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FR3125543A1 - Filament élastique recyclable à base d’un copolymère blocs de polyamide et de polyéther - Google Patents

Filament élastique recyclable à base d’un copolymère blocs de polyamide et de polyéther Download PDF

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Abstract

L’invention porte sur un filament élastique comprenant un copolymère à blocs polyamide et à blocs polyéther,-les blocs polyamide étant choisis parmi le PA 11, PA 12, PA1010, PA 1012, PA 1014, leur copolymère et leur mélange,-les blocs polyéther étant des blocs issus du polytétraméthylèneglycol de masse moléculaire moyenne en poids comprise entre 500 et 3000 g/mol,-l’enthalpie de fusion du copolymère étant comprise entre 15 et 50 J/g.

Description

Filament élastique recyclable à base d’un copolymère blocs de polyamide et de polyéther
La présente invention concerne une filament élastique recyclable à base d’un copolymère blocs de polyamide et de polyéther. L’invention a également pour objet une fibre comprenant au moins un filament selon l’invention, un matériau textile, un procédé de fabrication du filament, une utilisation de la fibre pour fabriquer des matériaux tissés et non-tissés, ainsi que sur le matériau textile. Enfin, l’invention porte sur un procédé de recyclage des fibres selon l’invention.
L’utilisation de fibres textiles synthétiques à base de polyamide est connue depuis de très nombreuses années. Parmi les textiles, on trouve notamment des mats de fibres (pansements, filtres, feutre), des mèches (pansements), des fils (fils à coudre, fils à tricoter, fils à tisser), des tricots (rectilignes, circulaires, "fullyfashioned" ou façonnés), des tissus (tissu traditionnel, tissu Jacquard, tissu multiple, tissu double face, tissu multiaxial, tissu 2D et demi, tissu 3D) et bien d'autres. Des innovations dans ce domaine apparaissent régulièrement, comme par exemple pour des vêtements de sport, qui permettent une plus facile élimination de la sueur. Par ailleurs, se sont développés depuis les années 60 des textiles élastiques à base de polyuréthane. Ces fibres synthétiques sont connues sous le nom d’élasthanne ou élasthane. Ce nom est une contraction d’élastique et de polyuréthane. Ces fibres sont notamment utisées dans le domaine du sport, ou bien dans des tissus élastiques, qui peuvent comportés entre 2 à 10% d’élasthane dans leur composition. Pour des collants de sport, des bandes élastiques ou bien des chaussettes, la teneur en élasthane dans le vêtement peut aller jusqu’à 30% en poids.
Ces fibres présentent des caractéristiques particulièrement intéressantes, telles qu’un allongement pouvant aller jusqu’à 600%, un retour élastique supérieur à 90%, ainsi qu’un très faible poids.
Or, au regard des considérations environnementales actuelles, la recyclabilité des matériaux est un enjeu majeur, et notamment des matériaux textiles, qui sont produits en quantités considérables.
Il s’avère que les élasthanes sont des polyuréthanes réticulés. Cette réticulation empêche le recyclage de ces fibres, car, après réticulation, ces fibres ne sont plus thermofusibles.
Des alternatives existent comme les polyesters ou les élastoléfines, mais leur élasticité est limitée et ces matériaux ne sont pas compatibles avec les polyamides.
Par conséquent, il est recherché des filaments élastiques recyclables, présentant une élasticité améliorée, et qui soient compatibles avec d’autres fibres textiles, comme par exemple les polyamides. Il est recherché également des matériaux textiles qui permettent un procédé de recyclage simple à mettre en œuvre, c’est-à-dire nécessitant que peu d’étapes. L’intérêt également est d’obtenir un produit recyclé valorisable, c’est-à-dire qui conduit à un produit performant soit pour la même application, soit pour d’autres applications industrielles.
Par un « polymère compatible avec d’autres fibres textiles », on entend au sens de la présente invention, que lors du recyclage, et notamment après l’étape de fonte, le matériau fondu soit homogène.
Il a été découvert que les filaments selon l’invention répondent au besoin existant.
Brève description de l’invention
Ainsi, la présente invention a pour objet un filament élastique comprenant d’un copolymère à blocs polyamide et à blocs polyéther,
-les blocs polyamide étant choisis parmi le PA 11, PA 12, PA1010, PA 1012, PA 1014, leur copolymère et leur mélange,
-les blocs polyéther étant des blocs issus du polytétraméthylèneglycol de masse molaire moyenne en nombre comprise entre 500 et 3000 g/mol,
-l’enthalpie de fusion du copolymère étant comprise entre 15 et 50 J/g.
L’invention vise une fibre fabriquée à partir du filament tel que défini ci-dessous ou bien le contenant.
L’invention vise un matériau textile fabriqué à partir de la fibre tel que définie ci-dessous.
L’invention a également pour objet un procédé de fabrication de la fibre.
L’invention porte aussi sur une utilisation du filament pour fabriquer des matériaux textiles.
Enfin, l’invention porte sur un procédé de recyclage du filament, des fibres ou du matériau textile selon l’invention.
Le filament selon l’invention présente l’avantage de pouvoir être recyclé. Sa stabilité rhéologique lui permet d’être aisément refondu et réutilisé pour fabriquer des granulés, pouvant conduire à de nouveaux objets, à de nouvelles applications comme exemple de nouvelles fibres. La propriété de la fibre selon l’invention refondue à plusieurs reprises est très proche, voire identique à celles de la fibre fondue pour la première fois.

Claims (17)

  1. Filament élastique comprenant d’un copolymère à blocs polyamide et à blocs polyéther,
    -les blocs polyamide étant choisis parmi le PA 11, PA 12, PA1010, PA 1012, PA 1014, leur copolymère et leur mélange,
    -les blocs polyéther étant des blocs issus du polytétraméthylèneglycol de masse molaire moyenne en nombre comprise entre 500 et 3000 g/mol,
    -l’enthalpie de fusion du copolymère étant comprise entre 15 et 50 J/g.
  2. Filament selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ratio en poids des blocs polyamide sur les blocs polyéther est compris entre 0,3 et 3.
  3. Filament selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la dureté du copolymère étant comprise entre 30 et 55 ShD.
  4. Filament selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les blocs polyamide sont choisis parmi le PA 11, PA 12, leur copolymère et leur mélange.
  5. Filament selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la masse molaire moyenne en nombre des blocs polyamide est comprise entre 500 et 4000 g/mol, de préférence entre 600 et 2000 g/mol.
  6. Filament selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’il est co-extrudé avec un autre matériau thermoplastique choisi parmi les polyamides, les polytéréphtalates d’éthylène, les polypropylènes, les polyéthylènes, les copolymère PEBA autres que celui défini aux revendications 1 à 5.
  7. Filament selon la revendication 6 caractérisé en ce qu’il est de structure suivante : cœur/peau, île en mer ou bien trilobé.
  8. Fibre comprenant au moins un filament tel que défini à l’une quelconque des revendications 1 à 7.
  9. Fibre selon la revendication 8, caractérisée en ce qu’elle comprend un ou plusieurs filaments synthétiques différents de celui défini en revendications 1 à 7 et/ou un ou plusieurs filaments naturels.
  10. Fibre selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce qu’elle est co-mélée à au moins une fibre en une matrice thermoplastique différente du copolymère défini en revendication 1 à 5.
  11. Fibre selon l’une des revendications 8 à 10, caractérisée en ce qu’elle est continue ou discontinue.
  12. Matériau textile comportant au moins un filament tel que défini à l’une quelconque des revendications 1 à 7 ou comportant au moins une fibre telle que définie à l’une quelconque des revendications 8 à 11.
  13. Matériau textile selon la revendication 12, caractérisé en ce qu’il comporte au moins une fibre en un matériau thermoplastique choisi parmi les polyamides, les polytéréphtalates d’éthylène, les polypropylènes, les polyéthylènes, les copolymères PEBA autres que celui défini aux revendications 1 à 5, de préférence la fibre est en polyamide.
  14. Matériau textile selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce qu’il est une surface tissée, tricotée, non-tissée, ou laminées.
  15. Matériau textile selon l’une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisé en ce qu’il comprend des fibres naturelles telles choisies parmi le coton, la laine, et la soie, des fibres artificielles fabriquées à partir de matières premières naturelles, des fibres métalliques et/ou des fibres synthétiques autres que des fibres comportant des filaments de copolymère tel que défini en revendications 1 à 6.
  16. Utilisation du filament tel que défini à l’une quelconque des revendications 1 à 6 pour la fabrication de matériau textile pour l’habillement, des parties de chaussures de sport, des vêtements de sports, des chaussettes, des sacs, les matériaux textiles médicaux, les bandes, les bas de contention.
  17. Procédé de recyclage du filament, de la fibre ou du matériau textile tels que définis à l’une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu’il comporte les étapes successives suivantes :
    a) le broyage des filaments, fibres ou dudit matériau pour obtenir des particules,
    b) la fonte des particules pour obtenir un mélange fondu, et
    c) la formation de granulés à partir du mélange fondu obtenu à l’issu de l’étape b).
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