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WO2002088457A1 - Produit de garnissage a base de plumes, procede d'elaboration et installation pour la mise en oeuvre du procede - Google Patents

Produit de garnissage a base de plumes, procede d'elaboration et installation pour la mise en oeuvre du procede Download PDF

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Publication number
WO2002088457A1
WO2002088457A1 PCT/FR2002/001437 FR0201437W WO02088457A1 WO 2002088457 A1 WO2002088457 A1 WO 2002088457A1 FR 0201437 W FR0201437 W FR 0201437W WO 02088457 A1 WO02088457 A1 WO 02088457A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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fibers
feathers
structural
mixture
product according
Prior art date
Application number
PCT/FR2002/001437
Other languages
English (en)
Inventor
Christophe Gaignard
Anne Darcourt-Lezat
Original Assignee
Nap'tural
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 Nap'tural filed Critical Nap'tural
Priority to HU0303974A priority Critical patent/HUP0303974A3/hu
Priority to ES02726277T priority patent/ES2304436T3/es
Priority to CA 2446145 priority patent/CA2446145A1/fr
Priority to US10/475,977 priority patent/US20040126580A1/en
Priority to DE2002625915 priority patent/DE60225915T2/de
Priority to JP2002585730A priority patent/JP2004525278A/ja
Priority to EP20020726277 priority patent/EP1397549B1/fr
Publication of WO2002088457A1 publication Critical patent/WO2002088457A1/fr
Priority to HK05101554A priority patent/HK1068933A1/xx
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    • Y10T442/641—Sheath-core multicomponent strand or fiber material

Definitions

  • the present invention relates to a filling product, the base material of which is made of feathers; it also relates to the process for producing this product and to the installation for implementing the process.
  • Feather-based packing products find their application in many industries due to their multiple properties and qualities.
  • This material is made of feathers but it is generally made of feathers, feather quality, feather and / or down depending on the uses. Most of the time, it comes in bulk and its implementation is not the easiest. It has in fact characteristics similar to those of light pulverulent materials, that is to say that it has no shape and that it is very volatile.
  • JP-61-213087 proposes a sheet-like structure in which down, feathers or feathers are entangled with animal fiber and are made integral by the fusion of a synthetic fiber integrated into the mixture.
  • the synthetic fiber with a low melting point is mixed with the filling product to allow fixing by gluing of the down, feather and / or feathers, to the animal fiber which is longer.
  • the present invention provides a filling product based on feathers, feathers and / or down which also has a certain consistency, available for example in the form of plates or in rolls.
  • this product compared to the products described in the aforementioned documents, has the advantage of retaining the properties proper to the feather and to the down, that is to say their insulating power, their swelling property and the feel of it. 'in general.
  • the invention enhances this product and makes it usable in areas where high quality thermal insulation and comfort are sought, such as in furniture, bedding, car seats for example.
  • This product according to the invention is in particular recognizable by the means which make it possible to give it a shape and a volume, better suited to its destination and especially to its use in the various industries for which it is intended.
  • this filling product consists essentially of feathers and of a flexible, coherent structure, in three-dimensional network, which retains and traps said feathers, which structure consists of suitable thermoplastic fibers which are entangled and linked together, and this product results from a process for obtaining detailed below which consists, firstly, in preparing the fibers by working then in carrying out an intimate mixture, by mechanical means of said fibers and feathers, that is to say of these two products of such a different nature, which mixture is then shaped in the form of a sheet then heat treated to achieve the welding and / or bonding of the fibers together.
  • the fibers forming this structure are made up of two-component fibers:
  • the component constituting the core is a synthetic fiber made of a polymer-type material stable at high temperature, that is to say having a softening point high, higher than the temperature of the heat treatment of the mixture, that is to say 200 ° C. for example, the other component on the surface of the fiber, forming a sheath, is made of a material of the polymer type whose softening temperature is less than that of the core, for example between 70 and 180 ° C, allowing to achieve through said heat treatment, a true weld at a point of contact of two of these structural fibers.
  • the length of the structural fibers is between
  • the properties of this basic filling product can also be modified by the addition of complementary fibers.
  • the product can also comprise fibers called volume fibers, which for example have a crimp, preferably a substantially helical shape, which fibers are either natural, artificial, or synthetic with a temperature of change d 'state by degradation or softening which is higher than the welding temperature of the structural fibers, that is to say a temperature close to or higher than that of the core of the structural fibers.
  • the addition of bulk fibers, that is to say crimped fibers improves the swelling character of the product, that is to say its propensity to occupy and keep a certain volume.
  • the product according to the invention may also comprise other constituents endowed with one or more particular functionalities of the anti-bacterial, anti-mite, flame retardant type. These constituents can be specially treated bulk fibers or any other complementary fiber or even feathers or particles added.
  • the filling product consists of feathers, that is to say feathers, feathers, down, in a proportion of between 10 and 80% by weight, preferably of the order of 30 to 60 % and the complement consists of structural fibers and / or a mixture of structural fibers and complementary fibers, bulk fibers or other constituents, in which complement the structural fibers have a proportion which is for example in the order of 10 to 100% by weight.
  • the filling product according to the invention is preferably shaped in the form of a sheet and this sheet can optionally be covered on one of its faces or be completely wrapped, by means of a coating of nonwoven material or 'A film produced by spraying, which coating can also be of the hot-melt type and it is preferably deposited before the heat treatment operation of the sheet so as to weld and / or stick to the structural fibers in particular.
  • This coating promotes the retention of feathers and reduces leaks, during the operations of cutting the web, near the cutting area.
  • the invention also relates to the general process for preparing the filling product detailed previously.
  • This process consists in - preparing an intimate and homogeneous mixture comprising feathers, that is to say feathers, feathers, down, and free fibers made up at least of fibers known as structural fibers, - in forming this mixture in the form of a sheet and, - to carry out a heat treatment with hot air, at an appropriate temperature, sufficient to weld said structural fibers wherever they are in contact with each other and, - to gradually cool the sheet and its structure , before packaging.
  • the operation of preparing the mixture of feathers and fibers consists, firstly, of successively depositing on an endless belt, an appropriate quantity of fibers and then feathers, and subjecting this sandwich to at least a working operation which allows intimate and homogeneous mixing of feathers and fibers before the tablecloth making operation.
  • the fibers before being mixed with the feathers, are subjected to a prior working operation, whether these are structural fibers alone or an assembly made up of said structural fibers, complementary fibers, such as bulk fibers or other constituents having a particular functionality, which fibers and constituents, as the case may be, are distributed in superimposed layers, on an endless belt, in the form of a sandwich, before be subjected to at least one working operation.
  • the process can also consist, before the heat treatment operation of the sheet, of protecting and enveloping said sheet by means of a coating in the form of a nonwoven or in the form of a film or film, deposited by spraying, which coating produced for example a material of the thermoplastic polymer type may also be able to bond by thermal softening with the structural fibers.
  • the invention also relates to the installation for implementing the method detailed above.
  • This installation comprises a cell for storing the filling material, that is to say feathers, feathers and down, and, at least one inlet or cell for storing pre-worked fibers, which cells are arranged to deposit on a carpet without end, a layer of fibers then a layer of feathers, which carpet is placed upstream of a machine called pre-opener which produces an intimate and homogeneous mixture consisting of feathers and free fibers, which installation comprises, after said pre-opener , a coating machine and, behind this coating machine, equipment for heat treatment which makes it possible to carry out the operation of welding the structural fibers at each of their contact points.
  • the installation may include between the pre-opener and the coating machine, one or more machines called pre-opening machines, which further improve the quality of the feather-fiber mixture, which mixture is then sent to a hopper associated with said coating machine.
  • the installation also includes, as necessary, at least one pre-opening machine for fibers and other possible constituents, which pre-opening is fed by an endless belt, which belt circulates under one or more cells in which the fibers, that is to say structural fibers and, optionally, complementary fibers, that is to say bulk fibers and other constituents or fibers having, for example, a particular functionality, which fibers are arranged in layers on said endless belt and the sandwich thus prepared is pre-worked before being mixed with the feathers.
  • at least one pre-opening machine for fibers and other possible constituents which pre-opening is fed by an endless belt, which belt circulates under one or more cells in which the fibers, that is to say structural fibers and, optionally, complementary fibers, that is to say bulk fibers and other constituents or fibers having, for example, a particular functionality, which fibers are arranged in layers on said endless belt and the sandwich thus prepared is pre-worked before being mixed with the feathers.
  • the installation comprises a coating machine of the volumetric chimney type and may optionally be followed by a second coating machine of the pneumatic type for example, which pneumatic coating machine consolidates and reinforces the random distribution of the structural fibers and multiplies the points of contact of said fibers with each other. , by upsetting their arrangement in the mass of the mixture in the form of a sheet, which has the effect of giving the latter an identical resistance to deformation in all directions.
  • the installation also includes means which make it possible to associate a surface coating with the ply, before the heat treatment, on one or both sides.
  • FIG. 1 schematically shows a portion of the packing product according to the invention
  • - Figure 2 shows a structural fiber
  • FIG. 3 shows a fiber called bulk fiber
  • FIG. 4 shows schematically a pre-opener for the fibers
  • FIG. 5 shows schematically the pre-opener of the fiber-feather mixture
  • FIG. 7 shows in more detail and schematically a coating machine comprising a vertical coating machine and a pneumatic coating machine
  • Figure 8 shows in more detail than Figure 6, the heat treatment equipment of the web, followed by the conditioning station.
  • Figure 1 shows a portion of the packing product according to the invention. This product mainly consists of feathers 1 which are trapped in a structure formed of fibers 2.
  • the fibers 2 are first mixed with the feathers 1 and the assembly is then subjected to a heat treatment operation which will cause the assembly of the fibers of structure 2, by welding.
  • feathers indifferently means feathers, feathers or down or even a mixture of these different products.
  • the proportion of feathers in the filling product is between 10 and 80% by weight, preferably of the order of 30 to 60%.
  • the rest consists in particular of fibers of structure 2.
  • a fiber of structure 2 is shown in FIG. 2. This fiber is of the two-component type.
  • the central component or core 3 consists of a fiber of material of the polymer type with a high softening point, higher than the temperature of the heat treatment of the feather-fiber mixture, that is to say greater than 200 ° C. for example .
  • the other component on the surface, for example forms a sheath 4 made of a material of the polymer type also but whose softening temperature is lower, for example between 70 and 180 ° C; this temperature corresponds to the temperature of the heat treatment of the feather-fiber mixture which will be discussed below.
  • the configuration of the fibers of structure 2 is preferably a configuration 3-sheath core 4, where said sheath is manufactured using a material (polymer) whose melting temperature is lower than that of the core 3.
  • this core-sheath configuration of the fibers of structure 2 allows said sheaths 4 to merge together at each of their point (s) of contact and it thus forms, at the time of cooling of said mixture, as many weld points 5 and the constitution of a feather containment structure.
  • the length of the structural fibers 2 is of the order of 2 to 10 cm, for example with a count of between 1 and 25 dtex.
  • These fibers of structure 2 are intimately mixed with the feathers and are distributed randomly in the product, as shown in FIG. 1.
  • the structural fibers are free and given their number, they are here and there in contact with each other. They are also pressed against each other and the connections are made during the heat treatment.
  • the temperature of the treatment is such that, as indicated above, a real weld occurs at each contact point 5 of these fibers 2 with one another, first of all by softening and melting of their sheath 4, then a hardening during cooling as detailed below in conjunction with FIG. 8.
  • Heating the sheet and then cooling it can cause a phenomenon of compaction of the feathers and of the product obtained.
  • the product does not resume volume until several hours or even several days.
  • These complementary fibers constitute volume fibers 6.
  • These fibers 6 are for example crimped and are preferably in the form of a helicoid as illustrated in FIG. 3. They have a length and a titer of the same order as the structural fibers.
  • These fibers of volume 6 are either natural fibers, or artificial or synthetic fibers. Their temperature of change of state by degradation or by softening is higher than the welding temperature of the fibers of structure 2.
  • the natural complementary fibers can be of animal origin (wool, rabbit hair %) or vegetable (kapok ).
  • the distribution of the complementary fibers in the filling product is, as for the fibers of structure 2, as homogeneous as possible. They participate in the cohesion of the product. They can wherever they are in contact with fibers of structure 2 and, depending on their nature, be bonded to the latter when the sheath 4 of these fibers of structure 2 is softened.
  • constituents can also be incorporated into the filling product according to its destination, such as for example fibers or particles having a particular functionality resulting from a flame retardant, anti-bacterial, anti-mite treatment. ... etc.
  • the feathers occupy 10 to 80% by weight, preferably 30 to 60%, of the filling product.
  • the balance is made up of fibers of structure 2 and, optionally, complementary fibers of volume 6 or other.
  • the proportion of structural fibers is of the order of 10 to
  • FIG. 4 schematically show the sequence of machines called pre-openers in the installation of mixing fibers and feathers.
  • This installation comprises first of all, as shown in FIG. 4, a fiber preparation station and in the case of using a mixture of different kinds of fibers, then it comprises, as shown in FIG. 5, a mechanical mixing station fibers and feathers.
  • the fiber preparation machine hereinafter referred to as pre-opener 9, is a conventional machine of the type used in the field of fiber preparation for the nonwoven.
  • the fibers in general, are delivered compacted.
  • the pre-opener 9 makes it possible to decompact the fibers of structure 2 and, as the case may be, the fibers of volume 6 and, optionally, other fibers or complementary constituents, by producing an appropriate mixture.
  • the pre-opener 9 is fed by an endless conveyor belt 10 disposed under one or more cells or hoppers.
  • a first cell 12 contains fibers of structure 2. This cell 12 is preceded by a cell 13 which contains the fibers of volume 6 and one can find other complementary cells 14 in which fibers or other constituents with various functionalities are stored. as previously stated.
  • Each type of fiber is deposited on the conveyor belt 10 and the layer or layers forming a sandwich are introduced into the pre-opener by first passing under a compacting drum 15, then under a roller. drive 16 located above the end of the conveyor belt 10. Then the sandwich is driven by a pair of rollers 17 and it is presented to a spike cylinder 18 which sends the fibers through the outlet 19 to the pre-opener 20 next post.
  • conduit 21 to the outlet 19 to introduce into the circuit materials to be recycled such as for example raw material or scrap from the production line or even to introduce returns from the scrap from customers .
  • the pre-opener 20, FIG. 5, is similar to that of FIG. 4. It is also fed by a conveyor belt 22 which receives on the one hand the fibers coming from the outlet 19 of the pre-opener 9, and, d on the other hand, the feathers or mixtures of feathers placed in a cell 23 located downstream of said outlet 19. The fibers and feathers are dosed and are deposited on the conveyor belt 22.
  • the carpet 22 first receives a layer of fibers which form a thickness of 5 to 15 cm for example, then a layer of feathers whose thickness can reach 50 to 60 cm. This sandwich is introduced by the belt 22 into the pre-opener 20.
  • a drum 15 located at the entrance performs a first compaction of the layers. It is followed by a roller 16 which also presses the sandwich, which roller 16 is disposed above the end of the conveyor belt 22. Then the layers pass between a pair of feed rollers 17 which present the sandwich to the spiked cylinder 18.
  • the feathers and fibers are intimately mixed homogeneously and sent via outlet 24 either to another pre-opener not shown, or to the coating machine.
  • the fibers and feathers pass from one machine to another by suction and the suction waste is reintroduced into the circuit and recycled through line 21.
  • FIG. 6 illustrates, in the form of a simple functional diagram, the processing and shaping of the fiber-feather mixture, to result in the product targeted by the invention, that is to say a sheet which can be handled and by example be packaged in the form of a roll.
  • the fiber-feather mixture arrives from the outlet 24 of the pre-opener 20 and is placed in a buffer cell 25.
  • This cell 25 is arranged above a carpet 26, which carpet receives a layer of the mixture consisting of fibers and feathers. This layer is deposited in the form of a sheet 27.
  • a continuous weighing system by means of a balance 28 placed under the upper strand of the belt 26, makes it possible to adjust the thickness of the sheet 27.
  • the cell 25 may have a movable wall 29 in the form of an adjustable leaf, to modify the flow rate of the mixture, that is to say the quantity of fibers and feathers deposited on the carpet 26.
  • the cell 25 acts as a tablecloth on the diagram of the figure 6. The real napper will be detailed below, figure 7.
  • the heat treatment installation firstly comprises an enclosure 30 for heating and then an enclosure 31 for cooling.
  • the enclosure 30 for heating the mixture makes it possible to bring the core temperature to a value sufficient to obtain the softening, the melting and the welding of the fibers of structure 2, at all of their points of contact with one another.
  • the heating is carried out for example by a circulation of hot air in the enclosure 30.
  • the fiber-feather mixture circulates in the enclosure 30 at a speed adapted to the desired result.
  • the enclosure 31 for cooling makes it possible to consolidate the welding points of the structural fibers 2 and possibly the bonding points between the latter and the complementary fibers such as the volume fibers 6.
  • Cooling takes place, for example, by circulating fresh air. Still in FIG. 6, there are means which make it possible to install a simple coating on the sheet 27 freshly formed, or to wrap it before its heat treatment.
  • a spray nozzle 32 makes it possible, for example, to deposit a product on the surface which forms a surface coating in the form of a film or of a thin bonding film.
  • This coating can also consist of a material of the nonwoven type or of a film stored on a roller 33 to be deposited on the sheet 27 downstream of the cell 25.
  • Another roller 34 located upstream of the latter can place this same covering under the tablecloth, between the latter and the carpet 26.
  • the sheet 27 forms a real manufactured product, which can be packaged in the form of a roll, which can then be worked more easily than loose feathers.
  • FIG. 7 represents, still schematically but in more detail, a coating machine 35 which receives, from the outlet 24 of the pre-opener 20, the mixture of fibers and feathers.
  • This fiber-feather mixture is conveyed and sent by suction into a hopper 36 which is part of the coating machine.
  • This hopper 36 carries, at its lower end, a pair of rotors 37 acting as extractors, followed by a rotor 38 which projects the mixture onto a conveyor belt 39 located at the bottom of the coating machine.
  • This conveyor belt 39 which is horizontal, feeds a second conveyor belt 40 which constitutes a sort of lifting belt provided with hooking members for driving the fibers and feathers towards the napper itself, detailed below.
  • This lifting mat 40 is associated with its upper part, with a rotor 41 which equalizes the layer carried by said mat and recycles the fibers and feathers inside the box. 42 of the coating machine, that is to say in the part situated above the conveyor belt 39 for feeding.
  • the lifting belt 40 dispatches the feathers and fibers into the actual tablecloth, which comprises a volumetric chimney 44 made up of two vertical and parallel plates 45, 46 arranged opposite; one of the walls is vibrating and the other is located at an adjustable distance from the first.
  • the fibers and feathers are packed in the chimney 44 and this mixture is organized in the form of a sheet.
  • This sheet-like mixture progresses by simple gravity and is presented to a drive and compacting assembly consisting of two pairs of rollers 47 and 48. These rollers 47 and 48 propel the mixture towards a belt 49, which belt 49 supplies a second layer called pneumatic layer 50.
  • This pneumatic tablecloth 50 comprises, at the end of the conveyor belt 49, a pressing drum 51 followed by a pair of pairs of drive rollers 52 and 53 which feed a cylinder 54.
  • This cylinder 54 makes it possible to recalibrate the tablecloth which originates of the first tablecloth. It moves at a speed which is adjusted as a function of the speed of advance of the conveyor belt 49.
  • the cylinder 54 drives the ply on a perforated belt 55 which is in the form of an endless band rotating around a suction system 56.
  • the ply is thus pressed against the active strand 57 of the perforated carpet 55 and it is additionally calibrated by means of a cylinder 58 located downstream of the suction zone, above the active strand 57.
  • the suction device 56 makes it possible to cause the mixture to be agitated and to promote the disorientation of the fibers, in particular of the fibers of structure 2, in the thickness of the sheet.
  • This disorderly distribution of the structural fibers has the effect of giving the finished product a resistance to elongation which is comparable regardless of the direction of the load applied to it.
  • the layer is introduced by means of a conveyor belt 59, into the heat treatment equipment 60.
  • This equipment 60 comprises two conveyor belts which extend from the inlet to the outlet: - a lower endless conveyor belt 61 and - an upper endless conveyor belt 62.
  • the sheet is guided between these two belts which make it possible to compress the mixing and entraining it during the whole processing operation, which is carried out first with hot air to bring the tablecloth to an appropriate temperature, then with cold air.
  • the equipment therefore comprises two zones: a zone 63 which extends from the inlet for the temperature rise, followed by a zone 64 for cooling the sheet.
  • the speed of the sheet in the oven can be two m / min for example and the total duration of the treatment is of the order of two to three minutes approximately.
  • the duration of the heat treatment is established as a function of the thickness of the sheet to obtain a homogeneous and sufficient temperature at the heart of the mixture, so as to cause a softening of the sheaths 4 of the fibers of structure 2, then a melting and welding at each contact point between the fibers 2, with consolidation of these contact points as they cool.
  • the temperature in zone 63 is chosen as a function of the characteristics of the fibers of structure 2; it is for example of the order of 140 ° C.
  • the sheet On leaving the equipment 60, the sheet is packaged in the form of a roll 65 or else it is cut by means of a knife 66 and stored in the form of a plate 67 on a carriage 68.
  • the width of the sheet depending on the installation, can be of the order of 2 m or more depending on requirements.
  • the sheet Prior to its introduction into the oven, the sheet may also be subjected to a dressing operation, that is to say to receive a coating of the non-woven type or in the form of a film or film deposited by spraying, as detailed above. with figure 6.
  • This coating made for example of thermoplastic material, can also have a softening point close to that of the envelope 3 of the structural fibers 2 and, in this case, be welded or bonded to said structural fibers during the heat treatment of the tablecloth.
  • discs 69 positioned on the conveyor belt 59 at the entrance to the heat treatment equipment 60, to cut the selvedges at the entrance.
  • disc knives 70 can be placed at the outlet of the heat treatment equipment to cut again the edges of the sheet in order to calibrate its width. Still in FIG. 8, there are brushes which make it possible to clean the endless conveyor belts 61 and 62.
  • a brush 71 is placed at the end of the lower belt 61 and a brush 72 is arranged in the same way at the end of the upper belt 62.
  • the waste coming from the cutting discs 69, 70 of the selvedges and that coming from the brushes 71 and 72, are reinjected into the circuit, upstream of the pre-opener 20 by means of the conduit 21 as indicated previously.

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Abstract

Le produit de garnissage à base de plumes présente une forme cohérente qui découle de la présence d'une structure en forme de réseau tridimensionnel; ce réseau est constitué de fibres thermoplastiques (2) liées entre elles, qui emprisonnent lesdites plumes. Ces fibres (2) sont tout d'abord mélangées avec les plumes puis, par un traitement thermique approprié, ces fibres se soudent au niveau de leurs points de contact (5). Le produit de garnissage se présente ainsi sous la forme d'une nappe et il est conditionné en rouleau ou sous forme de plaque.

Description

PRODUIT DE GARNISSAGE À BASE DE PLUMES, PROCÉDÉ D'ÉLABORATION ET INSTALLATION POUR LA MISE EN ŒUVRE DU PROCÉDÉ
La présente invention concerne un produit de garnissage dont le matériau de base est constitué de plumes ; elle concerne également le procédé d'élaboration de ce produit et l'installation pour la mise en oeuvre du procédé.
Les produits de garnissage à base de plumes trouvent leur application dans de nombreuses industries du fait de leurs multiples propriétés et qualités.
On les trouve dans l'industrie de la literie, de l'ameublement, de l'habillement, mais ils peuvent également être utilisés pour le rembourrage et/ou l'isolation thermique dans d'autres domaines.
Ce matériau est constitué de plumes mais il est généralement constitué de plumes, qualité plume, plumette et/ou duvet selon les utilisations. Il se présente la plupart du temps en vrac et sa mise en œuvre n'est pas des plus faciles. Il présente en effet des caractéristiques voisines de celles des matériaux pulvérulents légers, c'est-à-dire qu'il n'a pas de forme et qu'il est très volatil.
Il a déjà été proposé, comme décrit dans les documents WO-92 06916 et WO-00 56971 , de domestiquer cette matière première pour améliorer les conditions de sa mise en oeuvre.
Dans ces documents, il est prévu de lui donner une cohésion en la façonnant sous la forme de panneaux ou nappes au moyen d'un procédé qui consiste à coller les duvets soit par une réaction chimique, soit par l'intermédiaire d'un agent pulvérisé sur le matériau.
Un autre document, JP-61-213087, propose une structure en forme de feuille dans laquelle du duvet, de la plumette ou plumes sont enchevêtrés avec de la fibre animale et sont rendus solidaires par la fusion d'une fibre synthétique intégrée au mélange.
Dans ce dernier document, la fibre synthétique à bas point de fusion est mélangée au produit de garnissage pour permettre une fixation par collage du duvet, plumette et/ou plumes, sur la fibre animale qui est plus longue.
La présente invention propose un produit de garnissage à base de plumes, plumettes et/ou duvets qui présente lui aussi une certaine cohérence, disponible par exemple sous forme de plaques ou en rouleaux.
Mais ce produit, par rapport aux produits décrits dans les documents précités, présente l'avantage de conserver les propriétés propres à la plume et au duvet c'est-à- dire leur pouvoir d'isolation, leur propriété de gonflant et le toucher d'une manière générale. L'invention met en valeur ce produit et le rend utilisable dans des domaines où l'on recherche une haute qualité d'isolation thermique et de confort comme dans l'ameublement, la literie, les sièges automobiles par exemple.
Ce produit selon l'invention est notamment reconnaissable par les moyens qui permettent de lui donner une forme et un volume, mieux adapté à sa destination et surtout à sa mise en oeuvre dans les différentes industries auxquelles il est destiné.
Selon l'invention, ce produit de garnissage est essentiellement constitué de plumes et d'une structure souple, cohérente, en réseau tridimensionnel, qui retient et emprisonne lesdites plumes, laquelle structure est constituée de fibres thermoplastiques appropriées qui sont enchevêtrées et liées entre elles, et ce produit découle d'un procédé d'obtention détaillé plus loin qui consiste, dans un premier temps, à préparer les fibres par ouvraison puis à réaliser un mélange intime, par voie mécanique desdites fibres et plumes c'est-à-dire de ces deux produits de nature si différente, lequel mélange est ensuite façonné sous forme de nappe puis traité thermiquement pour réaliser la soudure et/ou le collage des fibres entre elles.
Selon une disposition préférentielle, les fibres formant cette structure sont constituées de fibres bi-composants : le composant constituant l'âme est une fibre synthétique en matériau du genre polymère stable à haute température, c'est-à-dire ayant un point de ramollissement élevé, supérieur à la température du traitement thermique du mélange, c'est-à-dire 200°C par exemple, l'autre composant en surface de la fibre, formant une gaine, est en matériau du genre polymère dont la température de ramollissement est inférieure à celle de l'âme, comprise par exemple entre 70 et 180°C, permettant de réaliser grâce audit traitement thermique, une véritable soudure au niveau d'un point de contact de deux de ces fibres de structure. Toujours selon l'invention, la longueur des fibres de structure est comprise entre
20 et 100 mm avec un titre de 1 à 25 dtex par exemple.
Les propriétés de ce produit de garnissage basique c'est-à-dire comprenant simplement un mélange de plumes et de fibres de structure, peuvent aussi être modifiées par l'adjonction de fibres complémentaires. Ainsi, selon l'invention le produit peut comprendre en plus, des fibres dites fibres de volume, qui présentent par exemple une frisure, de préférence une forme sensiblement hélicoïdale, lesquelles fibres sont soit naturelles, artificielles, ou synthétiques avec une température de changement d'état par dégradation ou par ramollissement qui est supérieure à la température de soudure des fibres de structure, c'est-à-dire une température voisine ou supérieure à celle de l'âme des fibres de structure. L'adjonction de fibres de volume c'est-à-dire de fibres frisées, améliore le caractère gonflant du produit, c'est-à-dire sa propension à occuper et à conserver un certain volume. Leur présence présente aussi l'avantage d'améliorer la cohésion du produit car elles peuvent aussi se coller sur les fibres de structure. Le produit selon l'invention peut encore comporter d'autres constituants dotés d'une ou plusieurs fonctionnalités particulières du type anti-bactérien, anti-acarien, retardateur de flammes. Ces constituants peuvent être les fibres de volume spécialement traitées ou toute autre fibre complémentaire ou encore des plumes ou des particules ajoutées. Toujours selon l'invention, le produit de garnissage est constitué de plumes, c'est- à-dire plumes, plumettes, duvets, dans une proportion comprise entre 10 et 80 % en poids, de préférence de l'ordre de 30 à 60 % et le complément est constitué de fibres de structures et/ou d'un mélange de fibres de structure et de fibres complémentaires, fibres de volume ou autres constituants, dans lequel complément les fibres de structure ont une proportion qui est par exemple de l'ordre de 10 à 100 % en poids.
Le produit de garnissage selon l'invention est de préférence façonné sous forme de nappe et cette nappe peut éventuellement être recouverte sur l'une de ses faces ou être carrément enveloppée, au moyen d'un revêtement en matériau du type non-tissé ou d'un film réalisé par pulvérisation, lequel revêtement peut aussi être du type thermofusible et il est de préférence déposé avant l'opération de traitement thermique de la nappe de façon à se souder et/ou se coller aux fibres de structure notamment.
Ce revêtement favorise la retenue des plumes et réduit les fuites, lors des opérations de découpe de la nappe, à proximité de la zone de découpage.
L'invention concerne également le procédé général d'élaboration du produit de garnissage détaillé auparavant. Ce procédé consiste - à préparer un mélange intime et homogène comprenant des plumes c'est-à-dire de plumes, plumettes, duvets, et des fibres libres constituées au moins de fibres dites fibres de structure, - à conformer ce mélange sous la forme d'une nappe et, - à effectuer un traitement thermique avec de l'air chaud, à une température appropriée, suffisante pour souder lesdites fibres de structure partout où elles sont en contact entre elles et, - à refroidir progressivement la nappe et sa structure, avant son conditionnement.
Toujours selon l'invention, l'opération de préparation du mélange de plumes et de fibres consiste, dans un premier temps, à déposer successivement sur un tapis sans fin, une quantité appropriée de fibres puis de plumes, et à soumettre ce sandwich, à au moins une opération d'ouvraison qui permet de mélanger intimement et de façon homogène, plumes et fibres avant l'opération de confection de la nappe.
Toujours selon l'invention, avant d'être mélangées avec les plumes, les fibres sont soumises à une opération préalable d'ouvraison, qu'il s'agisse des fibres de structure seules ou d'un ensemble constitué desdites fibres de structure, de fibres complémentaires, comme les fibres de volume ou d'autres constituants ayant une fonctionnalité particulière, lesquelles fibres et constituants, selon le cas, sont répartis par couches superposées, sur un tapis sans fin, sous la forme d'un sandwich, avant d'être soumises à au moins une opération d'ouvraison. Le procédé peut également consister, avant l'opération de traitement thermique de la nappe, à protéger et envelopper ladite nappe au moyen d'un revêtement en forme de non-tissé ou en forme de film ou pellicule, déposé par pulvérisation, lequel revêtement réalisé par exemple en matériau du genre polymère thermoplastique peut également être apte à se lier par ramollissement thermique avec les fibres de structure. L'invention concerne également l'installation pour la mise en œuvre du procédé détaillé précédemment. Cette installation comprend une cellule de stockage du matériau de garnissage c'est-à-dire des plumes, plumettes et duvets et, au moins une arrivée ou cellule de stockage de fibres pré-ouvrées, lesquelles cellules sont aménagées pour déposer sur un tapis sans fin, une couche de fibres puis une couche de plumes, lequel tapis est disposé en amont d'une machine dénommée pré-ouvreuse qui réalise un mélange intime et homogène constitué de plumes et de fibres libres, laquelle installation comprend, après ladite pré-ouvreuse, une nappeuse et, derrière cette nappeuse, un équipement pour le traitement thermique qui permet de réaliser l'opération de soudure des fibres de structure au niveau de chacun de leurs points de contact. L'installation peut comporter entre la pré-ouvreuse et la nappeuse, une ou plusieurs machines dénommées pré-ouvreuses, qui améliorent encore la qualité du mélange plumes-fibres, lequel mélange est expédié ensuite dans une trémie associée à ladite nappeuse.
L'installation comprend aussi, selon les nécessités, au moins une machine pré- ouvreuse pour les fibres et autres constituants éventuels, laquelle pré-ouvreuse est alimentée par un tapis sans fin, lequel tapis circule sous une ou plusieurs cellules dans lesquelles sont stockées les fibres c'est-à-dire les fibres de structure et, éventuellement, les fibres complémentaires c'est-à-dire les fibres de volume et les autres constituants ou fibres dotées par exemple d'une fonctionnalité particulière, lesquelles fibres sont disposées par couches sur ledit tapis sans fin et le sandwich ainsi préparé fait l'objet d'une pré-ouvraison avant d'être mélangé avec les plumes.
L'installation comporte une nappeuse du type à cheminée volumétrique et peut éventuellement être suivie d'une seconde nappeuse du type pneumatique par exemple, laquelle nappeuse pneumatique conforte et renforce la répartition aléatoire des fibres de structure et multiplie les points de contact desdites fibres entre elles, en bousculant leur arrangement dans la masse du mélange en forme de nappe, ce qui a pour effet de donner à cette dernière une résistance à la déformation identique dans toutes les directions.
L'installation comporte aussi des moyens qui permettent d'associer un revêtement superficiel à la nappe, avant le traitement thermique, sur une ou sur les deux faces.
L'invention sera encore détaillée à l'aide de la description suivante et des dessins annexés donnés à titre indicatif, et dans lesquels :
- la figure 1 représente schématiquement une portion du produit de garnissage selon l'invention ; - la figure 2 représente une fibre de structure ;
- la figure 3 représente une fibre dite fibre de volume ;
- la figure 4 représente schématiquement une pré-ouvreuse pour les fibres ;
- la figure 5 représente schématiquement la pré-ouvreuse du mélange fibres-plumes ;
- la figure 6 représente globalement et schématiquement les différentes étapes du traitement et du façonnage du mélange fibres-plumes ;
- la figure 7 représente d'une façon plus détaillée et schématiquement une nappeuse comprenant une nappeuse verticale et une nappeuse pneumatique ;
- la figure 8 représente d'une façon plus détaillée que figure 6, l'équipement de traitement thermique de la nappe, suivi du poste de conditionnement. La figure 1 montre une portion du produit de garnissage selon l'invention. Ce produit est principalement constitué de plumes 1 qui sont prisonnières d'une structure formée de fibres 2.
Comme détaillé ci-après, les fibres 2 sont tout d'abord mélangées aux plumes 1 et l'ensemble est ensuite soumis à une opération de traitement thermique qui va provoquer l'assemblage des fibres de structure 2, par soudure.
Le terme plumes désigne indifféremment des plumes, plumettes ou duvets ou même un mélange de ces différents produits. La proportion de plumes dans le produit de garnissage est comprise entre 10 et 80 % en poids, de préférence de l'ordre de 30 à 60 %. Le reste, comme détaillé plus loin est notamment constitué des fibres de structure 2. Une fibre de structure 2 est représentée figure 2. Cette fibre est du type bi- composants. Le composant central ou âme 3 est constitué d'une fibre en matériau du genre polymère à point de ramollissement élevé, supérieur à la température du traitement thermique du mélange plumes-fibres, c'est-à-dire supérieur à 200°C par exemple. L'autre composant, en surface, forme par exemple une gaine 4 en matériau du genre polymère également mais dont la température de ramollissement est plus faible, par exemple comprise entre 70 et 180°C ; cette température correspond à la température du traitement thermique du mélange plumes-fibres dont il sera question plus loin.
Cette particularité des fibres de structure 2 d'être constituées de deux composants polymères permet d'obtenir une soudure de fibre à fibre par l'un des composants tandis que l'autre conserve son intégrité et apporte ses caractéristiques techniques au produit.
La configuration des fibres de structure 2 est de préférence une configuration âme 3-gaine 4, où ladite gaine est fabriquée à l'aide d'un matériau (polymère) dont la température de fusion est plus faible que celle de l'âme 3. Lors de l'opération de traitement thermique du mélange fibres-plumes, cette configuration âme-gaine des fibres de structure 2 permet auxdites gaines 4 de fusionner entre elles au niveau de chacun de leur(s) point(s) de contact et il se forme ainsi, au moment du refroidissement dudit mélange, autant de points de soudure 5 et la constitution d'une structure de contention des plumes. La longueur des fibres de structure 2 est de l'ordre de 2 à 10 cm par exemple avec un titre compris entre 1 et 25 dtex.
Ces fibres de structure 2 sont mélangées intimement avec les plumes et sont réparties de façon aléatoire dans le produit, comme représenté figure 1. Pendant toute la phase de préparation du mélange plumes-fibres sous forme de nappe, c'est-à-dire avant le traitement thermique dudit mélange, les fibres de structure sont libres et compte-tenu de leur nombre, elles sont par-ci par-là en contact les unes avec les autres. Elles sont aussi pressées les unes contre les autres et les liaisons se réalisent lors du traitement thermique. La température du traitement est telle qu'il se produit, comme indiqué précédemment, une véritable soudure au niveau de chaque point de contact 5 de ces fibres 2 entre elles, grâce tout d'abord à un ramollissement et une fusion de leur gaine 4, puis à un durcissement lors du refroidissement comme détaillé plus loin en liaison avec la figure 8.
Ces multiples liaisons entre les fibres de structure 2 forment intrinsèquement, dans le produit représenté figure 1, un réseau tridimensionnel qui retient et emprisonne les plumes ou le mélange de plumes, formant ainsi un produit cohérent, facilement manipulable et façonnable selon les besoins.
Le chauffage de la nappe puis son refroidissement, peuvent provoquer un phénomène de compactage des plumes et du produit obtenu. Le produit ne reprend du volume qu'après plusieurs heures, voire plusieurs jours.
Cette rétraction lors de l'opération de traitement thermique, peut être contrariée et réduite, voire supprimée, par l'adjonction de fibres complémentaires dans le mélange fibres 2-plumes 1, comme représenté figure 1 ; ces fibres complémentaires constituent des fibres de volume 6. Ces fibres 6 sont par exemple frisées et se présentent de préférence sous la forme d'une hélicoïde comme illustré figure 3. Elles ont une longueur et un titre du même ordre que les fibres de structure.
Ces fibres de volume 6 sont soit des fibres naturelles, soit des fibres artificielles ou synthétiques. Leur température de changement d'état par dégradation ou par ramollissement est supérieure à la température de soudure des fibres de structure 2.
Les fibres complémentaires naturelles peuvent être d'origine animale (laine, poils de lapin ...) ou végétale (kapok ...).
La répartition des fibres complémentaires dans le produit de garnissage est, comme pour les fibres de structure 2, la plus homogène possible. Elles participent à la cohésion du produit. Elles peuvent partout où elles sont en contact avec des fibres de structure 2 et selon leur nature, être collées à ces dernières lors du ramollissement de la gaine 4 de ces fibres de structure 2.
D'autres constituants, non représentés, peuvent également être incorporés dans le produit de garnissage en fonction de sa destination, comme par exemple des fibres ou particules ayant une fonctionnalité particulière découlant d'un traitement retardateur de flammes, anti-bactérien, anti-acarien ... etc.
Ces traitements peuvent aussi être appliqués sur les fibres complémentaires, sur les fibres de volume 6 ou sur des plumes ou sur d'autres particules.
Comme indiqué précédemment, les plumes occupent 10 à 80 % en poids, de préférence 30 à 60 %, du produit de garnissage. Le complément est constitué par les fibres de structure 2 et, éventuellement, les fibres complémentaires de volume 6 ou autres. Dans ce complément, la proportion de fibres de structure est de l'ordre de 10 à
100 % en poids selon le cas et les autres fibres de 0 à 90 %.
Les figures 4 et 5 montrent schématiquement l'enchaînement des machines dénommées pré-ouvreuses dans l'installation de mélange des fibres et plumes. Cette installation comprend tout d'abord, comme représenté figure 4, un poste de préparation des fibres et dans le cas d'utilisation de mélange, de différentes sortes de fibres, puis elle comprend, comme représenté figure 5, un poste de mélange mécanique des fibres et des plumes. La machine de préparation des fibres, dénommée par la suite pré-ouvreuse 9, est une machine classique du type de celles utilisées dans le domaine de la préparation des fibres pour le non-tissé.
Les fibres, d'une manière générale, sont livrées compactées. La pré-ouvreuse 9 permet de décompacter les fibres de structure 2 et, selon le cas, les fibres de volume 6 et, éventuellement, d'autres fibres ou constituants complémentaires, en réalisant un mélange approprié.
La pré-ouvreuse 9 est alimentée par un tapis convoyeur sans fin 10 disposé sous une ou plusieurs cellules ou trémies. Un première cellule 12 contient des fibres de structure 2. Cette cellule 12 est précédée d'une cellule 13 qui contient les fibres de volume 6 et on peut trouver d'autres cellules complémentaires 14 dans lesquelles sont stockées des fibres ou autres constituants à fonctionnalités diverses comme indiqué précédemment.
Chaque type de fibres selon le cas, est déposé sur le tapis convoyeur 10 et la ou les couches formant un sandwich, sont introduites dans la pré-ouvreuse en passant tout d'abord sous un tambour de compactage 15, puis sous un rouleau d'entraînement 16 situé au-dessus de l'extrémité du tapis convoyeur 10. Ensuite le sandwich est entraîné par une paire de rouleaux 17 et il est présenté à un cylindre à pointes 18 qui expédie les fibres par la sortie 19 vers la pré-ouvreuse 20 du poste suivant.
Il est également possible de connecter un conduit 21 sur la sortie 19 pour introduire dans le circuit des matériaux à recycler comme par exemple de la matière première ou des chutes issues de la chaîne de fabrication ou même pour introduire des retours des chutes provenant de la clientèle.
Cette préparation préalable séparée des fibres est une étape importante du procédé ; elle procure un meilleur résultat au niveau du mélange effectué ensuite entre les plumes et lesdites fibres.
La pré-ouvreuse 20, figure 5, est similaire à celle de la figure 4. Elle est alimentée également par un tapis convoyeur 22 qui reçoit d'une part les fibres provenant de la sortie 19 de la pré-ouvreuse 9, et, d'autre part, les plumes ou mélanges de plumes disposés dans une cellule 23 située en aval de ladite sortie 19. Les fibres et plumes sont dosées et sont déposées sur le tapis convoyeur 22. Le tapis 22 reçoit tout d'abord une couche de fibres qui forment une épaisseur de 5 à 15 cm par exemple, puis une couche de plumes dont l'épaisseur peut atteindre 50 à 60 cm. Ce sandwich est introduit par le tapis 22 dans la pré-ouvreuse 20. Un tambour 15 situé à l'entrée, effectue un premier compactage des couches. Il est suivi d'un rouleau 16 qui presse également le sandwich, lequel rouleau 16 est disposé au-dessus de l'extrémité du tapis convoyeur 22. Ensuite les couches passent entre une paire de rouleaux ameneurs 17 qui présentent le sandwich au cylindre à pointes 18.
Les plumes et fibres sont intimement mélangées de façon homogène et expédiées par la sortie 24 soit vers une autre pré-ouvreuse non représentée, soit vers la nappeuse.
Les fibres et plumes transitent d'une machine à l'autre par aspiration et les déchets d'aspiration sont réintroduits dans le circuit et recyclés par le conduit 21.
La figure 6 illustre, sous la forme d'un simple schéma fonctionnel, le traitement et le façonnage du mélange fibres-plumes, pour aboutir au produit visé par l'invention c'est- à-dire une nappe qui peut être manipulée et par exemple être conditionnée sous la forme d'un rouleau.
Le mélange fibres-plumes arrive de la sortie 24 de la pré-ouvreuse 20 et il est placé dans une cellule tampon 25. Cette cellule 25 est disposée au-dessus d'un tapis 26, lequel tapis reçoit une couche du mélange constitué de fibres et plumes. Cette couche est déposée sous la forme d'une nappe 27. Un système de pesée en continu, au moyen d'une balance 28 disposée sous le brin supérieur du tapis 26, permet de régler l'épaisseur de la nappe 27. La cellule 25 peut comporter une paroi mobile 29 en forme de battant réglable, pour modifier le débit du mélange, c'est-à-dire la quantité de fibres et plumes déposées sur le tapis 26. La cellule 25 fait office de nappeuse sur le schéma de la figure 6. La véritable nappeuse sera détaillée plus loin, figure 7.
A la suite de la cellule 25 qui fait office de nappeuse, on trouve l'installation de traitement thermique du mélange plumes-fibres, déposé sous forme de nappe sur le tapis 26. L'installation de traitement thermique comprend tout d'abord une enceinte 30 pour le chauffage puis une enceinte 31 pour le refroidissement.
L'enceinte 30 pour le chauffage du mélange permet de porter la température à cœur à une valeur suffisante pour obtenir le ramollissement, la fusion et la soudure des fibres de structure 2, au niveau de tous leurs points de contact entre elles. Le chauffage s'effectue par exemple par une circulation d'air chaud dans l'enceinte 30. Le mélange fibres-plumes circule dans l'enceinte 30 à une vitesse adaptée au résultat souhaité.
L'enceinte 31 pour le refroidissement permet de consolider les points de soudure des fibres de structure 2 et éventuellement les points de collage entre ces dernières et les fibres complémentaires comme les fibres de volume 6.
Le refroidissement s'effectue par exemple par une circulation d'air frais. Toujours figure 6, on remarque des moyens qui permettent de mettre en place un simple revêtement sur la nappe 27 fraîchement formée, ou de l'envelopper avant son traitement thermique.
Une buse de pulvérisation 32 permet par exemple de déposer en surface un produit qui forme un revêtement superficiel en forme de film ou de fine pellicule de collage.
Ce revêtement peut aussi être constitué d'un matériau du type non-tissé ou d'un film stocké sur un rouleau 33 pour être déposé sur la nappe 27 en aval de la cellule 25. Un autre rouleau 34 situé en amont de cette dernière peut placer ce même revêtement sous la nappe, entre cette dernière et le tapis 26.
En utilisant un revêtement thermofusible, ce dernier peut se coller ou se souder aux fibres de structure 2 lors du traitement thermique. A la sortie de l'enceinte 32, la nappe 27 forme un véritable produit manufacturé, conditionnable sous forme de rouleau, susceptible ensuite d'être travaillé plus facilement que des plumes en vrac.
La figure 7 représente, toujours de façon schématique mais plus détaillée, une nappeuse 35 qui reçoit, de la sortie 24 de la pré-ouvreuse 20, le mélange fibres et plumes.
Ce mélange fibres-plumes est véhiculé et expédié par aspiration dans une trémie 36 qui fait partie de la nappeuse. Cette trémie 36 porte, à son extrémité inférieure, un couple de rotors 37 faisant office d'extracteurs, suivis d'un rotor 38 qui projette le mélange sur un tapis convoyeur 39 situé à la partie inférieure de la nappeuse. Ce tapis convoyeur 39, qui est horizontal, alimente un second tapis convoyeur 40 qui constitue une sorte de tapis élévateur muni d'organes d'accrochage pour entraîner les fibres et plumes vers la nappeuse proprement dite, détaillée ci-après.
Ce tapis élévateur 40 est associé à sa partie supérieure, à un rotor 41 qui égalise la couche emmenée par ledit tapis et recycle les fibres et plumes à l'intérieur du caisson 42 de la nappeuse, c'est-à-dire dans la partie située au-dessus du tapis convoyeur 39 d'alimentation.
Le tapis élévateur 40 expédie les plumes et fibres dans la nappeuse proprement dite, qui comprend une cheminée volumétrique 44 constituée de deux plaques verticales et parallèles 45, 46 disposées en vis-à-vis ; l'une des parois est vibrante et l'autre est située à une distance réglable de la première. Les fibres et plumes se tassent dans la cheminée 44 et ce mélange s'organise sous la forme d'une nappe.
Ce mélange en forme de nappe progresse par simple gravité et se présente à un ensemble d'entraînement et de compactage constitué de deux couples de rouleaux 47 et 48. Ces rouleaux 47 et 48 propulsent le mélange vers un tapis 49, lequel tapis 49 alimente une seconde nappeuse dite nappeuse pneumatique 50.
Cette nappeuse pneumatique 50 comprend, à l'extrémité du tapis convoyeur 49, un tambour presseur 51 suivi d'une paire de couples de rouleaux d'entraînement 52 et 53 qui alimentent un cylindre 54. Ce cylindre 54 permet de recalibrer la nappe qui provient de la première nappeuse. Il évolue à une vitesse qui est réglée en fonction de la vitesse d'avancement du tapis transporteur 49.
Le cylindre 54 entraîne la nappe sur un tapis perforé 55 qui se présente sous la forme d'une bande sans fin tournant autour d'un système d'aspiration 56. La nappe est ainsi plaquée sur le brin actif 57 du tapis perforé 55 et elle est en plus calibrée au moyen d'un cylindre 58 situé en aval de la zone d'aspiration, au-dessus du brin actif 57.
Le dispositif d'aspiration 56 permet de provoquer une agitation du mélange et de favoriser la désorientation des fibres, notamment des fibres de structure 2, dans l'épaisseur de la nappe.
Cette répartition désordonnée des fibres de structure a pour effet de donner au produit fini, une résistance à l'allongement qui est comparable quelle que soit la direction de la charge qui lui est appliquée.
En sortie de la nappeuse pneumatique 50, la nappe est introduite au moyen d'un tapis convoyeur 59, dans l'équipement de traitement thermique 60.
Cet équipement 60 comprend deux tapis convoyeurs qui s'étendent de l'entrée à la sortie : - un tapis convoyeur sans fin inférieur 61 et - un tapis convoyeur sans fin supérieur 62. La nappe est guidée entre ces deux tapis qui permettent de comprimer le mélange et de l'entraîner pendant toute l'opération de traitement qui s'effectue d'abord avec de l'air chaud pour porter la nappe à une température appropriée, puis avec de l'air froid. L'équipement comprend donc deux zones : une zone 63 qui s'étend depuis l'entrée pour la montée en température, suivie d'une zone 64 pour le refroidissement de la nappe.
La vitesse de la nappe dans le four peut être de deux m/mn par exemple et la durée totale du traitement est de l'ordre de deux à trois minutes environ.
La durée du traitement thermique est établie en fonction de l'épaisseur de la nappe pour obtenir une température homogène et suffisante au cœur du mélange, de façon à provoquer un ramollissement des gaines 4 des fibres de structure 2, puis une fusion et soudure à chaque point de contact entre les fibres 2, avec consolidation de ces points de contact au fur et à mesure du refroidissement.
La température dans la zone 63 est choisie en fonction des caractéristiques des fibres de structure 2 ; elle est par exemple de l'ordre de 140°C.
A la sortie de l'équipement 60, la nappe est conditionnée sous la forme d'un rouleau 65 ou bien elle est sectionnée au moyen d'un couteau 66 et stockée sous forme de plaque 67 sur un chariot 68. La largeur de la nappe, selon l'installation, peut être de l'ordre de 2 m ou plus selon les besoins.
Préalablement à son introduction dans le four, la nappe peut également être soumise à une opération d'habillage, c'est-à-dire recevoir un revêtement du genre non- tissé ou en forme de film ou pellicule déposé par pulvérisation, comme détaillé auparavant avec la figure 6.
Ce revêtement, réalisé par exemple en matériau thermoplastique, peut également avoir un point de ramollissement proche de celui de l'enveloppe 3 des fibres de structure 2 et, dans ce cas, être soudée ou collée auxdites fibres de structure lors du traitement thermique de la nappe. Pour obtenir un bon calibrage de la nappe, on peut prévoir comme montré figure 8, des disques 69 positionnés sur le tapis convoyeur 59 à l'entrée de l'équipement de traitement thermique 60, pour découper les lisières à l'entrée. De la même façon, des couteaux-disques 70 peuvent être disposés à la sortie de l'équipement de traitement thermique pour découper à nouveau les lisières de la nappe afin de calibrer sa largeur. Toujours figure 8, on remarque des brosses qui permettent de nettoyer les tapis convoyeurs sans fin 61 et 62.
Une brosse 71 est disposée à l'extrémité du tapis inférieur 61 et une brosse 72 est disposée de la même façon à l'extrémité du tapis supérieur 62. Les déchets provenant des disques de découpe 69, 70 des lisières et ceux provenant des brosses 71 et 72, sont réinjectés dans le circuit, en amont de la préouvreuse 20 au moyen du conduit 21 comme indiqué précédemment.

Claims

- REVENDICATIONS - 1.- Produit de garnissage à base de plumes, caractérisé en ce qu'il comprend une structure souple, cohérente, en réseau tridimensionnel, qui retient et emprisonne lesdites plumes, laquelle structure est constituée par des fibres thermoplastiques enchevêtrées et liées entre elles.
2.- Produit de garnissage selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les fibres de structure (2) sont du type bi-composants : un composant constituant une âme (3) en matériau du genre polymère à point de ramollissement élevé supérieur à 200°C par exemple, et un composant associé, formant une gaine (4), en matériau du genre polymère dont la température de ramollissement est inférieure à celle de l'âme 3, comprise par exemple entre 70 et 180°C, laquelle gaine permet de réaliser grâce à un traitement thermique approprié, une soudure de ces fibres de structure entre elles, au niveau de chacun de leurs points de contact.
3.- Produit de garnissage selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la longueur des fibres de structure (2) est comprise entre 20 et 100 mm, avec un titre de 1 à 25 dtex par exemple.
4.- Produit de garnissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend des fibres (6) dites fibres de volume, qui présentent une frisure, lesquelles fibres sont réalisées en un matériau qui présente une température de ramollissement voisine ou supérieure à celle de l'âme (3) des fibres de structure (2).
5.- Produit de garnissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend des fibres complémentaires ou constituants dotés d'une ou plusieurs fonctionnalités particulières du type anti-bactérien, anti-acarien, retardateur de feu.
6.- Produit de garnissage selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend des plumes dans une proportion comprise entre 10 et 80 % en poids, de préférence de l'ordre de 30 à 60 %, et le complément est constitué de fibres de structure (2) et/ou d'un mélange de fibres de structure et de fibres complémentaires (fibres de volume (6) ou autres constituants), dans lequel complément lesdites fibres de structure (2) ont une proportion qui est de l'ordre de 10 à 100 % en poids.
7.- Produit de garnissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est façonné sous la forme d'une nappe, laquelle nappe comprend sur l'une ou l'autre de ses faces ou les deux, un revêtement constitué d'un matériau du type non-tissé ou d'un film réalisé par pulvérisation, lequel revêtement, réalisé par exemple en matériau du type thermofusible, peut être positionné avant l'opération de traitement thermique de la nappe pour se souder ou se coller aux fibres de structure (2).
8.- Procédé d'élaboration du produit de garnissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il consiste : - à préparer un mélange intime et homogène comprenant des plumes et des fibres libres enchevêtrées constituées au moins de fibres dites fibres de structure (2), - à conformer ce mélange sous la forme d'une nappe et, - à effectuer un traitement thermique avec de l'air chaud à une température appropriée, suffisante pour souder lesdites fibres de structure (2) partout où elles sont en contact entre elles et, - à refroidir progressivement la nappe et sa structure, avant son conditionnement.
9.- Procédé d'élaboration du produit de garnissage selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'opération de préparation du mélange de plumes et de fibres consiste, dans un premier temps, à déposer successivement, sur un tapis sans fin (22), une quantité appropriée de fibres puis de plumes, et à soumettre ce sandwich à au moins une opération d'ouvraison qui permet de mélanger intimement et de façon homogène, plumes et fibres avant l'opération de confection de la nappe.
10.- Procédé d'élaboration du produit de garnissage selon la revendication 9, caractérisé en ce que les fibres sont soumises à une opération préalable d'ouvraison, qu'il s'agisse des fibres de structure (2) seules ou d'un ensemble constitué de ces dernières et de fibres complémentaires comme les fibres de volume (6) ou d'autres constituants ayant une fonctionnalité particulière, lesquelles fibres et constituants selon le cas, sont répartis par couches superposées sur un tapis sans fin (10) formant un sandwich, lequel sandwich est soumis à au moins une opération d'ouvraison.
11.- Procédé d'élaboration du produit de garnissage selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce qu'il consiste, avant l'opération de traitement thermique de la nappe, à protéger et envelopper ladite nappe au moyen d'un revêtement en forme de non-tissé ou au moyen d'un film déposé par pulvérisation, lequel revêtement réalisé en matériau thermoplastique, peut se lier par ramollissement thermique avec les fibres de structure par exemple.
12.- Installation pour la mise en œuvre du procédé d'élaboration du produit de garnissage, caractérisée en ce qu'elle comprend une cellule ou trémie (23) de stockage du matériau de garnissage c'est-à-dire des plumes (1), et au moins une cellule ou arrivée (19) de fibres contenant au moins des fibres de structure (2) pré-ouvrées, lesquelles cellule (23) et arrivée (19) sont aménagées pour déposer sur un tapis sans fin (22) une couche de fibres puis une couche de plumes, lequel tapis (22) est disposé en amont d'une pré-ouvreuse (20) qui réalise un mélange intime et homogène constitué de plumes et de fibres libres, laquelle installation comprend, après ladite pré-ouvreuse (20), au moins une nappeuse et derrière cette nappeuse, un équipement pour réaliser le traitement thermique du mélange en forme de nappe, c'est-à-dire réaliser l'opération de soudure des fibres de structure (2) entre elles au niveau de chacun de leurs points de contact.
13.- Installation selon la revendication 12, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une pré-ouvreuse (9) installée en amont de la pré-ouvreuse (20), laquelle préouvreuse (9) est alimentée par un tapis sans fin (10), lequel tapis circule sous une ou plusieurs cellules (12, 13, 14), dans lesquelles sont stockées les fibres, lesquelles fibres sont déposées par couches sur ledit tapis (10).
14.- Installation selon l'une quelconque des revendications 12 ou 13, caractérisée en ce qu'elle comprend une première nappeuse (35) du type à couloir vertical suivie d'une seconde nappeuse (50) du type pneumatique.
15.- Installation selon la revendication 12, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour déposer un revêtement, sur la nappe (27), en sortie de nappeuse, lequel revêtement, en matériau thermoplastique par exemple, peut se coller ou se souder aux fibres de structure (2).
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