre des flancs 27a,28a du bac d'enduction 21, dont les rebords 27,28 définissent l'ouverture 22. La longueur de l'ouverture (c'est-à-dire selon la direction de circulation du substrat) est typiquement comprise entre 10 et 50 mm. Des tiroirs 23,24 sont insérés dans l'ouverture ainsi définie, dans laquelle ils peuvent coulisser. D'autres flancs 26a, 26c du bac 21 sont représentés sur la figure. Les tiroirs se terminent par des moyens de préhension 23a,24a, adaptés pour une manipulation des tiroirs depuis l'extérieur du dispositif d'enduction 10. Ces moyens de préhension 23a,24a peuvent comprendre des moyens de fixation, tels que des vis de pression ou des vis de réglage micrométriques, pour sécuriser le positionnement des tiroirs 23,24. Les parties extérieures des tiroirs sont représentées par des pointillés : la longueur de ces parties peut être adaptée selon le degré souhaité d'obturation de l'ouverture 22 par les tiroirs 23,24. On peut notamment prévoir une longueur de tiroirs telle qu'elle permette une obturation totale de l'ouverture 22. On peut ainsi obtenir un bac amovible, ce qui facilite l'exploitation, le changement de substrat et le nettoyage. Il est à noter que le même résultat peut être obtenu à l'aide d'un seul tiroir. La figure montre également une bande de substrat 40 insérée dans le dispositif 10, c'est-à-dire sous le bac 21 et au dessus du rouleau 31 (non représenté). Le motif symbolise le côté de la face à enduire du substrat. Un fluide 60 remplit partiellement le bac 21, ses contours étant délimités par des pointillés. A des fins de clarté, on a choisi de représenter un fluide 60 translucide. La position des contours du fluide au niveau des flancs 27a,28a s'explique par le fait que ces flancs 27a,28a sont inclinés, dans le mode de réalisation représenté sur la figure. La présence du fluide 60 dans le bac 21 occulte en partie le motif du substrat 40 visible sous l'ouverture 22. Sont également représentés sur la figure 3 : le rouleau d'enduction 31 ainsi que deux rouleaux de guidage 32 munis de galets 34 de guidage du substrat 40, ajustés à la laize du substrat.
  • Ainsi, l'utilisation de tiroirs 23,24 permet de contrôler la largeur de la surface à enduire. Après son passage sous l'ouverture 22, le substrat 40 est partiellement enduit sur une surface correspondant à la largeur délimitée par les tiroirs 23,24. La surface enduite du substrat est symbolisée un motif altéré par rapport au motif du substrat 40 avant enduction.
  • On obtient ainsi, selon l'invention, un bac 21 à « géométrie variable ». Il est en outre possible de faire varier la géométrie du bac 21 conjointement avec des propriétés physico-chimiques de l'adhésif, en vue de l'obtention de propriétés spécifiques de la bande de substrat 40.
  • Le dispositif 10 décrit ci-avant peut en outre être susceptible de fonctionner dans les deux sens de circulation du substrat. C'est le cas du dispositif ou parties de dispositif illustré(es) sur les figures 1 à 4. Pour cela, on peut imposer une certaine symétrie du dispositif par rapport au rouleau d'enduction, notamment en ce qui concerne la section et l'orientation des rebords 27, 28 (comme illustré sur les figures 2 et 4) et les rouleaux de guidage (voir en particulier les figures 2 et 3). Cette option permet par exemple de faire circuler la bande de substrat à travers le dispositif 10 tout en ajustant les réglages du dispositif (tels que les angles d'arrivée/d'échappement et la hauteur du bac), puis de faire circuler la bande en sens inverse, une fois ces réglages terminés. On économise ainsi plusieurs mètres de bande de substrat, ce qui se révèle être d'autant plus avantageux que le substrat est coûteux.
  • En outre, une fois enduite, la bande de substrat peut être dirigée dans un four. Typiquement, la longueur du four est comprise entre 1 et 20 mètres, sa température varie entre 50 et 250°C et l'humidité relative est comprise entre 0 et 80 %. Le passage de substrat peut également être démultiplié à l'intérieur du four, afin d'économiser de la longueur de four. La vitesse de la bande de substrat 40 peut atteindre 60 mètres par minute à l'intérieur du four. Durant le passage en four, l'adhésif peut, selon sa composition, retrouver de la fluidité (au moins temporairement) et ainsi parfaire le mouillage. Les paramètres mentionnés ci-dessus peuvent être ajustés de sorte qu'une accroche mécanique s'opère sans pour autant que l'adhésif ne traverse le support. Parallèlement, la cohésion de l'adhésif peut rapidement augmenter sous l'effet de la température, qui favorise la conversion chimique. Par exemple, le taux de conversion chimique obtenu avec un adhésif polyuréthanne bi-composant tel que décrit ci-dessus peut atteindre plus de 98% en sortie de four. Il est alors suffisant pour permettre un enroulement de la bande de substrat 40 sans papier antiadhésif (de l'anglais « release paper») et sans effets de calage (« blocking ») de la bande..
  • En outre, le dispositif 10 peut encore avantageusement comprendre un rouleau de bobinage du substrat. Par rapport à un sens de circulation de la bande (représenté par une flèche sur la figure 3), un rouleau de bobinage peut être situé en aval du rouleau d'enduction 31 et, le cas échéant, en aval d'un ou plusieurs rouleaux d'entraînement 32 et en aval d'un four. La mise en rotation du rouleau de bobinage peut suffire à elle seule pour mettre en mouvement la bande le long de son chemin de convoyage. Ceci n'exclut pas pour autant de recourir à des moyens d'entraînement indépendants pour chacun des rouleaux 31,32 impliqués dans le dispositif 10, en particulier lorsqu'il est souhaitable d'exercer une tension sur la bande.
  • Ainsi, l'invention améliore notablement l'enduction d'envers de substrats et peut être mise en oeuvre avec des substrats présentant une grande variété de texture. Parmi les substrats susceptibles de convenir, on peut citer par exemple les substrats à fils brosses, les papiers antiadhésifs, les films plastiques, en particulier de polyester, polyamide, polypropylène et polyéthylène, les films métalliques ou les films plastiques comprenant des fils métallisés, les tissus de verres, les films avec un placage bois, les tissus à fibres naturelles (par exemple à fibres de coton), les tissus antistatiques, les matières textiles artificielles à base de cellulose (par exemple la rayonne) et les non-tissés synthétiques ou naturels.
  • La figure 4 illustre de façon schématique une vue partielle, de profil d'un substrat 40 inséré dans un dispositif d'enduction selon l'invention. Le substrat 40 inséré entre le rouleau d'enduction 31 et les rebords 27, 28 du bac d'enduction présente une texture 42 (ou relief) d'origine quelconque (par exemple due à des mailles de tissage ou des fibres) symbolisée par des créneaux. Dans l'exemple de la figure, le substrat 40 est tendu en aval et/ou en amont du dispositif et les rebords viennent affleurer le substrat. La contrainte mécanique exercée notamment par le rouleau 31 sur le substrat conduit à un écartement des motifs ou, encore, à une ouverture du relief formant la texture du substrat. Cet écartement ou ouverture peut non seulement améliorer le cisaillement du fluide appliqué sur le substrat mais permet également au fluide de mieux pénétrer la texture, c'est-à-dire mieux mouiller le substrat.
  • Enfin, la hauteur de fluide au-dessus du substrat peut être régulée, notamment au niveau du bac d'enduction, cette hauteur de fluide créant une pression hydrostatique propice au mouillage et à l'imprégnation, ce qu'il n'est pas possible d'obtenir avec une racle.
  • L'invention n'est cependant pas limitée aux variantes décrites ci-avant mais est susceptible de nombreuses autres variations aisément accessibles à l'homme du métier. En particulier, une variante possible comprend l'utilisation d'une pluralité de bacs 21 et rouleaux 31 d'enduction pour l'enduction successive d'une bande de substrat 40 par différents fluides. Une autre variante concerne l'enduction par transfert, c'est-à-dire une méthode selon laquelle une couche d'enduction est appliquée sur un support temporaire (par exemple du papier antiadhésif), sur lequel on peut ensuite éventuellement ajouter un produit d'accrochage, pour enfin permettre le transfert de la couche d'enduction, par exemple au moyen d'un rouleau, sur un support final tel qu'une tôle ou tout autre support inadapté pour une enduction directe.

Claims (15)

  1. Procédé d'enduction d'un substrat par un fluide comprenant les étapes :
    (i) de fourniture d'un substrat (40) et d'un fluide ;
    (ii) d'application du fluide sur le substrat (40) ;
    (iii) de cisaillement du fluide par le substrat (40) mis en mouvement relatif par rapport au fluide ;
    procédé caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape :
    (iv) d'extension du substrat (40) au moins partiellement concomitante avec l'étape de cisaillement du fluide.
  2. Procédé d'enduction d'un substrat selon la revendication 1, dans lequel le substrat (40) fourni à l'étape (i) est un substrat maillé et dans lequel l'étape (iv) est une étape d'extension des mailles du substrat.
  3. Procédé d'enduction d'un substrat selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les caractéristiques du fluide fourni comprennent au moment de l'étape (ii) :
    - une viscosité Brookfield à 23°C comprise entre 100 et 200000 mPas, de préférence entre 200 et 4000 mPas ;
    - un seuil d'écoulement compris entre 1 et 5000 Pa, de préférence entre 10 et 500 Pa ; et
    - un délai d'obtention de seuil d'écoulement ajusté entre 1 et 20 secondes, de préférence entre 2 et 10 secondes.
  4. Procédé d'enduction d'un substrat selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le fluide fourni est un adhésif réactif Polyuréthanne bi-composant, qui comprend une partie résine comprenant au moins un polyol et une polyamine, et une partie durcisseur comprenant au moins un isocyanate.
  5. Procédé d'enduction d'un substrat selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant en outre :
    (v) une étape de chauffage du substrat (40).
  6. Procédé d'enduction d'un substrat selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant en outre :
    (vi) une étape d'enroulement du substrat (40).
  7. Procédé d'enduction d'un substrat selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, utilisant un dispositif d'enduction comprenant :
    - un bac d'enduction (21) avec une ouverture (22) ; et
    - un rouleau d'enduction (31), le rouleau (31) étant en regard de l'ouverture (22).
  8. Dispositif (10) d'enduction comprenant :
    - un bac d'enduction (21) avec une ouverture (22), apte à recevoir un fluide pour enduction d'un substrat;
    - un rouleau d'enduction (31), le rouleau (31) étant en regard de l'ouverture (22) et arrangé de sorte que le substrat puisse être inséré entre le rouleau (31) et l'ouverture (22) ;
    caractérisé en ce qu'il comprend en outre :
    - des moyens d'extension du substrat (40) au moins partiellement concomitante avec le cisaillement du fluide.
  9. Dispositif d'enduction (10) selon la revendication 8, dans lequel un espace est ménagé entre le bac et le rouleau d'enduction, de préférence compris entre 0,1 et 7 mm.
  10. Dispositif d'enduction (10) selon la revendication 8 ou 9, dans lequel coulisse au moins un tiroir (23,24).
  11. Dispositif d'enduction (10) selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, comprenant au moins un rouleau de guidage (32) du substrat avec, éventuellement, des galets de guidage (34).
  12. Dispositif d'enduction (10) selon la revendication 11, comprenant des moyens de positionnement (32a, 32b) du rouleau de guidage (32) selon un axe, éventuellement excentré par rapport à l'axe de rotation du rouleau de guidage (32) .
  13. Dispositif d'enduction (10) selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, comprenant en outre un four.
  14. Dispositif d'enduction (10) selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, comprenant en outre un rouleau de bobinage du substrat.
  15. Dispositif d'enduction (10) selon l'une quelconque des revendications 8 à 14, comprenant en outre des moyens de rappel (29) du bac d'enduction (21) vers une position de fonctionnement.
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FR0307969 2003-07-01
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