CH621506A5

CH621506A5 - Abrasive support fabric, its method of manufacture and its use

Info

Publication number: CH621506A5
Application number: CH119777A
Authority: CH
Inventors: Henry John Swiatek
Original assignee: Carborundum Co
Priority date: 1976-02-02
Filing date: 1977-02-01
Publication date: 1981-02-13
Also published as: SE7700575L; AU2181477A; BR7700623A; DE2624029A1; AT366614B; FR2339693A1; NZ183171A; SE419514B; CA1075007A; IT1077964B; ES455497A1; ATA61177A; ZA77539B; JPS5295390A; GB1575972A; AU515093B2; FR2339693B1

Description

La présente invention concerne un tissu de support d'abrasif, un procédé de fabrication ainsi qu'une utilisation dudit tissu.

Le procédé le plus utilisé jusqu'à présent pour la réalisation des produits abrasifs revêtus, et notamment des courroies sans fin, comprend essentiellement l'utilisation d'un tissu de support en coton et, moins souvent, d'un tissu de support en rayonne et viscose. Cependant, dans tous les cas, les matières de support ont des caractéristiques limitées de résistance mécanique, de ténacité, de retenue de corps et d'adhérence de base. En outre, les essais d'utilisation d'un système résineux entièrement thermodurcissable ont montré une fragilité inacceptable du support, notamment de coton.

L'invention a pour but de remédier aux inconvénients ci-dessus.

L'invention concerne donc un tissu de support d'abrasif, formé de fibres de polyester et qui a subi une fixation thermique et un désétirage, caractérisé en ce qu'il est stabilisé dimensionnellement dans le sens de la chaîne afin que son allongement soit inférieur à 6,5% sous une traction de 300 N par centimètre linéaire de largeur.

Une telle matière de support peut être utilisée dans un produit abrasif revêtu qui comporte une couche de remplissage avant, d'un côté de la matière, une couche de retenue placée sur la couche de remplissage avant, une couche de grains abrasifs enrobés dans la couche de retenue, et une couche d'apprêt placée sur la couche des grains abrasifs, une couche de préapprêtage étant disposée ou non entre les couches de remplissage avant et de retenue.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le tissu de support destiné à un produit abrasif revêtu comprend soit une couche de remplissage arrière placée sur la face arrière de la matière de support et une couche d'apprêt arrière placée sur cette couche de remplissage arrière, soit une couche de remplissage formée par trempage sur les deux côtés du tissu de support.

L'invention concerne aussi un procédé de fabrication du tissu défini ci-dessus qui comprend le maintien du tissu sous tension à la fois dans la direction des fils de chaîne et dans la direction des fils de trame, avec chauffage à une température et pendant un temps qui suffisant à la stabilisation dimensionnelle de la matière

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dans le sens de la chaîne à un allongement inférieur à 6,5% environ, avec une force de 300 N par centimètre linéaire de largeur, le tissu conservant sa largeur pendant le chauffage.

La température et la durée sont comprises de préférence entre 204 et 238°C et entre 0,75 et 2 mn respectivement; la température est avantageusement d'environ 227° C, pendant un temps qui est compris de préférence entre 1 et 1,5 mn.

Selon un mode d'exécution du procédé, la matière de support est transmise constamment, sous une tension exercée parallèlement à la chaîne, à des ensembles à pinces et à chaîne qui ont un entraînement commun et qui appliquent automatiquement, maintiennent et suppriment la tension dans le sens de la trame, appliquée à la matière de support afin que celle-ci ait la largeur voulue.

Selon un mode d'exécution du procédé, la matière de support est déroulée de façon continue d'un rouleau débiteur et transmise à une étuve, par des rouleaux formant une emprise et ayant une vitesse variable, celle-ci étant inférieure à celle des ensembles à chaînes et pinces, ou est transmise de façon continue par une auge de réserve à l'étuve par des rouleaux moletés à vitesse variable entraînés à une vitesse inférieure à celle des ensembles à chaînes et pinces.

On peut appliquer le procédé selon l'invention à la préparation d'un produit abrasif revêtu, le procédé comprenant alors l'application d'une couche de remplissage avant sur une face de la matière de support, l'application d'une couche de retenue sur la couche de remplissage avant, l'enrobage d'une couche de grains abrasifs dans la couche de retenue, et l'application d'une couche d'apprêt sur la couche de grains abrasifs, avec ou sans application d'une couche de préapprêtage entre les couches de remplissage avant et de retenue.

Un tel procédé combiné comprend soit l'application d'une couche de remplissage arrière sur la face arrière de la matière de support et d'une couche d'apprêt arrière sur cette couche de remplissage arrière, soit l'application d'une couche de remplissage par trempage sur les deux faces de la matière de support, avant la disposition des couches sur la face avant.

On peut faire suivre un tel procédé des opérations de finition du produit abrasif revêtu afin qu'il forme une courroie sans fin.

Les modalités et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés sur lesquels :

la fig. 1 est une perspective d'une courroie abrasive sans fin revêtue, dans un mode de réalisation avantageux de l'invention ;

la fig. 2 est une coupe verticale agrandie suivant la ligne 2-2 de la fig. 1, représentant la structure stratifiée de la courroie, les diverses couches étant agrandies de façon disproportionnée afin que leur disposition apparaisse clairement;

la fig. 3 est analogue à la fig. 2, mais elle représente une coupe d'une variante de courroie;

la fig. 4 est une élévation schématique d'une installation destinée à la mise en œuvre du procédé selon l'invention de fixation thermique de la matière de support;

la fig. 5 est une vue en plan de l'installation de la fig. 4;

la fig. 6 est une élévation latérale schématique d'une installation analogue à celle de la fig. 4, mais correspondant à une variante de mise en œuvre du procédé de fixation thermique selon l'invention de la matière de support, et la fig. 7 est une vue en plan de l'installation de la fig. 6.

La fig. 1 représente une courroie abrasive revêtue 10 selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, comprenant une feuille composite ou stratifiée 12 qui est repliée sur elle-même, le côté abrasif étant à l'extérieur, afin que les extrémités opposées 14, 16 soient disposées bout à bout. La fig. 1 montre clairement que les extrémités 14, 16 sont coupées afin qu'elles forment un angle avec la direction de déplacement de la courroie, comme indiqué par les flèches, et le joint bout à bout est assuré par un raccord 18 formé par une pièce rapportée. Le raccord peut être de toute construction convenable, comme décrit par exemple dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique N1" 3665660 et 3763604.

Dans une variante, la courroie peut être formée par un raccord à recouvrement, par biseautage des extrémités par disposition d'une colle convenable, puis compression à chaud pour la formation du raccord, de manière bien connu.

La fig. 2 est une section d'une courroie multicouche ou stratifiée du type représenté sur la fig. 1, mais avec des dimensions exagérées par raison de clarté.

Ainsi, la feuille 12 de la courroie 10 comprend une matière 20 de support sous la forme d'un tissu, de préférence contenant 100% de polyester et formée de fibres coupées de polyester, avec une armure satin. La face arrière ou inférieure de la matière 20 de support est formée par une couche 22 de remplissage arrière puis, sur cette dernière, par une couche 24 d'apprêt arrière. L'application de ces couches est décrite en détail dans la suite, mais il faut noter dès maintenant que la couche 22 de remplissage arrière imprègne en réalité la matière 20 de support.

Une couche 26 de remplissage avant qui imprègne aussi le tissu est placée sur la face avant ou à la partie supérieure de la matière 20, et une couche 28 de préapprêtage est placée sur la couche précédente et porte à son tour la couche 30 de retenue. Des grains abrasifs formant une couche 32 sont enrobés dans la couche 34 d'apprêt.

La fig. 3 représente une variante de courroie de la fig. 2, les couches analogues à celles de la fig. 2 portant les mêmes références suivies de la lettre a. Cependant, dans le mode de réalisation de la fig. 3, la couche 22 de remplissage arrière et la couche 24 d'ensi-mage arrière de la fig. 2 sont remplacées par trempage de la matière 20a de support dans une composition fluide convenable afin qu'une couche ou enveloppe 23a de remplissage entoure complètement et imprègne les faces avant et arrière de la couche 20a de support. Evidemment, comme indiqué sur la fig. 3, la matière 20a de support a été coupée à la largeur voulue sur la courroie si bien que l'enveloppe est retirée sur les bords.

Dans les deux modes de réalisation des fig. 2 et 3 cependant, une caractéristique essentielle de la construction est l'état fixé thermiquement et désétiré de la matière de support avant addition des autres couches et avant découpe de la courroie à la largeur.

Le procédé de fabrication des courroies représentées sur les fig. 1 à 3 comprend 6 étapes essentielles qui sont les suivantes. Il faut noter, dans la description des opérations, que les fig. 1 à 3 représentent le produit terminé coupé à la largeur alors que, avant la formation de la courroie, les diverses couches sont bien plus larges, suivant la largeur du rouleau de tissu utilisé.

La première étape est le tissage d'un tissu de support de grande largeur, permettant la formation de la matière étroite de support 20 ou 20a. La seconde étape comprend la fixation thermique et le désétirage du tissu de support comme décrit en détail dans la suite et en référence aux fig. 4 à 7. La troisième étape comprend le finissage de l'étoffe, ce finissage comportant l'application de la couche 22 de remplissage arrière, de la couche 24 d'apprêt arrière et de la couche 26 de remplissage avant de la fig. 2. Ces mêmes opérations sont utilisées dans le mode de réalisation de la fig. 3, mais les couches 22 et 24 de remplissage et d'apprêt arrière sont remplacées par l'enveloppe ou couche 23a formée par trempage.

Dans une variante, avantageuse dans le cas de courroies très robustes et non imperméables, par exemple du type représenté sur les fig. 2 et 3, il est nécessaire et souhaitable qu'une couche 28 (fig. 2) ou 28a (fig. 3) de préapprêtage soit incorporée afin qu'elle améliore les propriétés d'adhérence de base du produit terminé.

La quatrième étape principale lors de la fabrication d'une telle courroie est en général le revêtement qui comprend l'application de la couche de retenue, de la couche de grains abrasifs et de la couche d'apprêt comme indiqué sur les fig. 2 et 3.

La cinquième étape principale de la fabrication est la cuisson, décrite plus en détail dans la suite, comprenant le traitement thermique du rouleau revêtu de matière de support à partir de laquelle la courroie est formée.

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La sixième étape (étape finale) comprend le finissage du produit, comportant la flexion et la découpe de la matière enroulée et cuite de formation de courroies, aux diverses largeurs voulues pour les courroies, la découpe en biais et la disposition des extrémités 14, 16 bout à bout, comme représenté sur la fig. 1, puis l'application du raccord tel que 18 afin que les courroies séparées soient terminées.

On considère maintenant de façon générale l'installation de traitement thermique utilisée pour la mise en œuvre de l'invention.

Les fig. 4 et 5 représentent schématiquement une telle installation de traitement thermique utilisée en réalité pour le traitement thermique de la matière de support, dans le cas des exemples 1 et 2 qui suivent.

L'installation comprend un rouleau débiteur ou de réserve 40 qui porte un rouleau d'étoffe 200 et qui est destiné à former la matière plus étroite 20 (fig. 2) ou 20a (fig. 3) de support. Lorsque la matière large de support 200 est transmise de gauche à droite, elle passe du rouleau débiteur 40 sur des rouleaux 41 de support et elle passe sur un rouleau 42 de guidage, puis dans l'emprise des rouleaux 43, 44 qui forment l'emprise N° 1. Ensuite, le support 20 passe dans l'emprise des rouleaux 45, 46 qui forment l'emprise N° 2, puis dans les rouleaux 47,48 qui forment l'emprise N° 3, et sous un rouleau de guidage 49, puis sur un rouleau de guidage 50 et sous des rouleaux de guidage 51, 52, avant passage sur un rouleau 53 de guidage et entre des rouleaux 54, 55 qui forment l'emprise N° 4. Il faut noter que ces rouleaux 54, 55 sont entraînés à une vitesse variable supérieure'à la vitesse au niveau de l'emprise N° 3 afin qu'une tension soit appliquée dans le sens de la chaîne, mais la vitesse est inférieure à celle des ensembles à chaînes et pinces décrits dans la suite (et formant un cadre d'étenderie) afin que l'étoffe subisse une tension supplémentaire suivant la chaîne, lors du chauffage.

La matière passe ensuite dans l'appareil combiné de traitement thermique et de désétirage qui porte la référence générale 56. Il s'agit d'une étenderie à pinces qui comprend une étuve 57, ayant un certain nombre de postes ou commandes 58 permettant le réglage et la fixation de la largeur du cadre d'étenderie. Une structure de support montée en porte à faux à chaque extrémité comme indiqué par les références 59 et 60 porte les mécanismes doubles à chaînes et pinces 61, ayant un dispositif commun d'entraînement non représenté et destinés à faire avancer la matière 200 dans l'étuve 57 alors que la largeur est maintenue à la valeur voulue. A cet effet, chaque mécanisme ou ensemble 61 comprend, à l'extrémité d'entrée de l'étuve, un pignon 62 et, à l'extrémité de sortie, un autre pignon 63, ces deux pignons étant reliés par une chaîne 64 à maillons sur laquelle sont montés des mécanismes 65 à pinces. La structure détaillée de cet ensemble est décrite dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique Nos 3180001 et 3234622.

Les mécanismes 65 à pinces sont ouverts de façon générale au brin externé de la chaîne 64 et se ferment sur l'étoffe 20 sur les brins internes des chaînes afin que la matière ait la largeur voulue lors de la fixation thermique et du désétirage. Les ensembles doubles ont des guides 66 à l'extrémité de sortie de l'étuve afin que l'ouverture des pinces soit facilitée en présence de l'étoffe, et ces guides sont destinés à commander les pinces afin que celles-ci se séparent de l'étoffe si bien que le passage régulier et uniforme de l'étoffe entre les rouleaux 67, 68 formant une emprise est facilité lorsque l'étoffe quitte l'étuve 57. Ces rouleaux 67, 68 forment l'emprise N° 5 et ils sont entraînés à vitesse variable (fixée à une valeur sensiblement égale à celle des ensembles 61) afin que l'étoffe soit convenablement desserrée dans la direction d'avance ou de chaîne, lors de la circulation dans l'appareil de fixation et de désétirage, car le dispositif d'entraînement du rouleau récepteur ne convient pas à cet effet. Enfin, l'étoffe fixée et désétirée est enroulée sur le rouleau récepteur 69, avant traitement ultérieur.

L'appareil schématiquement représenté sur les fig. 6 et 7 peut aussi être utilisé à la place de l'appareil de fixation des fig. 4 et 5, et il permet la fixation thermique satisfaisante de l'étoffe au cours du procédé de l'invention, notamment comme indiqué dans les exemples 3 à 5 qui suivent.

Etant donné les similitudes entre les appareils, les éléments analogues des deux modes de réalisation portent les mêmes réfé-5 rences, suivies de la lettre a sur les fig. 6 et 7.

Comme indiqué sur les fig. 6 et 7, l'étoffe 200 peut être fixée thermiquement en provenance, non d'un rouleau débiteur, mais d'une auge 70 ou analogue, l'étoffe passant sur un rouleau 71 de guidage, sous un autre rouleau 71' de guidage puis entre les io rouleaux 72, 73 et 74 de serrage d'un train vertical, ces rouleaux remplaçant les emprises Nos 1,2 et 3 indiquées sur la fig. 4. Ensuite, l'étoffe passe autour de rouleaux moletés 75, 76 entraînés à vitesse variable, avant de pénétrer dans l'étuve 57a d'un appareil 56a de fixation thermique, et avant de coopérer avec les ensembles 61a à îs chaînes et pinces. La seule différence entre ces dernières parties et les parties de référence correspondantes des fig. 4 et 5 est l'exposition de la structure de support à l'entrée de l'étuve 57a et l'élimination des guides ou ailes 66 qui ne sont pas nécessaires dans ce type d'appareil. Pour le reste, la structure et le fonctionnement de 20 l'étuve et des ensembles à chaînes et pinces sont comme décrit précédemment.

Après fixation thermique et désétirage, l'étoffe passe sur les rouleaux 76, 77, 78 et 79 qui sont, associés et qui remplacent les rouleaux 67, 68 à l'emprise N° 5 de la fig. 4. L'étoffe passe ensuite 25 sur des rouleaux de guidage 80 et 81 et parvient au rouleau récepteur 69a.

On considère maintenent plus en détail le procédé et le produit selon l'invention, en référence aux exemples qui suivent.

30 Exemple 1 :

On tisse une étoffe de satin contenant 100% de polyester, sur un métier à tisser normal, par utilisation de fibres de polyester de ténacité élevée Eastman-Kodel 421. La fibre est de type thermoplastique et elle a des caractéristiques lui donnant une ténacité 35 élevée, une excellente résistance mécanique, un module élevé et un allongement faible. Elle possède les propriétés suivantes, exprimées pour certaines en grammes/denier, étant donné qu'elles sont mesurées par utilisation d'une masse suspendue à la fibre: ténacité 6 g/denier, allongement 24%, ténacité pour un allongement de 10% 4,5 g/denier, module initial 55 g/denier, résistance moyenne 0,90 g/denier, densité 1,38, reprise d'humidité 0,4% pour 65% d'humidité relative à 21°C, section circulaire, retrait du fil dans l'eau chaude à l'ébullition pendant 2 mn 2%, et à l'étuve chauffée à 90°C, pendant 10 mn 11%. On mesure les propriétés de traction 45 sur des monofilaments à l'aide d'un appareil d'essai de traction Instron fonctionnant à 21°C à 65% d'humidité relative.

L'information qui précède est tirée de la brochure N° TDS K-103a-III, 5e édition, 1972, Eastman Chemical Products, Inc., Kingsport, Tennessee.

L'étoffe a une contexture satin 4/1, à 5 harnais, et elle comprend des fibres coupées de polyester de ténacité élevée, de qualité industrielle et de 2 deniers. L'étoffe est tissée avec 96 fils de chaîne 13/1 et 42 fils de remplissage 23/1, avec un poids nominal correspondant à 2,86 m/kg pour une largeur de 1,524 m. Cette structure fournit un tissu ayant un poids de 0,1916 kg/0,8361 m2 ou 0,2292 kg/m2 et une surface couvrante de 96,63%. Le calcul du poids du tissu se fait comme suit:

1 kg 1 kg 60 — = = 0,2292 kg/m2.

2,86 m x 0,1524 m 4,35864 m2

La formule bien connue de Golec, qui sert à calculer la surface couvrante, est donnée notamment dans le brevet américain N° 3787273; c'est la différence entre 100% et le pourcentage du 65 volume occupé par l'air, en admettant une torsion régulière des fils et un diamètre maximal par 2,54 cm=28 ^/N, N représentant le titre du filé. Ainsi, la surface couvrante formée par la chaîne = bouts de chaîne de tissage par 2,54 cm/28 n/Ni ; la surface couvrante

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formée par les fils de remplissage=trame de remplissage par 2,54 cm/28 ,/N2; la portion libre (volume du tissu occupé par l'air)=(1 — surface couvrante formée par la chaîne) x (l — surface couvrante formée par les fils de remplissage), et le pourcentage de surface couvrante du tissu=(1 — portion libre) 100. Par consé- 5 quent, pour le tissu en question, la surface couvrante formée par la chaîne = 96/28 y/Ï3 = 0,9509 ; la surface couvrante formée par les fils de remplissage= 42/28,/23 =0,313; volume occupé par l'air=(1 -0,9509) x (1 -0,313)=0,0491 x 0,687=0,0337, et la surface couvrante du tissu en % = (1 —0,0337) 100 = 96,63%. io

Ce substrat tissé subit ensuite la fixation thermique et le désétirage dans l'installation des fig. 4 et 5 afin qu'il possède la stabilité dimensionnelle nécessaire dans la direction de fonctionnement ou de chaîne de la matière, correspondant à moins de 6,5% d'allongement pour 15

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centimètre linéaire de largeur ces valeurs étant déterminées par le procédé normalisé d'essai à 20 bande effilochée. En résumé, ce procédé comprend la découpe d'un échantillon fixé thermiquement, ayant une largeur de 37,75 mm, sur une longueur de chaîne de 254 mm, les fils externes de chaîne étant effilochés afin qu'ils laissent une largeur de 25,4 mm. On place l'échantillon dans l'appareil précité Instron, les mâchoires 25 étant espacées de 127 mm et comprenant des pinces dont la face mesure 57 x 51 mm. Les mâchoires et le diagramme sont déplacés à des vitesses de 50,8 et 12,7 mm/mn respectivement afin que l'allongement soit déterminé à 300 N/cm.

La fixation thermique est réalisé à l'aide de l'appareil à séchoir d'étandage de la fig. 4, ayant une capacité de chauffage de 260° C. Cet appareil est fabriqué par Marshall & Williams Corporation, Providence, Rhode Island. L'entrée de l'étuve ou du four est réalisée afin que l'étoffe soit serrée à l'emprise N° 4 (fig. 4) et ait 3J une tension longitudinale, étant donné que le cadre d'étenderie (ensemble 61 à chaînes et pinces) est réglé afin qu'il se déplace plus vite que les rouleaux 54, 55 de l'emprise à vitesse variable.

Comme indiqué sur les fig. 4 et 5, un rouleau d'étoffe de 152,4 cm de largeur est placé sur le rouleau débiteur 57. Celle-ci est 40 passe dans la machine, mais non dans l'étuve 57. Celle-ci est chauffée à 227° C alors que le cadre d'étandage (formant les ensembles 61) est mis à une largeur de 142 cm. L'entrée du cadre est réalisée afin que le réglage à la largeur de l'étoffe reçue soit automatique. 45

Ensuite, l'étoffe 200 passe sur toute la longueur de la machine 56 et les rouleaux 67, 68 sont rapprochés à l'emprise N° 5. Lorsque l'étoffe a dépassé cette position, elle est enroulée sur le rouleau récepteur 69. La vitesse superficielle des rouleaux 54 et 55 est fixée à 4,88 m/mn alors que la vitesse de sortie des rouleaux 67, 68 est fixée à 6,41 m/mn (la vitesse des pignons 62,63 correspond à 6,55 m/mn). Enfin, les rouleaux 45, 46 et 47, 48 d'emprise sont fermés aux emprises N™ 2 et 3.

On fait subir le traitement thermique et le désétirage de façon satisfaisante à 15 rouleaux (environ 183 m chacun) de l'étoffe 200 qui subit un allongement inférieur à 6% pour 300 N/cm (essai à bande effilochée). En outre, on coud des repères à l'étoffe pour déterminer la réduction de largeur et l'augmentation de longueur et on obtient les résultats qui suivent. La réduction moyenne de largeur par rapport à l'état tissé, après traitement thermique et stabilisation, est de 5%. L'augmentation moyenne de longueur est de 4,3%.

Dans les conditions mentionnées ci-dessus, la tension dans le sens de la chaîne et dans le sens de la trame est suffisante pour provoquer un allongement de la surface couvrante à 99,86% ; cette valeur est obtenue par la formule de Golec (mentionnée ci-dessus; elle sert à calculer la surface couvrante), en tenant compte des changements par 2,54 cm, provoqués sur les bouts de chaîne et la trame de remplissage par la diminution moyenne de la largeur et l'allongement moyen. On a donc 1,05 x 96= 100,8 bouts de chaîne de tissage par 2,54 cm ; la surface couvrante formée par la chaîne est 100,8/28 •S/Ï3 = 0,998, la portion libre (volume du tissu de chaîne occupé par l'air) étant de 1,000 —0,998 = 0,002. De même, la trame de remplissage est de 0,957 x 42= 40,194 par 2,54 cm et la surface couvrante formée par les fils de remplissage est 40,194/28 ,/23 = 0,299, la portion libre (volume de la trame de remplissage occupé par l'air) étant de 1,000 —0,299 = 0,701. Par conséquent, pour l'étoffe en question, le volume occupé par l'air est de 0,002 x 0,701 = 0,0014, c'est-à-dire 0,14%, et la surface couvrante est de 100 — 0,14 = 99,86%.

On traite ün témoin comme décrit précédemment, mis à part la fixation thermique, afin de comparer les propriétés physiques convenables à celles d'un support classique de courroie formé de coton. Le témoin est formé par un rouleau comparable de coutil de coton, tissé avec 76 fils et 48 duites, avec 12 'A fils de chaîne et 17 fils de trame. On soumet l'étoffe ayant cette contexture à une opération classique de lavage et de teinture, et on la sèche de manière normale, la largeur réduisant de 4,8%.

Des propriétés physiques intéressantes des deux types d'étoffe figurent dans le tableau I.

Tableau I

Résistance à Allongement % Pourcentage la traction pour 300 N/cm d'allongement

(N/cm chaîne) suivant la chaîne pour 300 N/cm suivant la chaîne

Polyester HS 610 5,9 2,3 Tissu de coton ayant subi un lavage et une teinture classiques 238 — 6,9

Il faut noter que les allongements, pour 300 N/cm, ne peuvent pas être comparés, parce que le coton se rompt pour une force plus faible. Cependant, on voit facilement dans le tableau I que la 60

résistance mécanique et l'allongement de l'étoffe de polyester fixée thermiquement selon l'invention sont nettement supérieurs à ceux de l'étoffe témoin de coton.

On fait ensuite subir à l'étoffe 200 de polyester une opération de finissage, de la même manière que pour le témoin de coton, avec 65

un remplissage arrière et un apprêt arrière à base de AC 604/CaC03,

et avec un remplissage avant de résine phénolique et de CaC03,

avec les compositions suivantes, indiquées en parties en poids.

( Tableau en tête de la colonne suivante)

AC 604 est un polymère thermodurcissable acrylique en émulsion Rhoplex fourni par Rohm & Haas Company, Indepen-dence Mall, West, Philadelphie, Pennsylvanie 19105, et il a une viscosité Brookfield à 25° C de 20 à 100 cPo, une teneur en matières solides de 46% et un pH de 9,5 à 10,5. On utilise des cristaux de thiocyanate d'ammonium pour la catalyse de cette résine, et on se les procure auprès de McKesson Chemical Company, 803 Waiden Avenue, Buffalo, New York. Tamol 731 (25% de matières solides) est un agent dispersant disponible aussi auprès de Rohm & Haas

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Composition de remplissage et d'apprêt arrière

Humidité

A sec

% sur base sèche

Ac 604

475,0

218,5

48,86

CaCÛ3

218,0

48,74

NH4SCN

4,5

1,01

Tamol 731 (25%)

2,5

0,63

1,14

CMC (8%)

70,0

5,60

1,25

Eau

66,6

—

Total

836,6

447,23

100,00

à un rapport 1/1 d'une résine résole phénol/formaldéhyde et de carbonate de calcium, sur base sèche. La viscosité en est de 1300+150 cPo à 32°C, la teneur en matières solides étant de 75% en poids sur base sèche.

La composition est la suivante:

Composition de remplissage avant

Note: La viscosité de la composition à 24'C est de 5500± 500 cPo et sa teneur en 15 matières solides est de 53%. Les quantités utilisées sont de 380 kg et 203 kg à l'état humide et à sec respectivement.

Company. Le carbonate de calcium (calcaire broyé) a une teneur en CO2 de 43,88±0,43%, une densité d'environ 2,74, une dimen- 20 sion granulométrique moyenne comprise entre 17 et 25 \i, mesurée au point à 50% d'une courbe de sédimentation, une couleur blanche, une plage granulométrique telle que plus de 35% en poids restent sur un tamis à orifices de 53 (i, et ne comportant pas d'impuretés organiques ni d'éléments minéraux en traces tels que SÌO2, 25 Fe2C>3, AI2O3 et des argiles. On peut le trouver auprès de National Gypsum Company, Philadelphie, Pennsylvanie.

La carboxyméthylcellulose sodique est un agent épaississant anionique hydrosoluble de pH égal à 7,0 pour une solution à 2%, une teneur en matières solides de 95+1%, et une viscosité de 25 à 30

30 cPo, mesurée au viscosimètre Brookfield LVF avec le cylindre N° 1, à 60 t/mn.

Les compositions de remplissage et d'apprêt arrière correspondent à un rapport 1/1 de la résine AC 604 et de CaC03, sur base sèche. Le système est catalysé par le thiocyanate d'ammonium, 35 dans un rapport 1/48 par rapport à la résine AC 604 sèche. L'agent mouillant Tamol 731, l'agent épaississant (8% de carboxyméthylcellulose), un pigment marron et de l'eau sont ajoutés et donnent une viscosité de 5500 + 500 cPo à une température de 24° C. La teneur totale en matières solides de la solution correspond à 53% 40 sur base sèche.

La viscosité varie avec le procédé utilisé pour l'application, comme le savent les spécialistes. L'ensemble à raclage d'une feuille par un couteau utilisé en réalité nécessite une viscosité de 5500 cPo pour donner une surface satisfaisante. Cependant, lors de l'utilisa- 45 tion d'un couteau souple et d'un rouleau (ou d'un couteau retourné aussi), la viscosité peut être réduite jusqu'à 1300 cPo par exemple, afin que la finition soit satisfaisante.

Le dépôt de la matière de remplissage arrière correspond à 52+7,5 g/m2. La composition d'ensimage arrière, qui est la même so que celle de remplissage arrière, est déposée à raison de 37+7,5 g/m2 à sec. Comme indiqué précédemment, la viscosité varie avec le procédé d'application, c'est-à-dire au couteau ou au rouleau.

La composition de remplissant avant qui est utilisée correspond 55

Humide

A sec

%

Résine P-Fl

500

345

50,70

CaCOî

333

48,93

Span 20

2,5

0,37

Furfural

67,9

—

Total

903,4

680,5

100,00

Les quantités utilisées correspondent à 410,1 kg à l'état humide et 309 kg à l'état sec.

La résine P-Fl a un rapport formaldéhyde/phényle de 0,99 et elle contient de l'éthylènediamine qui est le catalyseur qui forme 0,6% du total de la charge. Ce catalyseur est modifié par du furfural et du Shelacol formant 4,6 et 2,0% respectivement de la charge totale. Les propriétés physiques de la résine sont les suivantes: pH=7,7±0,2, densité = 1,120 + 0,025, teneur en matières solides = 69+ 3%, visçosité= 1400+ 200 cPo, et temps de gélifica-tion G.E. à 121°C=20±2 mn.

CaCÛ3 est identique à celui qu'on a déjà utilisé. Span 20 est un monolaurate de sorbitan, utilisé comme agent mouillant et il est disponible auprès de McKesson Chemical Company, Buffalo, New York.

Le furfural (aldéhyde furfurylique) est un diluant ayant une densité de 1,165+0,05 à 20/20° C. On peut obtenir cette matière auprès de Quaker Oats Company, Cleveland, Ohio.

La viscosité et la teneur en matières solides peuvent varier avec le procédé de dépôt, comme le savent les spécialistes, le revêtement au rouleau utilisé en réalité nécessitant une viscosité considérablement plus faible que lors d'un revêtement par raclage avec un couteau. Dans le cas de grains relativement grossiers, un revêtement au rouleau donne un dépôt satisfaisant mais, dans le cas des grains fins, la composition de remplissage avant doit être revêtue par raclage à l'aide d'un couteau.

Le dépôt utilisé pour l'obtention du produit satisfaisant correspond à 118+30 g/m2 pour la composition de remplissage avant.

Comme indiqué précédemment, le tissu fixé de polyester et le témoin de coton subissent des opérations de finissage. Il faut aussi noter qu'on essaie de faire subir ces opérations de finissage à une étoffe de polyester qui n'a pas subi la fixation thermique et le désétirage, mais on constate que ce traitement est impossible étant donné l'enroulement (formation d'un tube), c'est-à-dire l'enroulement des lisières de l'étoffe vers le centre. En conséquence, on n'a pas consacré d'autres efforts à cet essai.

Les contextures et constructions de polyester et de coton utilisées pour un produit non imperméable et revêtu d'abrasif, réalisé dans l'exemple considéré, sont les suivantes :

Polyester

Coton

Matière de support (brute de tissage)

satin 96 x 42

coutil 76 x 48 (utilisé

comme référence dans

l'industrie des abrasifs

revêtus)

Poids du support (g/m2)

252± 10

233 ±10

Traitement thermique et désétirage oui tirage seulement vers le bas

Remplissage arrière AC 604/CaC03 (g/m2)

52+7,5

31

Apprêt arrière AC 604/CaC03 (g/m2)

37 ±7,5

31

Remplissage avant résine résole P-F/CaC03 (g/m2)

104+7,5

107

7

621 506

Il faut noter que, toutes les autres conditions étant les mêmes, on constate qu'on ne peut pas déposer la même quantité de composition de remplissage arrière et d'apprêt arrière sur le substrat de coton que sur le polyester alors que le remplissage avant correspond aux spécifications.

Le tableau II permet la comparaison des propriétés des deux tissus décrits précédemment.

Tableau II

Polyester (fixé et désétiré) Coton (tirage vers le bas seulement)

Résistance à la traction de trame (N/cm) 833 448

Allongement pour 300 N/cm (%) 4,8 2,4

Essai de déchirure Elmendorf, transversal à la chaîne La chaîne ne se déchire pas 1223

(N/cm) (propagation transversale ment à la matière de remplissage)

Adhérence à la base Instron (N/cm) 31,4 fragilisé

Note: On n'utilise pas le coton ultérieurement, étant donné sa fragilisation.

Lors de la préparation de l'essai d'adhérence à la base, on applique le mélange particulier de retenue décrit dans la suite sur la face avant d'un échantillon de 20,3 x 26,7 cm de chaque étoffe,

avec des barres à rouleaux. On répète l'opération et on forme un 25 stratifié avec les deux échantillons. On comprime le stratifié avec un applicateur de laboratoire donnant un contact uniforme. Après séchage pendant 3 h à 93° C, avec une masse circulaire placée à la partie supérieure, on agrafe les échantillons sur trois des quatre côtés, afin qu'un côté commence à peler. Les échantillons sont 30 alors cuits pendant 16 h environ à une température de 107°C environ.

On découpe les échantillons cuits sous forme de bandes de 25,4 mm de côté et de 26,7 cm environ de longueur, dans le sens de la machine, avec un plateau de découpe et un témoin de disposition 35 à 25,4 mm, monté sur l'appareil Instron. Ensuite, on pèle les échantillons à la main jusqu'à ce que les bandes pelées dépassent l'autre extrémité de chaque échantillon. On place une bande de 25,4 mm sur une barre d'acier et on la serre avec la barre dans la mâchoire supérieure de l'appareil Instron. On place la bande pelée «o restante dans la mâchoire inférieure, afin de provoquer un pelage de 180°. On ferme les mâchoires et on fait fonctionner l'appareil à une vitesse de 12,7 mm/mn. On enregistre la vitesse; on enregistre aussi la vitesse de la tête transversale de 12,7 mm/mn et l'échelle des poids. 45

Le tableau II montre les excellentes propriétés de résistance à la traction, les propriétés acceptables d'allongement et les excellentes propriétés de résistance à la déchirure, transversalement à la chaîne, et indique aussi que le polyester ne se fragilise pas au cours de l'essai d'adhérence, si bien qu'il est bien supérieur au 50 substrat de coton pris comme témoin.

On considère maintenant la formation de la couche de préapprêtage. On applique ensuite une couche de préapprêtage,

comme indiqué précédemment afin d'améliorer l'adhérence. Cette 55 étape est mise en œuvre avant le dépôt de la couche de retenue.

Lors de la fabrication de courroies du type représenté sur les fig. 2 et 3, on utilise une telle couche de préapprêtage qui porte la référence 28 ou 28a.

La composition non diluée de préapprêtage contient une résine 60 phénolique hydrosoluble ayant un rapport formaldéhyde/phénol de 1,01, avec un catalyseur d'hydroxyde de sodium à 50% formant 0,6% de la charge totale. Les propriétés sont les suivantes: pH = 7,85±0,15, densité= 1,195+0,015, teneur en matières solides = 70+3 %, viscosité=500 +150 cPo, gélification à 121 ° C 65 en 28 + 3 mn.

On applique cette couche de préapprêtage à l'aide d'un dispositif d'application à deux rouleaux, avec un poids de dépôt de

59 g/m2 sur base sèche. On assure ensuite le séchage de cette couche afin qu'elle ne colle plus.

On forme ensuite la couche de retenue. La solution utilisée à cet effet est formée à partir du même système de résine que la solution de préapprêtage, mais avec incorporation de CaCOî et de Span 20 assurant le mouillage. Ainsi, la composition est la suivante.

Composition de retenue

Humide

A sec

%

Résine de préapprêtage

550

385

41,04

CaŒb

550

58,64

Span 20

3

0,32

Total

1103

938

100,00

Note: La teneur totale en matières solides est de 85,04% en poids sur base sèche. Les quantités totales utilisées sont de 500,8 et 425,8 kg respectivement, à l'état humide et à l'état sec.

On applique au rouleau cette solution, à raison de 311 g/m2 sur base sèche, les fig. 2 et 3 représentant cette couche par les références 30 et 30a.

On considère ensuite le dépôt des grains. A ce moment, on retourne la courroie formée jusqu'à présent afin que la couche de retenue soit tournée vers le bas, et on projette alors des grains d'oxyde d'aluminium de 0,41 mm vers le haut, électrostatiquement, afin qu'ils soient enrobés dans la masse fluide. Ensuite, on sèche l'objet revêtu des grains afin qu'il ne colle plus, si bien que les grains enrobés ne perdent pas leur orientation.

Après cuisson de la couche de retenue, on revêt l'objet d'un apprêt ou d'une couche d'apprêt ayant la composition suivante.

Couche d'apprêt

Humide

A sec

%

Résine de préapprêtage

550

385,00

40,45

Cryolite

550

550,00

57,79

Span 20

3,75

0,39

Tamol 731 (25%)

8

2,00

0,21

Nalco 123

*2,00

—

Attagel 50

11,00

1,16

Total

1124,75

951,75

100,00

* Valeur approximative; on suppose que la matière ne contient pas de matières solides. Les quantités utilisées correspondent à 510,6 et 432,1 kg à l'état humide et à sec respectivement.

621 506 8

La résine de préapprêtage a déjà été décrite. La cryolite de synthèse a la composition suivante.

Ingrédients % en poids sur Ingrédients % en poids sur base sèche base sèche

Cryolite (Na3AlF6) 91,0-94,0 Si 0,14-0,30

F 48,0-52,0 CaF2 0,04-0,09

Al 13,0-15,0 Fe203 0,01-0,10

AI2O3 2,0— 6,0 eau libre 0,05—0,12

Granulométrie > 0,147 mm 0,1 % maximum 0,074—0,147 1,0% maximum 0,043 — 0,074 5,0% maximum <0,043 95 % maximum

Note: Le pH maximal est de 8,5, et cette matière peut être obtenue auprès de Great Lakes Foundry Sand Company, Detroit, Michigan.

On a déjà indiqué la nature de Tamol 731 et de Span 20.

Nalco 123 est un agent antimousse assurant à la fois la cassure des mousses et empêchant la formation des mousses dans les mélanges de charges de résine. Il s'agit d'un mélange de produits chimiques organiques de synthèse disponible auprès de Nalco Chemical Company, Chesterland, Ohio. Attagel 50 est un agent épaississant des systèmes résineux. Il s'agit d'une forme traitée particulière d'attapulgite qui est un minéral, plus précisément du silicate d'aluminium et de magnésium de forme aciculaire. On peut se le procurer auprès de Meyers Chemicals, Inc., Buffalo, New York.

On applique cette couche d'apprêt par un système à rouleaux jusqu'à un point de dépôt de 430 g/m2 sur base humide. Le produit subit alors une cuisson en rouleaux.

On considère maintenant le finissage. A ce moment, la matière de formation de courroie revêtue est terminée, et on découpe la matière à la longueur et à la largeur voulues en fonction du nombre voulu de courroies qu'on raccorde alors sous la forme d'une courroie sans fin ayant l'aspect indiqué sur la fig. 1. Au cours de ce finissage, la matière de la courroie doit habituellement être fléchie avant raccordement et découpe afin que la manipulation soit facilitée.

On fait des essais des courroies réalisées selon le procédé de l'invention par rapport à deux courroies normales comprenant un support de coton et réalisées de la manière suivante, afin d'évaluer les caractéristiques des courroies.

Témoin de coton N" 1 :

La contexture d'une étoffe grège du témoin de coton N° 1 est un coutil de coton à 76 fils et 48 duites, 12'A fils de chaîne et 17 fils de trame. La largeur diminue de 4,8% avant l'application de la couche de remplissage arrière, et après l'opération de séchage qui suit le lavage et la teinture classiques.

L'étoffe reçoit ensuite la composition de remplissage arrière, mettant en œuvre un dispositif d'application à deux rouleaux, avec une solution ayant la composition suivante.

Les propriétés de la glu sont les suivantes :

viscosité=58+3 mPo, gel= 135+5 g, humidité= 12+1,5%, pH=6,5+1,0, ASA 5% au maximum, graisse=2,5% au maximum, mousse=20 s, granulométrie=50% au moins de dimension supérieure à 0,883 mm, et moins de 2% de dimension inférieure à 0,147 mm et moins de 1% de dimension supérieure à 3,327 mm. Cette glu est disponible auprès de Peter Cooper Glue Company, Gowanda, New York.

L'amidon est du type à ébullition, a une fluidité de 50 et il est disponible auprès de Hubbinger Company, Keouku, Iowa, sous la marque Reofilm 50.

On applique la composition de remplissage avant et l'apprêt arrière à l'aide d'un dispositif d'application à deux rouleaux, et d'une solution à 25% de glu ayant une viscosité de 40+5 cPo à 66°C. La solution a la composition suivante:

30

Humide

A sec

%

Glu

300

50

Amidon

300

50

Eau

833

—

Vapeur d'eau

92

—

Total

1525

600

100

Note: La viscosité est de 10000± 1000 cPo à 66°C. Le dépôt correspond à 59+7,5 g/m2. Les quantités utilisées pour les compositions humide et sèche sont respectivement de 692 et 272,4 kg.

35

Humide

Liant

400

Eau

1216

Total

1616

Note: La teneur en matières solides est de 25%. La quantité totale utilisée est de 733,7 kg.

Le dépôt de la composition de remplissage avant correspond à 19+7,5 g/m2 et celui de l'apprêt arrière correspond à 15+7,5 g/m2. La glu est la même que celle de la composition de remplissage arrière.

La matière de support subit alors un préapprêtage avec la résine résole P-F comme décrit précédemment, à raison de 59 g/m2 (à l'état humide).

On applique alors la couche de retenue, avec un applicateur à deux cylindres, à raison de 415 g/m2 à l'état humide.

La composition de retenue est la suivante :

Humide

A sec

%

Résine P-F2

275,0

176

18,57

Résine P-F3

275,0

213

22,48

CaCÛ3

550,0

550

58,04

Tripolyphosphate de

potassium

5,5

0,58

Span 20

3,0

0,32

Total

1108,5

947,5

100,00

La teneur totale en matières solides est de 85,5%. Les quantités utilisées sont de 503,3 et 430,2 kg respectivement à l'état humide et à sec.

La résine P-F2 a un rapport formaldéhyde/phénol de 1,76 et est en présence d'un catalyseur formé par de l'octahydrate de baryum constituant 2,24% de la charge totale. Les propriétés sont les suivantes: pH= 7,9+0,2, densité = 1,21 +0,02, teneur en matières

9

621 506

solides = 64,0±2%, viscosité = 130+35 cPo, tolérance d'eau= 100% au minimum, gel G.E. à 121°C= 12+1,5 mn.

La résine P-F3 a un rapport formaldéhyde/phénol de 1,82, en présence d'un catalyseur d'octahydrate de baryum formant 2,24% de la charge totale, et les propriétés sont les suivantes: pH = 8,0±0,l, densité= 1,275+0,015, teneur en matières solides = 77,5+2,5%, viscosité=3500+1000 cPo, tolérance d'eau=75% au minimum, gel G.E. à 121°C=9+2 mn.

Le tripolyphosphate de potassium (agent dispersant) est une solution limpide et incolore et on peut se le procurer auprès de Chemical Sales, Buffalo, New York.

Les grains d'oxyde d'aluminium sont déposés comme décrit précédemment pour la couche de retenue.

Les grains ainsi enrobés subissent ensuite un revêtement d'apprêt placé par un applicateur à deux cylindres, la couche d'apprêt ayant la composition suivante:

Humide

A sec

%

Résine P-F2

550

352

34,78

CaŒ>3

650

64,23

Tamol 731

10

0,99

Nalco trace

—

Composition de préapprêtage

A l'état humide

5

Résine de préapprêtage

60%

Camelcarb (CaC03)

40%

La composition de préapprêtage est transmise par un dispositif 10 à revêtement à deux cylindres, à raison de 77,8 g/m2 à l'état humide. La résine de préapprêtage a déjà été décrite. Camelcarb est formée de CaCC>3 à grains fins. La teneur en CO2 dépasse 40% et la teneur en CaCC>3 dépasse 92%. La couleur est blanche; 99,5% en poids ont une dimension inférieure à 0,043 mm et 70% ont une 15 dimension inférieure à 15 n. Il est disponible auprès de S.A. Campbell and Co., Inc., Cleveland, Ohio.

La composition de retenue est la même que pour le produit décrit précédemment, selon l'invention, et on l'applique à l'aide de rouleaux, à raison de 311 g/m2, à l'état humide. 20 La composition d'apprêt est la suivante.

Humide

A sec

%

Résine P-F4

550,0

385

40,94

Cryolite

550,0

550

58,48

Tamol 731

5,5

0,58

Nalco trace

—

Total 1210 1012 100,00

30

Note: La teneur totale en matières solides est de 84%. Les quantités utilisées à l'état humide et à l'état sec sont de 549,3 et 459,4 kg respectivement.

On utilise les procédés déjà décrits pour la cuisson et le finissage. 3j

Témoin de coton N" 2:

Le substrat de ce témoin de coton est le même que pour l'autre témoin, y compris le finissage, mais à l'exception du préapprêtage qui a la composition suivante. 40

Total 1105,5 940,5 100,00

Note: Il faut noter que la teneur totale en matières solides est de 85%. Les poids utilisés à Tétat humide et à sec sont respectivement de 501,9 et 427 kg. La cryolite, le Tamol 731, et le Nalco ont déjà été décrits. La résine P-F4 a un rapport formaldéhyde/phénol de 2,03 et contient un catalyseur formé par de l'hydroxyde de sodium à 50%, formant 1,5% de la charge totale. Les propriétés physiques sont les suivantes: viscosité 350+100 cPo à 25° C, teneur en matières solides 70±3%, gel G.E. à 121°C 11 +2 mn, tolérance d'eau 500% au minimum, pH 8+0,2, densité 1,195±0,15. On applique ce revêtement d'apprêt au rouleau à raison de 281 g/m2 sur base humide.

On considère maintenant des essais comparatifs.

On essaie le produit sous la forme d'une courroie à support polyester avec deux produits normaux ayant un support de coton. Les dimensions des courroies sont une largeur de 50,8 mm et une longueur de 3,35 m. On obtient les résultats suivants.

Résultats obtenus avec de l'acier 1018 laminé à froid

Nombre de contacts Grammes retirés au au cours de l'essai de bord cours de l'essai de coupe

Courroie selon l'invention 8,5 955

Témoin de coton N° 1 5 882

Témoin de coton N° 2 3 884

Ces essais indiquent les qualités d'adhérence à la base (essai de bord) ainsi que les possibilités de retrait de matière (essai de 55 coupe). Les courroies avec support polyester selon l'invention ont une adhérence de base égale à 2,8 fois celle du témoin de coton N° 2 et à 1,7 fois celle du témoin de coton N° 1. On pense qu'il s'agit du résultat du finissage, les matières thermodurcissables étant incorporées au substrat et conservant la plus grande partie du 60 corps original, sans fragilisation. En pourcentage, les résultats montrent que les courroies selon l'invention sont meilleures de 70 et 167% que les témoins de coton N" 1 et N° 2 respectivement. Les possibilités de retrait de métal sont meilleures de 8% dans le cas des courroies selon l'invention, par rapport au produit témoin. «

Une caractéristique originale de ce produit de d'invention,

formé entièrement de résine, très robuste et non imperméable, est que la résistance mécanique et le ténacité permettent un pliage de la courroie sur elle-même, transversalement à la chaîne, avec compression du côté des grains, sans éclatement. On ne peut pas facilement déchirer la courroie manuellement transversalement à la chaîne, dans le pli formé. D'autre part, les courroies revêtues d'abrasif, formées d'un tissu de coton, ont un substrat classique et un finissage contenant à la fois des polymères naturels et des polymères thermodurcissables, et, lorsqu'elles contiennent uniquement des résines, comme les produits essayés, elles ne supportent pas ce type de traitement mais se brisent d'abord.

En outre, les courroies selon l'invention donnent satisfaction par rapport à des produits de la concurrence, les rapports indiquant un rapport de succès de 65%, compris entre 25 et 300% de mieux pour le retrait du métal.

Dans certains cas, dans ces applications, les courroies à support polyester selon l'invention ayant des grains d'oxyde d'alumine sont

621 506

10

meilleures que les produits du commerce dont les courroies revêtues contiennent des grains de première qualité de zircone/ allunine et on sait de façon générale que cette matière permet la réalisation des courroies abrasives normales à base d'oxyde d'alumine donnant les meilleurs résultats aux essais de bord et d'abrasion.

Il faut noter que, dans ce qui précède, la résine AC 604 Rhoplex, citée pour la composition de remplissage et d'apprêt arrière, est décrite dans la brochure «Rhom & Haas Technical Bulletin C-340», février 1972.

En outre, dans cet exemple et les suivants, les grains sont déposés à raison d'environ 918 g/m2 pour les exemples 1, 3 et 4, environ 844 g/m2 pour l'exemple 2 et environ 355 g/m2 pour l'exemple 5.

En outre, dans les exemples 3 à 5 mettant en œuvre l'appareil des fig. 6 et 7, les rouleaux cannelés ont une vitesse superficielle d'environ 25,6 m/mn, le cadre d'étendage (c'est-à-dire les ensembles à pinces et chaînes) ont une vitesse superficielle d'environ 26,6 m/mn, et la matière de support est chauffée à 227° C environ pendant 1 mn environ, l'étuve ayant une longueur d'environ 27,4 m. Dans les exemples 1 et 2 mettant en œuvre l'appareil des fig. 4 et 5, la matière de support est chauffée à 227° C environ pendant 1 mn environ, car l'étuve n'a une longueur que de 7,62 m.

Exemple 2:

On forme un produit imperméable destiné à former un produit abrasif revêtu à l'aide de l'étoffe à contexture satin contenant 100% de polyester, subissant la fixation et le désétirage ainsi que le finissage indiqués dans l'exemple 1, et on immerge le produit formé dans une solution essentiellement aqueuse, lors de l'opération de meulage. Bien que les diverses étapes de revêtement et de finissage soient les même^ que dans l'exemple 1, le système de la composition de retenue doit être modifié, afin que la résine phénol/formaldéhyde utilisée maintienne les grains sans perdre ses propriétés dans un système aqueux. Ainsi, la composition de retenue est la suivante, dans l'exemple considéré.

Composition de retenue

Humide

A sec

%

Résine Al 6164

550

451

44,83

CaCÛ3

550

54,67

Span 20

3

0,30

Silane Z-6026

2,75

2

0,20

(environ)

Total

1105,75

1006

100,00

Note: La teneur en matières solides est de 91 %. Les quantités utilisées à l'état humide et à sec respectivement sont de 502 et 465,7 kg. La composition de retenue est déposée à l'aide d'un dispositif de revêtement à rouleaux, à raison de 281 g/m2, sur base humide, et la viscosité est de 2000 cPo. On utilise deux parties de mono-éthyléther d'éthylèneglycol pour 3 parties d'eau afin de régler la viscosité.

Les propriétés physiques de la résine phénol/formaldéhyde Al 6164 sont les suivantes: teneur en matières solides 82±3%, viscosité 5000+1000 cPo, gel G.E. à 121°C 6+1 mn, pH à 25°C 6,7 ±0,3. On peut se procurer cette résine auprès de Borden Chemical Company, Bainbridge, New York. Silane Z-6026 (promoteur d'adhérence) est disponible auprès de Dow Corning Corporation, Cleveland, Ohio.

Le monoéthyléther d'éthylèneglycol a une densité de 0,928 ±0,505 et il est disponible auprès de Commercial Chemicals Inc., Buffalo, New York.

On applique des grains d'oxyde d'aluminium de 0,41 mm comme dans l'exemple 1 et on place ensuite un apprêt avec un dispositif de revêtement à deux rouleaux, de manière bien connue des spécialistes. La composition de l'apprêt est la suivante.

Humide

A sec

%

Résine Al 6164

550

451

44,83

CaCOs

550

54,67

Span 20

3

0,30

Silane Z-6026

2,75

0,20

Total

1105,75

1006,75

100,00

Note: Les propriétés physiques de la composition sont les suivantes: teneur en matières solides 91 %, viscosité 2000 cPo, dépôt 429 g/m2. Le réglage de viscosité est le même que pour la couche de retenue. Les quantités utilisées à l'état humide et à sec sont de 502 et 457,1 kg respectivement.

La matière apprêtée est alors cuite, pliée, coupée à la largeur et raccordée afin qu'elle forme un produit imperméable, analogue à celui qui est représenté sur la fig. 2, mis à part l'absence du préapprêtage.

Il faut noter que, aussi bien pour le produit non imperméable de l'exemple 1 que pour le produit imperméable de l'exemple 2, lorsqu'on utilise un abrasif sous forme de grains fins (177 n et moins), la composition de remplissage avant doit être appliquée avec un dispositif de raclage par un couteau et non par application au rouleau. Les composition de remplissage arrière et d'apprêt arrière restent les mêmes. Dans ce cas particulier, c'est-à-dire celui des grains fins, la composition de remplissage avant est modifiée et est la suivante.

Humide

A sec

%

Résine Al 6164

500

410

53,24

CaC03

350

45,87

Span 20

3

0,39

Total

853

763

100,00

Note: La teneur en matières solides est de 89%, la viscosité de 3250+250 cPo à 32° C et la composition est déposée à raison de 148 g/m2 sur base humide. Le réglage de la viscosité est réalisé avec la même solution que pour les solutions d'apprêt et de retenue à base de résine Al 6164. Les quantités utilisées à l'état humide et à l'état sec sont respectivement de 387,3 et 346,4 kg.

On sèche l'étoffe afin qu'elle ne colle plus et on la traite ensuite comme décrit dans l'exemple 1 afin de former des courroies abrasives revêtues ayant des abrasifs sous forme de grains de dimension inférieure ou égale à 177 p..

Exemple 3:

On fait subir une fixation et un désétirage à l'étoffe de polyester comme décrit dans l'exemple 1. Cependant, afin d'accroître la souplesse, on supprime les étapes d'apprêt et de remplissage arrière et on les remplace par une opération de remplissage par trempage qui donne une courroie ayant la section du type représenté sur la fig. 3.

La composition ou le remplissage par trempage est une solution résine phénol/formaldéhyde/eau à 20° C, ayant les propriétés suivantes :

Humide

A sec

Résine de préapprêtage

3000 g

2100 g

Eau

7500 g

—

Total

10500 g

2100 g

Note: La teneur en matières solides est de 20%. La résine de préapprêtage est telle que décrite dans l'exemple 1.

On immerge le substrat de polyester dans cette solution, puis on le serre entre deux rouleaux et on le sèche. La quantité ajoutée

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

11

621 506

sèche correspond à 19 g/m2. L'étoffe traitée subit une seconde application par trempage, donnant au total un prélèvement à sec de 41,5 g/m2. On applique alors une couche de remplissage avant d'un mélange 60/40 de résine phénol/formaldéhyde et de carbonate de calcium, ayant une viscosité de 1300+100 cPo à 30° C, sur l'étoffe chargée, à raison de 118 + 30 g/m2. La composition de remplissage avant est la même que dans l'exemple 1.

Le petit tableau qui suit donne des informations permettant la comparaison des traitements des deux exemples.

Comparaison avec les propriétés physiques obtenues dans l'exemple 1

Résistance à la Allongement pour traction (N/cm) 300 N/cm (%)

Polyester avec remplissage et apprêt arrière 833 4,8

Polyester appliqué par trempage 755 4,3

Il est évident que les propriétés physiques du polyester traité par trempage, par rapport à celles de l'exemple 1 sont tout à fait convenables. On traite ensuite l'étoffe comme décrit dans l'exemple 1 afin d'obtenir des courroies ayant des grains d'oxyde d'aluminium de 0,41 mm, dans un système entièrement résineux. Ensuite, 20 on compare le produit de cet exemple à celui de l'exemple 1, avec répétition d'une partie des résultats.

Résultats de coupe d'acier 1018 laminé à froid

Essai de bord nombre de contacts

Essai de coupe, grammes retirés

Exemple 1

8,5

955

Exemple 3

6

918

Témoin de coton N° 1

5

882

Témoin de coton N° 2

3

884

Les résultats du tableau précédent montrent que le finissage 35 de l'étoffe a un rôle sur les caractéristiques finales, étant donné que le produit traité par trempage dans cet exemple n'est pas aussi bon que le produit de l'exemple 1 qui a subi un remplissage et un apprêt arrière. Simultanément, le produit formé par trempage est nettement supérieur au témoin N° 2 de coton. Les résultats de l'essai 40 de bord, indiqués dans le tableau, correspondent à une plus grande souplesse du produit traité par trempage que du produit à face arrière apprêtée, et il s'agit d'un atout lorsqu'une grande souplesse est nécessaire, dans la mesure où le retrait de la matière reste dans des limites convenables. 45

Exemple 4:

On fait subir la fixation thermique et le désétirage à une étoffe de polyester comme décrit dans l'exemple 3, mais on remplace l'opération unique de trempage et on obtient des résultats satisfaisants lorsque l'adhérence à la base n'est pas indispensable, comme dans l'exemple 1, mais lorsque le support doit être robuste et tenace. La couche unique de remplissage par trempage comprend une solution de résine phénol/formaldéhyde dans de l'eau, à 50%, ayant les caractéristiques suivantes.

Humide

A sec

Résine de préapprêtage

(exemple 1)

10000

7000

Eau

4000

Total

14000

On immerge le substrat de polyester dans la solution et on le serre ensuite entre deux rouleaux, puis on le sèche. Le poids ajouté à l'état sec est de 44+7,5 g/m2.

On applique une couche de remplissage avant de résine phénol/ formaldéhyde et de carbonate de calcium dans un rapport 60/40, avec une viscosité de 1300+ 100 cPo à 32°C, à l'étoffe ainsi chargée, à raison de 118+20 g/m2 à sec, et la composition et les propriétés de la résine sont identiques à celles de l'exemple 1.

Comparaison des propriétés physiques

Résistance à la Allongement à traction (N/cm) 300 N/cm (%)

Exemple 1 (témoin) polyester à couche arrière de remplissage et d'apprêt

Exemple 3 (témoin) : polyester traité deux fois par trempage

Polyester traité une fois par trempage

833 4,8

755 4,3

755 4,4

Ce tableau montre que les produits formés avec un ou deux traitements par trempage sont comparables et sont tout à fait convenables par rapport au témoin de l'exemple 1 qui comprend des couches de remplissage arrière, d'apprêt arrière et d'apprêt avant.

Le produit terminé formé à l'aide de l'étoffe traitée une seule fois par trempage est alors mis sous forme de courroies comme décrit dans l'exemple 3, afin que les courroies obtenues aient des grains d'oxyde d'aluminium de 0,41 mm.

so On compare alors le produit formé avec un produit témoin comme indiqué dans le tableau qui suit.

(Tableau en tête de la page suivante)

Les résultats précédents indiquent que le produit formé par un 65 seul traitement par trempage n'a pas une adhérence à la base aussi élevée que le produit de l'exemple 1. En outre, ces résultats indiquent que la découpe, ou le traitement à plat, est meilleure avec le produit qui a le plus de corps, c'est-à-dire celui de l'exemple 1.

621 506

12

Résultats de traitement d'acier 1018 laminé à froid

Essai de bord, Grammes d'acier nombre de contacts retiré

Polyester traité une seule fois par trempage 16 679

Polyester à remplissage et apprêt arrière (témoin de l'exemple 1) 16 + 826

Simultanément, le produit formé dans cet exemple 4 subit des essais satisfaisants réels, sur du verre, de même qu'une étoffe ayant une résine chargée de SiC.

Exemple 5:

On utilise l'étoffe de contexture satin à 100% de polyester ayant subi le traitement thermique et le désétirage de l'exemple 1, puis le finissage de l'exemple 4, pour la formation d'un produit imperméable sous la forme d'une courroie abrasive revêtue, et on immerge le produit dans une solution essentiellement aqueuse au cours de l'opération de meulage. Dans ce cas, le système de la composition de retenue est modifié comme indiqué dans l'exemple 2 afin que la résine phénol/formaldéhyde utilisée retienne les grains et ne perde pas ses propriétés dans un tel système aqueux.

15 La seule autre différence entre le produit de cet exemple et celui de l'exemple 4 est l'utilisation de grains de carbure de silicium de petite dimension. Il s'agit de grains de 177 |x, et on réalise des essais comparatifs avec la courroie imperméable réalisée selon l'invention, avec la même granulométrie, mais avec un finissage qui comprend le remplissage et l'apprêt arrière et le remplissage avant. Les résultats, pour le meulage du verre, sont les suivants.

20

Tableau III

Verre retiré, Allongement,

(g) (mm)

Témoin de polyester imperméable 126 2,38

Polyester à deux passages (trempage et remplissage.

avant) 130 1,59

Ces résultats montrent que le produit à deux passages donne des résultats au moins comparables, pour la coupe et l'allongement, à ceux du témoin de polyester.

R

2 feuilles dessins

Claims

621506

2

REVENDICATIONS

1. Tissu de support d'abrasif, formé de fibres de polyester et qui a subi une fixation thermique et un désétirage, caractérisé en ce qu'il est stabilisé dimensionnellement dans le sens de la chaîne afin que son allongement soit inférieur à 6,5% sous une traction de 300 N par centimètre linéaire de largeur.
2. Tissu selon la revendication 1, caractérisé par une surface couvrante supérieure à 99% après la fixation thermique et le désétirage.
3. Tissu selon la revendication 1, caractérisé par une surface couvrante supérieure à 96% après la fixation thermique et le désétirage.
4. Tissu selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est tissé avec une armature satin avec 100% de fibres coupées de polyester à haute ténacité.
5. Tissu selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une couche d'apprêt comprenant une couche de remplissage et une couche de remplissage avant contenant l'une et l'autre une résine thermodurcissable.
6. Tissu selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une couche d'apprêt comprenant une couche de remplissage arrière et une couche d'apprêt arrière contenant un polymère acrylique et une couche de remplissage avant contenant une résine phénol/formaldéhyde.
7. Tissu selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une couche d'apprêt comprenant une couche de remplissage formée par trempage et une couche de remplissage avant, contenant une résine phénol/formaldéhyde.
8. Tissu selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la stabilité dimensionnelle dans le sens de la chaîne est supérieure à celle du tissu dépourvu de la couche d'apprêt.
9. Procédé de fabrication du tissu selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend le maintien du tissu sous tension à la fois dans la direction de la chaîne et dans celle de la trame, avec chauffage à une température et pendant un temps qui suffisent à la stabilisation dimensionnelle de la matière dans le sens de la chaîne à un allongement inférieur à 6,5%, avec une force de 300 N par centimètre linéaire de largeur, le tissu conservant sa largeur pendant le chauffage.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la température utilisée est comprise entre 204 et 238° C, et le temps utilisé est compris entre 0,75 et 2 mn.
11. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la température est d'environ 227° C et la durée de traitement 1 à 1,5 mn.
12. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la tension maintenue dans la direction des fils de chaîne est suffisante pour provoquer un allongement moyen de plus de 4% et en ce que la tension maintenue dans la direction des fils de trame est suffisante pour limiter à environ 5% la diminution de largeur.
13. Procédé selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que la tension maintenue dans la direction des fils de chaîne et la tension maintenue dans la direction des fils de trame est suffisante pour accroître la surface couvrante du tissu jusqu'à plus de 99%.
14. Procédé selon l'une des revendications 9 à 13, caractérisé en ce que la surface couvrante est de plus de 96% avant la fixation thermique et le désétirage.
15. Procédé selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que l'on munit le tissu d'une armature satin et en ce que le tissu est formé à 100% de fibres coupées de polyester à haute ténacité.
16. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'on munit le tissu d'un apprêt comprenant une couche de remplissage arrière et une couche d'apprêt arrière contenant un polymère acrylique et une couche de remplissage avant contenant une résine phénol/formaldéhyde.
17. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'on applique une couche d'apprêt comprenant une couche de remplissage formée par trempage et une couche de remplissage avant, contenant une résine phénol/formaldéhyde.
18. Utilisation du tissu selon les revendications 4, 6 et 7 pour la fabrication d'une bande abrasive, caractérisé en ce qu'on munit le tissu, successivement, d'une couche de retenue, d'une couche de grains abrasifs et d'une couche d'apprêt sur la couche de remplissage avant, la couche de retenue et la couche d'apprêt contenant une résine thermodurcissable, et qu'on durcit le tissu ainsi revêtu de manière à former un tissu capable de supporter d'être replié sur lui-même en travers du sens de la chaîne, avec compression de la couche de grains abrasifs, sans se rompre et sans se tordre en travers de la chaîne dans le pli produit au cours du pliage.
19. Utilisation selon la revendication 18, caractérisée en ce que la résine thermodurcissable est une résine phénol/formaldéhyde.
20. Utilisation selon la revendication 18, caractérisée en ce qu'elle comprend une couche de préapprêtage contenant une résine thermodurcissable, entre la couche de remplissage avant et la couche de retenue.
21. Utilisation selon la revendication 20, caractérisée en ce qu'elle comprend une couche de préapprêtage contenant une résine phénol/formaldéhyde, entre la couche de remplissage avant et la couche de retenue.
22. Utilisation selon la revendication 18, caractérisée en ce que le tissu forme une courroie sans fin.