FR2552120A1 - Procede de fabrication d'une nappe de coton hydrophile ainsi que nappe obtenue conformement a la mise en oeuvre de ce procede et pieces de coton de formes quelconques obtenues par decoupage d'une telle nappe - Google Patents

Abstract

A.L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE FABRICATION D'UNE NAPPE DE COTON HYDROPHILE. B.CE PROCEDE EST CARACTERISE EN CE QUE, LORS DES OPERATIONS DE DEBOUILLISSAGE ET DE BLANCHIMENT DANS L'AUTOCLAVE, ON FAIT CIRCULER LES LIQUIDES DE TRAITEMENT RADIALEMENT AU TRAVERS DES SPIRES DE LA BOBINE DE MANIERE TELLE QU'IL S'ETABLISSE UNE PRESSION DIFFERENTIELLE ENTRE LE LIQUIDE ENTRANT DANS LA BOBINE ET LE LIQUIDE EN SORTANT PAR SUITE DE PERTES DE CHARGE CONSECUTIVES A LA DIFFICULTE QU'EPROUVE LE LIQUIDE A PASSER AU TRAVERS DE LA BOBINE. C.L'INVENTION S'APPLIQUE A LA FABRICATION D'UNE NAPPE DE COTON D'ADHERENCE AMELIOREE.

Description

"Procédé de fabrication d'une nappe de coton hydrophile ainsi que nappe

obtenue conformément à la mise en oeuvre de ce procédé et pièces de coton de formes quelconques obtenues par découpage d'une telle nappe" La présente invention se rapporte à un procédé

de fabrication d'une nappe de coton hydrophile à partir de fibres de coton brut, notamment à partir de blousses de peigneuses obtenues en tant que déchets dans le processus de préparation des fibres de coton en vue de la 10 filature et du tissage.

Tous les procédés de traitement du coton actuellement utilisés partent de balles très tassées, fournies par le producteur, qu'il faut démêler, aérer, puis nettoyer pour en éliminer les débris végétaux tels que tiges, 15 feuilles, noeuds de fibres.

Au cours de cette opération préalable, les fibres les plus longues sont triées pour être utilisées pour la

filature et le tissage.

Les déchets de-cette première-opération de tri ou 20 peignage, généralement appelés blousses de peigneuses, sont considérés-, dans la technologie du coton, comme des déchets de haut de gamme servant de matière première à des processus de fabrication de coton hydrophile, produits de démaquillage, tampons-pharmaceutiques- ou -chirurgicaux, 25 couches de bébés; Cesrdéeiets-sent constitués par de belles fibres bien démêlées et très propres, ne comportant

que peu de débris végétaux ou autres agents polluants.

Le procédé classique de traitement de telles "e -e 3 _-2 sicsconsiste à soumettre successivement les fibres de coton brut (donc écru) à des opérations de pré-battage et d'ouvraison de manière à obtenir du coton en flocons ouverts et nettoyés physiquement, puis à faire subir à ces flocons de coton un traitement de débouillissage consistant à enlever les graisses ( pectines, éléments gras) se trouvant autour de la fibre et donc à rendre le coton hydrophile Ce débouillissage est généralement effectué à l'aide d'une solution de soude Il est généralement suivi d'une opération de blanchiment notamment au moyen d'eau oxygénée destinée à conférer aux fibres de coton la blancheur nécessaire à leur présentation dans le commerce Le coton ayant subi cette opération de débouil15 lissage et de blanchiment est ensuite amené dans une carderie o on le traite sur des cardes qui peignent de manière très fine les fibres de coton, les alignent parallèlement, les séparent les unes des autres, et en font un

voile qui est ensuite traité.

Pour des utilisations particulières dans lesquelles on désire obtenir des nappes de coton, ayant une certaine tenue, telles que les couches de bébés, les serviettes hygiéniques, certains tampons chirurgicaux, ou encore les rondelles à démaquiller qui sont récemment apparues dans le commerce, on a jugé intéressant de modifier le procédé conventionnel décrit ci-dessus, en effectuant les opérations de débouillissage et de blanchiment, non pas sur du coton en flocons, mais sur une nappe écrue possédant déjà une certaine cohésion, ce processus présente l'avantage de pouvoir amener dans l'autoclave o sont réalisées les opérations de débouillissage et de blanchiment des bobines enroulées sur un cylindre Au s tir de l'autoclave, il ne reste plus qu'à dérouler la nanpe,

l'exprimer et la sécher de facon connue en elle-même avant 35 de la soumettre aux opérations propres à chaque type d'uti-

lisation (découpage) Selon ces processus, aui ont été décrits notamment dans les brevets français 1 478 515 et 2 081 133, pour la fabrication de la nappe devant être enroulée sur les cylindres, on conduit les flocons de coton écru à des cylindres perforés sur lesquels ils se déposent quasi uniformément pour former une nappe mousseuse ne possédant pratiquement aucune cohérence, on amène cette nappe à un bain de mouillage constitué par de l'eau chaude ( 50 à 60 C) à laquelle on a ajouté un agent mouil10 lant pour densifier la nappe et la préparer à l'opération de débouillissage-blanchiment ultérieure, de manière à obtenir une nappe plus compacte présentant une certaine tenue par cohésion physique, puis, au sortir du bain de mouillage, on essore cette nappe entre des rouleaux ca15 landreurs et on l'enroule sur un cylindre qui est ensuite introduit dans l'autoclave pour y subir les opérations de

débouillissage et de blanchiment.

A son passage dans le bain de mouillage, la nappe de coton à l'origine nuageuse, est tassée: on a pu ob20 server qu'elle perdait plus des 9/10 de son épaisseur Ce tassement est lié à l'aquisition d'une certaine adhérence par suite de liaisons inter-fibres consécutives au fait que les fibres de coton ont tendance à friser et à s'emmêler les unes sur les autres sous l'effet du contact 25 avec l'eau chaude Ces liaisons physiques inter-fibres

se trouvent encore accrues lors des opérations de débouillissage et de blanchiment dans l'autoclave lors du traitement en milieu basique à une température de 125 C.

Ce procédé a permis l'obtention d'une nappe de coton présentant une certaine cohérence: on a même quelque fois parlé de feutre de coton Cependant, on a pu observer que la cohérence de la nappe ainsi obtenue était insuffisante pour certaines utilisations, notamment pour les rondelles devant être utilisées pour le démaquillage

ou la toilette de bébés.

La présente invention concerne donc un procédé permettant d'obtenir des nappes de coton très cohérentes. 5 A cet effet, l'invention a pour objet un procédé caractérisé en ce que lors des opérations de débouillissage et de blanchiment dans l'autoclave, on fait circuler les liquides de traitement radialement au travers des spires de la bobine de manière telle qu'il s'établisse 10 une pression différentielle entre le liquide entrant dans la bobine et le liquide en sortant, par suite de pertes de charge consécutives à la difficulté qu'éprouve le liquide à passer au travers de la bobine Cette pression différentielle provoque un déplacement et un 15 enchevêtrement des fibres de coton par effet d'aiguillitage hydraulique sur la totalité de la nappe enroulée constituant la bobine, augmentant ainsi notablement la

cohésion de ladite nappe.

Le procédé selon l'invention permet d'augmenter 20 dans une large mesure la cohésion de la nappe, par combinaison de l'effet d'adhérence physique des fibres de coton qui ont tendance à friser et à s'entremêler sous l'effet des liquides de traitement (soude à une température d'environ 125 C pour le débouillissage) 25 d'une part, et de l'effet d'aiguilletage hydraulique obtenu lors du passage des liquides de traitement au

travers de la bobine d'autre part.

Cet effet d'alguilletage hydraulique a déjà été mentionné, notamment dans les brevets français 1 498 554 30 et 2 265 891, il revient en fait à obtenir, grace à des "jets" de liquide, un effet similaire à celui obtenu par les opérations d'aiguilletage classiques qui consistent à enfoncer dans la masse des fibres à traiter, puis à retirer des aiguilles sous l'action desquelles les fibres

s'enchevêtrent à l'intérieur de la nappe.

Selon l'invention, cet effet se trouve nettement augmenté par rapport aux processus classiques décrits dans les deux brevets ci-dessus, puisqu'il s'agit d'une opéra5 tion supplémentaire appliquée sur une bobine comportant de nombreuses spires correspondant à une longueur de nappe enroulée pouvant dépasser 1 000 mètres De plus il s'agit là non pas d'un traitement ponctuel par buses, mais d'un traitement sur toute la surface de la nappe. 10 Selon une autre caractéristique de l'invention, l'autoclave est relié à un circuit fermé de circulation de liquide de traitement comportant une canalisation d'entrée du liquide dans la bobine et une canalisation de sortie de ce liquide, ainsi qu'une pompe puissante susceptible d'aspirer le liquide provenant de la bobine

et de l'y renvoyer.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le circuit fermé de circulation de liquide comporte une conduite de by-pass munie d'une vanne réglable prévue entre la canalisation d'entrée du liquide de traitement et la canalisation de sortie de ce liquide Une modification du réglage de la vanne entraîne une modification de la pression différentielle existant entre l'entrée et la

sortie de la bobine et par suite, des propriétés de 25 cohésion d'une nappe sortant de l'autoclave.

Cette possibilité de réglage est très importante conformément à l'invention, étant donné que la cohésion recherchée (qui augmente en fonction de la pression différentielle) devra être plus ou moins importante en fonc30 tion du but recherché Par exemple, les produits destinés à la toilette des bébés doivent être plus doux, donc à fibres moins adhérentes entre-elles, que les produits

destinés au démaquillage.

Le procédé qui fait l'objet de l'invention peut

être mis en oeuvre de manière relativement simple.

En effet, pour ce et selon une caractéristique préférentielle de l'invention, avant de la soumettre aux opérations de débouilllssage et de blanchiment dans l'autoclave, on enroule la nappe sur un cylindre creux et comportant des perforations uniformément réparties sur sa surface, puis on enferme la bobine ainsi obtenue dans un corset cylindrique, notamment métallique, comportant sur sa périphérie des perforations similaires à celles prévues sur le cylindre, l'extrémité du cylindre

étant raccordée à la canalisation d'amenée du liquide de traitement, et l'autoclave comportant un orifice pouvant être raccordé à la canalisation de sortie de ce liquide.

Ainsi, selon l'invention, chacune des perforations 15 du cylindre correspond au passage d'un jet de liquide au travers de la nappe en rouleau (perpendiculairement à l'axe de ce rouleau), donnant lieu à un déplacement de fibres. On a pu noter que la présence du corsert était 20 indispensable pour maintenir les spires qui constituent la bobine pendant les opérations de débouillissage et de blanchiment ainsi que du rinçage qui suit ces opérations En effet, sans corset, la bobine "éclaterait" sous

l'effet de la pression du liquide de traitement envoyé 25 par la pompe.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la pression différentielle peut être ajustée selon la cohésion désirée entre 200 et 800 grammes On peut régler cette pression différentielle à un niveau plus bas, pour 30 obtenir des nappes moins cohérentes, ou plus haut, pour

atteindre des feutres très solides.

La présente invention se rapporte éqalement à une nappe de coton obtenue conformément à la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus, ainsi qu'à des pièces de coton de forme quelconque obtenues par suite du découpage

d'une telle nappe.

Comme il a déjà été indiqué ci-dessus, de telles pièces découpées sont généralement présentées dans le commerce sous forme de rondelles, et notamment de rondelles dont le diamètre est de l'ordre de 6 cm. De par leur utilisation, les qualités propres demandées à une telle nappe sont d'être suffisamment douce pour la peau tout en ayant une résistance et donc 10 une cohésion suffisante pour ne pas se déchirer lors de l'utilisation ni pelucher Une autre qualité importante est liée à la possibilité d'absorption des liquides pharmaceutiques ou cosmétologiques habituellement utilisés, et ce, sans nuire à la cohésion Toutefois, cette absorp15 tion ne doit pas être trop rapide pour laisser le temps

à l'utilisateur d'étaler sur la peau les produits traitants.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les rondelles découpées à partir de la nappe ont une

résistance longitudinale comprise entre 12 et 20 Newtons.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les rondelles découpées à partir de la nappe ont une

résistance transversale comprise entre 10 et 15 Newtons.

Selon une autre caractéristique de l'invention, 25 les rondelles découpées à partir de la nappe ont une résistance à l'arrachement dans le sens de l'épaisseur

comprise entre 3 et 4 Newtons.

Les propriétés de la nappe et des rondelles selon

l'invention seront étudiées dans les paragraphes ci30 dessous.

ETUDE DE LA DENSITE APPARENTE:

L:aiguilletage hydraulique subi par la nappe enroulée en bobines lors des traitements de débouillissage et de blanchiment dans l'autoclave augmente notable35 ment la cohésion des fibres vis-à-vis des procédés de l'art antérieur Cette cohérence entraîne de manière évidente une augmentation de la densité apparente de la nappe, conforme à la présente invention, ou des rondelles découpées à partir de cette nappe: cette propriété peut être observée par simple toucher de ces rondelles Elle peut être mise en évidence de manière plus précise grâce à un test classique dans le domaine de la ouaterie nommé test du "micronaire" par lequel on met dans un réceptacle prévu sur l'appareil un poids donné de coton, notamment 10 5 grammes (correspondant à plusieurs rondelles), et, on fait passer au travers un courant d'air provoqué par une pompe à vide On mesure ensuite la différence de pression entre l'air en amont du coton et l'air en aval La valeur de la pression différentielle trouvée, qui est générale15 ment mesurée à partir de la hauteur d'une colonne d'eau, est une fonction de la perméabilité à l'air de la nappe de coton considérée, et, par suite, une fonction de la

densité apparente Il est en effet évident que la perméabilité à l'air est d'autant plus faible que la densité 20 apparente du coton est importante.

Un tel appareil à micronaire a été utilisé pour comparer la perméabilité à l'air de rondelles de coton obtenues conformément au procédé qui fait l'objet de l'invention, et la perméabilité à l'air de rondelles de 25 coton de même poids obtenues conformément à des procédés de l'art antérieur (échantillons 2, 3, 4 et 5) Les résultats obtenus dont chacun correspond à une moyenne de résultats observés sur des échantillons provenant de procédés identiques sont rassemblés dans le tableau figurant en annexe 1 L'appareil utilisé était gradué de manière telle que la valeur lue sur la colonne de droite était d'autant plus élevée que la perméabilité à l'air était plus faible et donc la densité plus importante Ce tableau montre donc clairement que la densité 35 apparente des rondelles obtenues conformément au procédé objet de l'invention (échantillon 1) est nettement plus élevée que celle des échantillons obtenus par la mise en

oeuvre des procédés conformes à l'art antérieur (échantillons 2, 3, 4 et 5).

Cette densité plus élevée et donc cette meilleure cohérence de la nappe de coton obtenue par la mise en oeuvre du procédé objet de l'invention, ou des pièces notamment des rondelles découpées à partir de cette nappe implique également une meilleure solidité vis-à-vis des 10 rondelles conformes à l'art antérieur Différentes expériences dont les résultats sont rassemblés ci-dessous ont

été effectuées pour démontrer cette solidité.

ETUDE DE LA RESISTANCE A L'ETIREMENT:

Cette étude a été effectuée là encore sur des 15 échantillons similaires de diamètre environ égal On a utilisé un appareil nommé dynamomètre Le disque à étudier a été pincé entre deux mâchoires de ce dynamomètre qu'on a écartées peu à peu Pour chaque échantillon, on a mesuré

la force correspondant à l'allongement maximal du disque, 20 c'est-à-dire à l'allongement à partir duquel la force décroit, ce qui correspond au début de rupture de l'échantillon.

On a pu constater que, pour certains échantillons notamment ceux conformes à l'art antérieur, il existait des différences importantes entre les forces mesurées dans le sens de la machine ou sens des fibres F, et dans le sens perpendiculaire i Pour chaque groupe d'échantillon correspondant à un produit du commerce, on a donc mesuré

la force F dans le sens de la machine et la force dans le 30 sens transversal i.

Les résultats obtenus sont rassemblés dans le tableau figurant en annexe 2 Pour chaque groupe d'échantillons (l'échantillon 1 correspondant au produit obtenu par la mise en oeuvre du procédé selon l'invention tandis 35 que les échantillons 2, 3, 4 et 5 correspondent à des procédés de l'art antérieur), on a effectué plusieurs

mesures et on a calculé les valeurs moyennes.

Ce tableau montre clairement la différence entre la cohésion de l'échantillon n'1 qui correspond à des rondelles fabriquées conformément à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention et les échantillons 2, 3, 4 et 5 qui correspondent à des rondelles conformes au procédé de l'art antérieur Il convient de noter que, selon l'invention, on a une valeur élevée de la résistance à o 10 l'étirement aussi bien dans le sens machine que dans le sens transversal Cette résistance est toujours nettement supérieure à celle mesurée dans le cas des échantillons 2, 3, 4 et 5 Les variations observées dans le cas de ces échantillons, et, en particulier celles des différences 15 des valeurs dans le sens machine et dans le sens transversal représentent l'isotropie des rondelles Il est clair que l'effet d'aiguilletage hydraulique obtenu selon l'invention au cours du débouillissage et du blanchiment augmente notablement la cohérence de la nappe, et ce dans 20 toutes les directions, ce qui est le résultat normal, étant donné que l'on a un traitement en volume des spires de nappes enroulées autour du cylindre perforé, et ce,

sans direction privilégiée.

L'annexe 2 mentionne également quelles sont les valeurs des allongements correspondant à un étirement avec une force similaire à celle étudiée cidessus Ces allongements maximum correspondant au début de rupture confirment les résultats observés ci-dessus, à savoir que la cohérence de la nappe obtenue conformément au processus selon l'invention est nettement plus importante que celle des nappes obtenues conformément à la mise en oeuvre des processus de l'art antéereur, et ce, aussi ben dans le

sens de la machine que dans le sens transversal.

Ce résultat est encore confirmé dans le tableau 35 figurant en annexe 3 qui rassemble les valeurs pour ces différents échantillons de la relation k obtenue par

quotient des forces et des allongements mesurés conformément aux tableaux figurant en annexe 2.

On peut conclure des tableaux résumés en annexes 2 et 3 que la résistance à l'étirement dans les deux sens (sens machine et sens transversal) des rondelles obtenues par découpage d'une nappe elle-même obtenue par la mise en oeuvre du procédé selon l'invention est très nettement

supérieure à la résistance à l'étirement des nappes 10 conformes aux processus de l'art antérieur.

ETUDE DE LA RESISTANCE A L'ARRACHEMENT DANS LE SENS DE

L'EPAISSEUR:

Pour cette étude, on a collé un ruban adhésif sur les deux faces des disques à étudier et on a introduit les 15 extrémités de ces rubans dans les machoires d'un dynamomètre identique à celui mentionné ci-dessus Selon la cohésion des fibres entre elles, il faut une force plus ou moins grande pour séparer les fibres dans le sens de l'épaisseur de la nappe Donc, comme précédemment, la valeur de la force correspondant à l'allongement maximal, c'est-à-dire la force à partir de laquelle on observe un

début de rupture de la nappe donne une idée de la cohésion dans le sens de l'épaisseur.

Des mesures ont été faites à partir d'échantillons 25 similaires à ceux utilisés précédemment Les résultats

obtenus sont rassemblés dans le tableau figurant en annexe 4.

Les résultats de ce tableau sont en fait similaires à ceux trouvés précédemment, à savoir qu'ils prouvent encore une fois que la cohérence de la nappe obtenue suivant le procédé qui fait l'objet de l'invention est

nettement supérieure à celle des nappes obtenues par la mise en oeuvre des procédés conformes à l'art antérieur.

ETUDE DES PROPRIETES D'ABSORPTION:

Comme il a déjà été indiqué, pour pouvoir satis-

2552 i 2 o faire le but conforme à l'invention (démaquillage, toilette de bébé), les rondelles découpées à partir de la nappe, doivent être susceptibles d'absorber les fluides dans une certaine mesure Cependant, la vitesse d'absorp5 tion ne doit pas être trop grande, puisque, dans le cas des rondelles à démaquiller par exemple, la lotion ne

doit pas disparaître instantanément dans la rondelle avant même que l'utilisatrice ne l'ait appliquée sur son visage.

T? D'us crde z 7 h Arerce de la nonce obtenue 10 conformément ? la mise en oeuvre du procde objet de l'invent' implique une absorption p Dlq faible vis-vis de nape-s obtenues bar la mise en oeuvre des

procédés de l'art antérieur.

Ce résultat a pu &tre vérifié par un certain nombre de tests qui ont été effectués sur des échantillons déjà étudiés précédemment Les résultats de ces tests

sont rassemblés dans le tableau figurant en annexe 5.

Au cours de ces tests, on a successivement mesuré, pour chaque groupe d'échantillons, le poids moyen d'une 20 rondelle, puis, la quantité maximale d'eau pouvant être absorbée par ces rondelles Le rapport de cette masse d'eau à la masse initiale du disque donne le pourcentage de son poids susceptible d'être absorbé par chaque disque échantillon Le tableau figurant en annexe 5 montre que l'échantillon n 1 (procédé conforme à l'invention) absorbe environ 6,5 fois son propre poids d'eau, tandis que les échantillons préparés par la mise en oeuvre des procédés de l'art antérieur (échantillons 2 à 5) absorbent tous environ 9 fois leur propre poids Il s'agit là d'une différence sensible qui est une conséquence directe de la

meilleure cohérence et la meilleure uniformité de l'échantillon n 1 qui a subi le processus d'aiguilletage hydraulique en volume conforme à l'invention.

Ce résultat est confirmé par la vitesse d'absorp35 tion qui figure dans la colonne de droite du même tableau.

Pour affiner encore les résultats ci-dessus et étudier de manière plus précise la vitesse d'absorption des disques fabriqués par la mise en oeuvre du procédé objet de l'invention (paramètre à prendre en considéra5 tion), on a mis au point un appareil de mesure spncifique

qui est représenté sur la figure 1.

Selon la figure 1, cet appareil est constitué par une cellule émettrice 30 d'un faisceau infrarouge et d'un récepteur 31 qui délivre en réponse un signal de tension proportionnel à la "transparence" ou perméabilité

aux rayons infrarouges de l'objet mesuré.

En tant que cellule, on peut utiliser, par exemple, la cellule SAS commercialisée par SUNX LTD Ce signal de tension est lu sur le cadran 21 d'un appareil de lecture 15 électronique 20 comportant, par ailleurs, un chronomètre 22. Selon la figure 1, on met en place dans le faisceau engendré par le détecteur en amont du récepteur, une rondelle échantillon 23 à étudier Au-dessus de la ron20 delle 23, il est prévu un dispositif compte-gouttes 25 équipé d'un dispositif 26, notamment d'un robinet susceptible de faire tomber sur la rondelle échantillon 23, dans la zone de sa surface traversée par le rayonnement infrarouge, une quantité déterminée d'eau ou d'un autre 25 liquide On constate que la puissance résiduelle du faisceau traversant la rondelle 23 croît en fonction

directe du degré d'imprégnation de la rondelle 23 testée.

Donc, le chiffre lu sur le cadran 21 peut donner une idée de l'absorption du liquide par la rondelle 23 La distance 30 de la rondelle à étudier 23 au compte-gouttes 25 peut être réglée au moyen d'organes spécifiques 29 non représentés en détail sur la figure Bien entendu, pour une série de mesures comparatives, il convient que cette distance soit

fixée une fois pour toutes.

Par ailleurs, l'ouverture du robinet 26 du comptegouttes 25 pour faire tomber une quantité déterminée de liquide sur la rondelle 23 qui repose sur une plaque de verre 32, déclenche instantanément le chronomètre 22 prévu à cet effet sur l'appareil de lecture 20. Comme il a été déjà indiqué, le chiffre apparaissant sur le cadran 21 est une fonction directe de "l'obstacle" rencontré par le faisceau infrarouge lors de sa traversée de l'échantillon à mesurer 23, et par suite, varie en fonction des propriétés d'absorption de l'échantillon vis-à-vis du liquide envoyé par le comptegouttes 25 La valeur initiale (instant zéro) est en relation avec l'opacité de l'échantillon étudié, et donc, dépend de son épaisseur, de sa densité et de sa composi15 tion, tandis que la variation de cette valeur dans le

temps est en relation directe avec les propriétés d'absorption et notamment la vitesse d'absorption.

Pour tenter d'utiliser l'appareillage décrit cidessus à l'étude des propriétés des rondelles obtenues 20 d'une part par la mise en oeuvre du procédé objet de l'invention et d'autre part conformément aux procédés de l'art antérieur, on a tracé les courbes donnant les variations du chiffre lu sur le cadran 21 en fonction du temps pour chacun des cinq échantillons étudiés précé25 demment Bien entendu, le chiffre lu n'a pas de signification particulière, et dépend uniquement du réglage de l'appareillage Par contre, les variations de ce chiffre pour les différents échantillons étudiés ont une signification certaine, et il est bien entendu essentiel que

les réglages restent les mêmes tout au long de l'expérience.

L'annexe 6 montre les courbes obtenues à partir des cinq séries d'échantillons après injection de deux centimètres cubes d'eau Avant d'effectuer les mesures, l'appareil a été étalonné pour mesurer des variations

allant de 4 000 (obstruction maximale du faisceau provo-

quée par la présence d'une rondelle de dimension moyenne et sèche) et O (passage maximum du faisceau, quand aucun objet ne s'interpose dans son champ) Toutes ces courbes comportent deux zones: une première zone dans laquelle 5 la pente de la courbe est relativement forte: elle correspond à la phase d'absorption proprement dite, et une deuxième zone dans laquelle chacune des courbes devient à peu près horizontale: elle correspond à la saturation

de l'échantillon.

Il est clair que les courbes correspondant aux échantillons 2, 3, 4 et 5 (c'est-à-dire aux échantillons obtenus selon les procédés utilisés selon l'art antérieur) sont approximativement similaires et parallèles entre elles, tandis que la courbe correspondant à l'échantillon 15 1 (procédé selon l'invention) s'en distingue par deux points: la différence entre la valeur initiale et la valeur de saturation est plus importante et la valeur de

saturation n'est obtenue qu'après un temps plus long.

Ce résultat indique que les rondelles obtenues selon l'invention sont plus compactes que celles de l'art antérieur, ce qui confirme les résultats obtenus précédemment qui avaient déjà démontré que ces rondelles étaient plus cohérentes La plus grande différence entre la valeur initiale et la valeur de saturation est directement liée 25 à cette plus grande cohérence tandis que le temps d'établissement de la valeur de saturation est une fonction de la vitesse d'absorption qui est plus lente dans le cas de l'échantillon 1, ce qui comme on l'a déjà vu est un

avantage dans le cas de rondelles destinées au démaquil30 lage ou à la toilette des bébés.

Ensuite, on a recherché pour chacun des échantillons étudiés quelles étaient les variations des courbes, $î, au lteu de deux centimètres cubes d'eau on injectait 2 cm 3 de poly-ethylène-glycol A chaque fois, on a puobserver des courbes similaires aux précédentes, mais plus ou moins décalées pour ce qui est de leur valeur de saturation Le tableau figurant en annexe 8 montre les différences des valeurs de saturation obtenues pour une injection de deux centimètres cubes d'eau et de trois centimètres cubes d'eau On voit que pour l'échantillon n 1 (procédé selon l'invention), le seuil de saturation est approximativement constant tandis que, pour les échantillons conformes à l'art antérieur (à l'exception de l'échantillon 4), on obtient des différences importantes, et notamment 10 un abaissement important de ce seuil Ceci prouve que l'échantillon n 1 est susceptible d'absorber les volumes d'eau considérés sans modifications profondes de sa structure; ce ne semble pas être le cas pour les échantillons fabriqués conformément aux procédés de l'art antérieur pour 15 lesquels on obtient une modification proportionnelle à la saturation Pour avoir une idée encore plus précise des propriétés des différents échantillons, on a tracé des courbes similaires aux précédentes, mais en injectant non plus deux centimètres cubes d'eau, mais deux centimètres 20 cubes d'un liquide ayant une viscosité plus élevée à

savoir le polyethylène glycol (viscosité 80 c P).

Dans le cas de l'échantillon 1, on a observé une courbe similaire à la précédente si ce n'est que le seuil

de saturation est déplacé vers le bas.

Pour tous les autres échantillons, la pente au départ est nettement plus faible, ce qui signifie que le début de l'absorption est plus lent: au lieu de voir la courbe descendre immédiatement, on observe une période lente; la courbe va même jusqu'à remonter dans le cas 30 de l'échantillon 4 Ces observations montrent que, contrairement aux rondelles de l'art antérieur, les rondelles obtenues conformément à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention ont une comportement stable face à

des produits de viscosité différentes, ce qui est un atout 35 important pour des produits destinés au démaquillage.

En conclusion, les expériences précédentes ont prouvé que les rondelles fabriquées conformément au procédé objet de l'invention se distinguent des rondelles obtenues par la mise en oeuvre des procédés de l'art an5 térieur par une plus grande cohérence, par une résistance plus importante au déchirement, surtout transversal, et par des propriétés d'absorption plus intéressantes (saturation non-immédiate et stabilité vis-à-vis de produits

de viscosité différente).

Les caractéristiques du procédé et des produits qui font l'objet de l'invention seront décrites plus en détail en se référant aux figures annexées, dans lesquelles: la figure 1 représente schématiquement l'appa15 reil mis au point pour mesurer la vitesse d'absorption en surface, la figure 2 est un schéma-bloc du procédé selon l'invention, la figure 3 est une coupe schématique de l'auto20 clave dans lequel sont effectuées les opérations de débouillissage et de blanchiment ainsi que du circuit

fermé de circulation des liquides de traitement.

Selon la figure 2, le coton brut utilisé pour le processus, notamment les blouses de peigneuses, est con25 duit selon la flèche I à un premier poste du processus A dans lequel il est soumis à des opérations classiques de pré-battage et d'ouvraison Au sortir du premier poste A, on obtient du coton en flocons ouverts et nettoyés physiquement, qui sont conduits conformément à la flèche II à un second poste B constitué par des cylindres perforés à l'intérieur desquels règne une certaine dépression Ces cylindres, qui ne sont pas représentés en détail sur la figure 2, attirent les flocons sous l'effet de leur vide intérieur Au sortir de ce second poste B, on obtient une 35 nappe de coton quasi uniforme III qui est d'un aspect

mousseux et ne possède pratiquement aucune cohérence.

Cette nappe a une épaisseur qui est de l'ordre de 8 centimètres; elle est ensuite amenée à un poste C constitué par un bain de mouillage similaire à celui décrit dans le brevet français né 2 081 133 Au sortir de ce mouilleur la nappe III est transformée en une nappe IV qui ne fait plus qu'environ 1,4 mm d'épaisseur et a donc été fortement tassée Cette nappe, qui présente une certaine tenue consécutive au fait que les fibres de coton ont tendance à friser et à s'emmêler les unes sur les autres sous l'effet du contact avec le liquide de traitement chaud du poste C, est ensuite essorée entre des rouleaux calandreurs D avant d'être enroulée sur un cylindre creux

1 qui sera décrit plus en détail dans la suite de cet 15 expose.

Donc, à la sortie des opérations de traitement représentées schématiquement sur la figure 2, on obtient des bobines E constituées par une longueur de nappe de coton IV pouvant dépasser 1 km, enroulée sur un cylindre 20 1 De telles bobines E sont prêtes à être soumises aux opérations de débouillissage et de blanchiment qui sont

représentées sur la figure 3.

Selon la figure 3, deux bobines E 1 et E 2 sont traitées simultanément Bien entendu, il s'agit là d'un 25 exemple particulier de mise en oeuvre du procédé qui ne doit en aucune manière être considéré comme limitatif

de l'invention.

Selon la figure 3, les bobines E 1 et E 2 de la nappe de coton 4 sont placées bout à bout dans l'auto30 clave Leurs mandrins 1 sont jointifs et obturés en 10 par un couvercle Ces cylindres 1 comportent sur leur

périphérie, des perforations 12 uniformément réparties.

Avant leur mise en place dans l'autoclave 2, les bobines

E 1 et E 2 sont chacune enfermées dans un corset cylindrique 35 3 comportant, sur sa périphérie, des perforations 4 simi-

25.52120

laires aux perforations 12 prévues sur la périphérie des

cylindres 1.

Après mise en place dans l'autoclave 2, l'extrémité ouverte 11 des cylindres 1 fait face à l'une des extrémités d'un circuit 5 de circulation de liquide de traitement La seconde extrémité-de ce circuit 5 est raccordée à un orifice 13 prévu à cet effet dans l'autoclave 2 Le circuit 5 est par ailleurs muni d'une pompe 6 susceptible de faire circuler selon la flèche X un liquide 10 de traitement (débouillissage, blanchiment ou rinçage) préalablement introduit dans l'autoclave 2 par l'orifice

d'alimentation ou de vidange 7.

Le sens de fonctionnement de la pompe 6 est tel que le liquide de traitement pénètre selon la flèche X 15 tout d'abord par l'extrémité ouverte 11 dans la partie interne du cylindre 1, avant de s'échapper par les orifices 12 selon les flèches a, pour traverser les bobines E 1 et E 2 avant de s'échapper à nouveau par les orifices 4 prévus dans les corsets 3 selon les flèches b, puis, de se rassembler selon la flèche Y au niveau de l'orifice 13 de l'autoclave 2 pour être aspiré par la pompe 6, puis à nouveau refoulé selon la flèche X et de retourner à

nouveau dans le cylindre 1.

Donc, conformément à l'invention, le liquide de 25 traitement circule, selon les flèches a, au travers des spires des bobines El et E 2 Ce liquide, qui, lors du débouillissage, est constitué par de la soude à une température d'environ 130 , lors du blanchiment par de l'eau oxygénée, et, lors du rinçage qui doit être obliga30 toirement prévu en aval par de l'eau pure éprouve une certaine gêne pour traverser les bobines E 1 et E 2 Il en résulte l'établissement d'une pression différentielle entre le liquide de traitement sortant des corsets 3 selon

les flèches b et se rassemblant au niveau de l'ouverture 35 13 de l'autoclave 2 selon la flèche Y, et le liquide ar-

rivant selon la flèche X dans la partie interne du cylindre 1 L'existence de cette pression différentielle est mise en lumière grace à deux manomètres amont et aval 8 et 9 respectivement mis en place sur le circuit de liquide de traitement en amont et en aval des bobines E 1 et E 2. La maitrise de cette pression différentielle constitue un point primordial de l'invention, étant donné

qu'elle permet de mesurer l'effet d'aiguilletage hydraulique en volume sur la totalité des spires constitutives 10 des bobines E 1 et E 2.

Il convient de remarquer que l'on pourrait inverser le sens de circulation du bain sans pour cela sortir

du cadre de l'invention.

L'effet d'aiguilletage hydraulique indiqué ci15 dessus pourrait être obtenu de manière similaire en ne soumettant les bobines E 1 et E 2 qu'au seul traitement de débouillissage Cependant, l'opération de blanchiment est indispensable pour présenter à la vente une nappe blanche Selon l'importance de la pression différentielle 20 mesurée par l'intermédiaire des manomètres 8 et 9, on obtient une nappe plus ou moins cohérente Or, la cohérence voulue est différente en fonction de l'utilisation à laquelle la nappe decoton est destinée, et doit être notamment plus importante dans le cas de coton à démaqcuil25 ler que dans le cas de produits destinés à effectuer la toilette de bébés Pour cette raison, le circuit 5 est muni d'une conduite de by-pass 14 munie d'une vanne réglable 15 Une modification du réglage de cette vanne entraine une modification de la pression différentielle 30 existant entre le liquide X entrant dans les bobines El et E 2, et le liquide Y en sortant Il s'ensuit une modification des propriétés de la nappe finale qui sera obtenue au sortir de l'autoclave 2 en déroulant les bobines E 1 et E 2 Il convient toutefois de noter que cette pression 35 différentielle, qui est mesurée continuellement en cours d'opération, est généralement régulée de telle sorte qu'elle ne soit pas inférieure à 400 grammes, ce qui correspond à une pression amont de 1,4 kg et une pression aval de 1 kg pour les produits mentionnés: démaquillageo L'invention ne se limite toutefois pas à des produits destinés au démaquillage et peut permettre l'obtention de produits plus aérés à partir de pressions

différentielles plus faibles et de produits plus compacts 10 à partir de pressions différentielles plus élevées.

ANNEXE 1:

Etude de la densité apparente comparée de rondelles de coton obtenues conformément à la mise en oeuvre du procédé objet de l'invention (échantillon 1 et de rondelles de coton obtenues conformément aux procédés de l'art antérieur) (échantillons 2, 3,

4 et 5).

Echantillon Echantil________n Echantillon 1 Echantillon 2 Echantillon 3 Rapport = Poids de l'échantillon Valeur lue sur la colonne d'eau de l'aonareil

____________________________ 0,820

0,820-

0,503 0,635 Echantillon 4 0,627 Echantillon 5 0,598

ANNEXE 2:

Etude de la résistance à l'étirement. Force correspondant à l'allongement maximal des disques (Newton) Echantillon sens sens machine transversal Echantillon n 1 16,15 12,30 Echantillon n O 2 8,20 4,35 Echantillon n O 3 4,80 4,80 Echantillon n O 4 3 2,1 Echantillon n 5 10,25 2,45 Allongement correspondant (mm) Echantillon N O 1 11,3 18,3 Echantillon n O 2 15,8 23,7 Echantillon N O 3 24,9 24,9 Echantillon N O 4 28,7 27,9 à Echantillon n 5 18,1 32,1

à__ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ -_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ANNEXE 3: Valeur de la relation k = Force/allongement (Newton/cm) Echantillon __Echantillon N _ 1 Echantillon n 2 _Echantillon N _ 3 Echantillon n 4 _Echantillon N O _ 5 Echantillon n' 3 ___________________Echantillon n' 4 ___________________Echantillon n' 5

____________________.

k sens machine 14,3

,2 1,9

1,0 l'o ,7

_______________.

k' sens transversal

___________________6,7

___________________1,8

_________ _________1,9

0,8

__ __ _ __ __ 0,8

0,8

____________________-

ANNEXE 4: Etude de la résistance à l'arrachement dans le sens de l'épaisseur.

Echantillon àEeha___________Echantillon n 1 Echantillon n 2 àEeha___________Echantillon n 3 Echantillon N O 4 Echantillon N O 5

_____________-____

Force correspondant à l'allongement maximal ( Newton)

à 3,40

____________-______________________________2,50

_________________________________________,_2,35

à 2,75

2,85

à__________________________________________

ANNEXE 5:

Etude des propriétés d'absorption.

Echantillon Poids d'un quantité maxidisque male d'eau absorbée ml Echantillon 1 0,685 4,49 Echantillon 2 0,637 5,93 Echantillon 3 0,726 6, 68 à________________ Echantillon 4 0,694 6,32 Echantillon 5 0,649 5,58

à__ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

% de son poids absorbé par chaque rondelle 6,6

_________________ _9,3

9,2 9,1 8,6

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Vitesse d'absorption secondes ,3 8,0 I li 1 6,0 6,4 6,5

_ _ _ _ _ _ _ _ _

Oa N ru 'n N t O

ANNEXE 6

2 cm 3 d'eau

3500. 3000 2500 2000 1500 1000 500

échant

3 6 10 15 20

50

ANNEXE 7

2 cm 3 PEG viscosité 80 CP

25002000-

3 6 10 15 20

50

ANNEXE 8:

Variation des seuils de saturation en fonction de la quantité d'eau injectée.

Echantillon ___Echantillon Echantillon 1 _Echantillon 3 Echantillon 4 _Echantillon 5 Echantillon 3 ___________________Echantillon 4 ___ _______________Echantillon 5 2 cm 3 d'eau

1 700 2 700 3 000

1 500 2 500

3 cm d'eau

1 700 1 200 2 500 1 400 1 600

Claims (8)

R E V E N D 1 C A T I O N S

1 ') Procédé de fabrication d'une nappe de coton hydrophile à partir de fibres de coton brut, par lequel on soumet successivement le coton brut à des opérations classiques et pré-battage et d'ouvraison, notamment sur des peigneuses de manière à obtenir du coton en flocons ouverts et nettoyés physiquement, on conduit ces flocons à des cylindres perforés sur lesquels ils se déposent quasi uniformément pour former une nappe mousseuse ne possédant pratiquement aucune cohérence, on amène cette nappe à un bain de mouillage constitué par de l'eau chaude à laquelle on a ajouté un agent mouillant de manière à obtenir une nappe plus compacte présentant une certaine 15 tenue par cohésion physique, puis, au sortir du bain de mouillage, on essore cette nappe entre des rouleaux calendreurs, on l'enroule sur un cylindre de manière à obtenir une bobine qui est ensuite introduite dans un autoclave pour subir des opéra20 tions de débouillissage et de blanchiment, puis, on sort la bobine de l'autoclave et on l'exprime et la sèche de façon connue en elle-même, procédé caractérisé en ce que lors des opérations de débouillissage et de blanchiment dans l'autoclave, 25 on fait circuler les liquides de traitement radialement au travers des spires de la bobine de manière telle qu'il s'établisse une pression différentielle entre le liquide entrant dans la bobine et le liquide en sortant par suite de pertes de charge con30 sécutives à la difficulté qu'éprouve le liquide à passer au travers de la bobine, cette pression différentielle entraînant un déplacement et un enchevetrement des fibres de coton par effet d'aiguilletage hydraulique sur la totalité du volume de coton réparti sur la bobine augmentant ainsi notablement la

cohésion de la nappe obtenue après déroulement.

2 ') Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'autoclave est relié à un circuit fermé de circulation de liquide de traitement comportant une cana5 lisation d'entrée du liquide dans la bobine, une canalisation de sortie de ce liquide, ainsi qu'une pompe susceptible d'aspirer le liquide provenant de la bo Bine et de

l'y renvoyer.

3 ) Procédé selon l'une quelconque des revendica10 tions 1 à 2, caractérisé en ce que le circuit fermé de circulation de liquide comporte une conduite de by-pass munie d'une vanne réglable, prévue entre la canalisation d'entrée du liquide de traitement et la canalisation de sortie de ce liquide, une modification du réglage de la 15 vanne entraînant une modification de la pression différentielle existant entre l'entrée et la sortie de la bobine et par suite, une modification des propriétés de

la nappe déroulée sortant de l'autoclave.

4 ) Procédé selon l'une quelconque des revendica20 tions 1 à 3, caractérisé en ce que, avant de la soumettre aux opérations de débouillissage et de blanchiment dans l'autoclave, on enroule la nappe sur un cylindre creux comportant des perforations uniformément réparties sur sa surface, puis on enferme la bobine ainsi obtenue dans un 25 corset cylindrique notamment métallique comportant sur sa périphérie des perforations similaires à celles prévues sur le cylindre avant sa mise en place dans l'autoclave, le cylindre étant raccordé à la canalisation d'amenée du

liquide et de l'autoclave comportant un orifice de sortie 30 du liquide.

) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la pression différentielle est approximativement égale à 400 grammes.

6 ) Nappe de coton dont la cohérence, la résis35 tance à l'arrachement et les propriétés d'absorption sont

améliorées, caractérisée en ce qu'elle est obtenue conformément à la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.

7 ) Pièces de forme quelconque et notamment rondelles de coton caractérisées en ce qu'elles sont obtenues par découpage de la nappe selon la revendication 6.

8 ) Pièces selon la revendication 7, caractérisées en ce qu'elles ont une résistance longitudinale comprise entre 12 et 20 Newtons.

9 ) Pièces selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisées en ce qu'elles ont une résistance transversale comprise entre 10 et 15 Newtons.

) Pièces selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisées en ce qu'elles ont une résistance à l'arrachement dans le sens de l'épaisseur comprise entre 3 et 4 Newtons.