CA2016937A1 - Armature textile utilisable pour la realisation de complexes divers et procede pour sa fabrication - Google Patents
Armature textile utilisable pour la realisation de complexes divers et procede pour sa fabricationInfo
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Abstract
ABR?G? DESCRIPTIF ARMATURE TEXTILE UTILISABLE POUR LA R?ALISATION DE COMPLEXES DIVERS ET PROC?D? POUR SA FABRICATION Armature textile utilisable pour la réalisation de complexes divers se présentant sous la forme d'une nappe dans laquelle la majorité des filaments élémentaires sont disposés suivant une même direction. Dans cette armature, le maintien desdits filaments élémentaires est assuré par une structure fibreuse qui non seulement est entrecroisée avec les fils unidirectionnels précités à la manière d'un tissu mais par ailleurs, comporte des fibres qui s'étendent pour partie perpendiculairement entre deux séries consécutives des filaments parallèles.
Description
2016937 ARMATURE TEXTILE UTILISABLE POUR LA REALISATION DE COM-PLEXES DIVERS ET PROCED~ POUR SA FABRICATION.
La présente invention a trait à un perfectionnement 5 apporté aux armatures textiles utilisées pour la réalisa-tion de complexes divers, tels que des articles strati-fiés.
Elle a trait plus particulièrsment à un perfection-10 nement apporté aux armatures constituées par un tissuchaîne et trame à base de fils de verre, carbone... .
Parmi les structures de renforcement utilisées lors de la réalisation d'articles stratifiés, il a été proposé
15 depuis fort longtemps d'employer des non-tissés de fi-bres, des nappes unidirectionnelles, c'est-à-dire dans lesquelles les filaments de structure sont disposés sui-vant une meme direction, des tissus, des nappes bidirec-tionnelles, tels que par exemple des tissus chaîne et 20 trame, voire même des combinaisons de tels matériaux.
La présente invention a trait à un perfectionnement apporté aux structures bidirectionnelles du type tissu chalne et trame.
Les tissus chaîne et trame ont été proposés depuis fort longtemps comme armatures de renforcement d'articles stratifiés. Ils présentent comme avantages de pouvoir être fabriqués aisément, d~obtenir de bonnes caractéris-30 tiques mécaniques aussi bien dans le sens long que dansle sens travers. En revanche, pour certaines applica-'ions, ils présentent certains inconvénients qui résul-tent du fait que les fils de chaîne et de trame ondulent les uns par rapport aux autres par suite du tissage, 35 alors que l'on recherche fréquemment à avoir des renforts
La présente invention a trait à un perfectionnement 5 apporté aux armatures textiles utilisées pour la réalisa-tion de complexes divers, tels que des articles strati-fiés.
Elle a trait plus particulièrsment à un perfection-10 nement apporté aux armatures constituées par un tissuchaîne et trame à base de fils de verre, carbone... .
Parmi les structures de renforcement utilisées lors de la réalisation d'articles stratifiés, il a été proposé
15 depuis fort longtemps d'employer des non-tissés de fi-bres, des nappes unidirectionnelles, c'est-à-dire dans lesquelles les filaments de structure sont disposés sui-vant une meme direction, des tissus, des nappes bidirec-tionnelles, tels que par exemple des tissus chaîne et 20 trame, voire même des combinaisons de tels matériaux.
La présente invention a trait à un perfectionnement apporté aux structures bidirectionnelles du type tissu chalne et trame.
Les tissus chaîne et trame ont été proposés depuis fort longtemps comme armatures de renforcement d'articles stratifiés. Ils présentent comme avantages de pouvoir être fabriqués aisément, d~obtenir de bonnes caractéris-30 tiques mécaniques aussi bien dans le sens long que dansle sens travers. En revanche, pour certaines applica-'ions, ils présentent certains inconvénients qui résul-tent du fait que les fils de chaîne et de trame ondulent les uns par rapport aux autres par suite du tissage, 35 alors que l'on recherche fréquemment à avoir des renforts
2()16937 dans lesquels les filaments soient disposés le plus droit et le plus plat possible suivant une même direction lon-gitudinale et ce, pour former une nappe ou bande unifor-me.
Par suite, de très nombreuses propositions ont été
faites pour obtenir de telles nappes, désignées couram-ment par l'expression "nappes unidirectionnelles".
Parmi ces solu~ions, on peut citer celles faisant l'objet des brevets français l 394 871 et 1 469 065.
Or on a trouvé, et c~est ce qui fait l'objet de la présente invention, un nouveau type de matériau, ainsi i5 qu~un procédé d'obtention qui, non seulement présente des caractéristiques amélior~es par rapport aux nappes unidirectionnelles proposées à ce jour, mais par ailleurs peut être réalisé de manière simple, économique suivant une technique de fabrication permettant une grande pro-20 ductivité.
D'une manière générale, le nouveau mat~riau de ren-forcement (nappe unidirectionnelle) conforme à l'inven-tion, se présente sous la forme d~une nappe dans laquelle 25 la majorité des filaments élémentaires sont disposés suivant une même direction (longitudinale ou transver-sale) et il se caractérise en ce que le maintien desdits filaments élémentaires est assuré par une structure fi-breuse qui non seulement est entrecroisée avec les fils 30 unidirectionnels précit~s à la manière d~un tissu, mais par ailleurs, comporte des fibres qui s~étendent pour ?artie perpendiculairement entre deux séries consécutives de filaments parallèles.
Un tel produit est obtenu par la mise en oeuvre d'un nouveau processus opératoire qui fait également l'obje.
de la présente invention, processus qui consiste à réali-ser un tissu chaîne et trame à partir de filaments con-5 tinus (verre, carbone) se présentant sous la forme demèches, puis à soumettre le tissu ainsi formé à une opé-ration d'aiguilletage réalisée dans des conditions telles que l'on écarte les fils de l'une des directions du tissu sans détériorer les filaments qui la composent et, d'au-10 tre part, que simultanément on brise une partie des fila-ments de l'autre direction dudit tissu.
Une telle pénétration de manière sélective des ai-guilles à l'intérieur du tissu de départ est obtenue en utilisant une technique conventionnelle d'aiguilletage 15 adaptée pour ne pas détériorer les faisceaux de filaments parallèles de l'une des directions du tissu de départ.
Pour ce faire, conformément à l'invention, on utilise des aiguilles dont les barbes ne sont pas déposées sur toute la périphérie de l'aiguille, mais sont orientées paral-20 lèlement à l'une des directions du tissu (chaîne ou tra-me). Ces barbes peuvent être disposées soit selon une génératrice de chaque aiguille, soit symétriquement de part et d'autre du fût de l'aiguille, par exemple à l'ar-rière et à l'avant du fût si l'on considère le sens 25 d'avancement du tissu de départ à l'intérieur de l'ai-guilleteuse.
Grâce à une telle manière de réaliser l'aiguilleta-ge, il est possible d~écarter les filaments constituant 30 l'une des directions du tissu sans les détériorer et, simultanément, de provoquer la rupture et l'entraînement des filaments constituant l'autre direction, de manière à
former les fibres qui s'étendent sur toute l'épaisseur du tissu.
2 [)16~37 Dans la suite de la descritpion, l'invention sera décrite lors d'un traitement d'une structure tissée uni-taire, mais il est évident que lors de ce traitement, on pourrait éventuellement associer au tissu réalis~ confor-5 mément à l~invention d~autres structures fibreuses, tel-les que par exemple les nappes non-tissées, les textiles, seule l'une des directions (chaîne et trame) du tissu support étant soumis ~ l'action des barbes des aiguilles.
L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce à l'exemple de réalisation donné ci-après à titre indicatif mais non limi~atif et qui est illustré par les figures annexées dans lesquel-les :
- la figure 1 est une vue schématique en perspective illustrant la manière dont est traité un tissu chaîne et trame en vue d'obtenir un nouveau type de matériau de renforcement conforme à l'invention ;
- la figure 2 est une vue de détail de la partie 20 cerclée X de la figure 1 illustrant l'action de deux aiguilles consécutives sur les fils de chaîne et de trame du tissu lors de son traitement conformément au procédé
selon l'invention ;
- la figure 3 est une vue de dessus illustrant la 25 manière dont pénètre une aiguille entre les fils de chaîne et de trame lors d~un traitement conforme à l'in-vention.
Si l'on se reporte aux schémas annexés, l'invention 30 concerne donc un perfectionnement apporté aux tissus chaîne et trame utilisés pour le renforcement d'articles stratifiés, lesdits tissus se présentant, avant traite-ment conformément à l'invention et ce de manière bien connue, sous la forme d~une nappe constituée de fils de 35 chaine (la,lb,lc) entrecroisés avec des fils de trame ~2a,2b,2c)~ et disposés orthogonalement les uns par rap-port aux autres. Dans l'exemple illustré à la figure 1, le tissu est r~alisé selon une armure classique dite armure "toile , mais il est évident que d'autres types S d'armures pourraient également être utilisés.
Dans le tissu de départ, les fils de chaîne désignés par la référence générale (1) sont constitués de mèches de filaments parallèles et se présentent sous la forme de 10 faisceaux disposés côte à côte, les fils de trame désig-nés par la référence générale (2) étant également con-stitués de faisceaux de filaments parallèles (mèches).
Dans le tissu, les mèches de trame et de chaîne peuvent être soit de même nature, soit de nature différente (par 15 exemple mèches de fils de verre, de carbone, de fils synthétiques..).
Bien entendu, il pourrait être envisagé de réaliser des combinaisons de matières différentes, par exemple 20 une alternance de mèches à base de fils de verre et de mèches ayant une autre structure (carbone par exemple).
Conformément au procédé selon l'invention, le tissu de départ est soumis à une action d'aiguilleta~e au moyen 25 d'un ensemble (3), ensemble qui est constitué par une aiguilleteuse conventionnelle à aiguille adapté, confor-mément au processus selon l'invention, pour que les ai-guilles lors de leur action sur le tissu, d'une part provoquent l'écartement soit des fils de chaîne soit des 30 fils de trame sans détériorer les filaments et, d'autre part, aient une action sur l'autre série de fils (fils de trame par exemple), de manière à entraîner une rupture des filaments et provoquer une désorientation afin que ces filaments viennent s~implanter dans le sens de 35 l'épaisseur du tissu.
Pour ce faire, on utilise ainsi que cela est illus-tré aux figures 2 et 3 des aiguilles (4) dans lesquelles les barbes (5) ne sont pas disposées sur toute la péri-phérie du fût, mais sont orientées parallèlement aux 5 mèches soit de chaîne soit de trame. Dans le cas présent, les barbes (5) sont présentées parallèlement aux fils de chaîne (voir figures 2 et 3). Les barbes (5) des aiguil-les peuvent être disposées symétriquement de part et d'autre du fût de l'aiguille soit, éventuellement d~un lO seul côté, par exemple ~ l'arrière du fût si l'on con-sidère le sens d'avancement du tissu au travers de l'ai-guilleteuse (3).
Grâce ~ une telle manière de r~éaliser l'aiguilleta-15 ge, on provoque donc une rupture des filaments de l'unedes séries des fils constituant le tissu (chaîne ou tra-me), l'autre série (trame ou chaîne) n'~tant quant à elle pratiquement pas affectée par l'action des aiguilles et conservant toutes ses caractéristiques mécaniques.
A titre indicatif, différents essais comparatifs ont été réalisés sur des tissus de verre conventionnels utilisés pour la réalisation d~articles stratifiés. Il a été constaté que dans le cas où le tissu était traité au 25 moyen d'une aiguilleteuse classique comportant des ai-guilles munies de barbes sur toute leur périphérie, qu~en moyenne on obtenait une perte de résistance ~lobale tant en chaîne qu'en trame de l'ordre de 30 à 35 ~, alors qu'en effectuant un aiguilletage orienté conformément à
30 l~invention, soit dans le sens chaîne soit dans le sens trame, la perte de r~sistance dans le sens du tissu non fini à l'action des aiguilles n'était que de l'ordre de S
à 10% alors que dans le sens soumis ~ l'action des ai-guilles, elle était de l'ordre d~environ 70 %.
2t~16937 Un tel matériau est particulièrement avantageux pour réaliser des articles stratifiés dans lesquels on sou-haite avoir des caractéristiques de résistance dans une direction d~terminée, par rapport aux nappes unidirec-S tionnelles ant~rieures, le matériau conforme à l'inven-tion présent2, de maniere surprenante, la caractéristique de faciliter l'op~ration d~imprégnation par la résine.
Par suite, de très nombreuses propositions ont été
faites pour obtenir de telles nappes, désignées couram-ment par l'expression "nappes unidirectionnelles".
Parmi ces solu~ions, on peut citer celles faisant l'objet des brevets français l 394 871 et 1 469 065.
Or on a trouvé, et c~est ce qui fait l'objet de la présente invention, un nouveau type de matériau, ainsi i5 qu~un procédé d'obtention qui, non seulement présente des caractéristiques amélior~es par rapport aux nappes unidirectionnelles proposées à ce jour, mais par ailleurs peut être réalisé de manière simple, économique suivant une technique de fabrication permettant une grande pro-20 ductivité.
D'une manière générale, le nouveau mat~riau de ren-forcement (nappe unidirectionnelle) conforme à l'inven-tion, se présente sous la forme d~une nappe dans laquelle 25 la majorité des filaments élémentaires sont disposés suivant une même direction (longitudinale ou transver-sale) et il se caractérise en ce que le maintien desdits filaments élémentaires est assuré par une structure fi-breuse qui non seulement est entrecroisée avec les fils 30 unidirectionnels précit~s à la manière d~un tissu, mais par ailleurs, comporte des fibres qui s~étendent pour ?artie perpendiculairement entre deux séries consécutives de filaments parallèles.
Un tel produit est obtenu par la mise en oeuvre d'un nouveau processus opératoire qui fait également l'obje.
de la présente invention, processus qui consiste à réali-ser un tissu chaîne et trame à partir de filaments con-5 tinus (verre, carbone) se présentant sous la forme demèches, puis à soumettre le tissu ainsi formé à une opé-ration d'aiguilletage réalisée dans des conditions telles que l'on écarte les fils de l'une des directions du tissu sans détériorer les filaments qui la composent et, d'au-10 tre part, que simultanément on brise une partie des fila-ments de l'autre direction dudit tissu.
Une telle pénétration de manière sélective des ai-guilles à l'intérieur du tissu de départ est obtenue en utilisant une technique conventionnelle d'aiguilletage 15 adaptée pour ne pas détériorer les faisceaux de filaments parallèles de l'une des directions du tissu de départ.
Pour ce faire, conformément à l'invention, on utilise des aiguilles dont les barbes ne sont pas déposées sur toute la périphérie de l'aiguille, mais sont orientées paral-20 lèlement à l'une des directions du tissu (chaîne ou tra-me). Ces barbes peuvent être disposées soit selon une génératrice de chaque aiguille, soit symétriquement de part et d'autre du fût de l'aiguille, par exemple à l'ar-rière et à l'avant du fût si l'on considère le sens 25 d'avancement du tissu de départ à l'intérieur de l'ai-guilleteuse.
Grâce à une telle manière de réaliser l'aiguilleta-ge, il est possible d~écarter les filaments constituant 30 l'une des directions du tissu sans les détériorer et, simultanément, de provoquer la rupture et l'entraînement des filaments constituant l'autre direction, de manière à
former les fibres qui s'étendent sur toute l'épaisseur du tissu.
2 [)16~37 Dans la suite de la descritpion, l'invention sera décrite lors d'un traitement d'une structure tissée uni-taire, mais il est évident que lors de ce traitement, on pourrait éventuellement associer au tissu réalis~ confor-5 mément à l~invention d~autres structures fibreuses, tel-les que par exemple les nappes non-tissées, les textiles, seule l'une des directions (chaîne et trame) du tissu support étant soumis ~ l'action des barbes des aiguilles.
L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce à l'exemple de réalisation donné ci-après à titre indicatif mais non limi~atif et qui est illustré par les figures annexées dans lesquel-les :
- la figure 1 est une vue schématique en perspective illustrant la manière dont est traité un tissu chaîne et trame en vue d'obtenir un nouveau type de matériau de renforcement conforme à l'invention ;
- la figure 2 est une vue de détail de la partie 20 cerclée X de la figure 1 illustrant l'action de deux aiguilles consécutives sur les fils de chaîne et de trame du tissu lors de son traitement conformément au procédé
selon l'invention ;
- la figure 3 est une vue de dessus illustrant la 25 manière dont pénètre une aiguille entre les fils de chaîne et de trame lors d~un traitement conforme à l'in-vention.
Si l'on se reporte aux schémas annexés, l'invention 30 concerne donc un perfectionnement apporté aux tissus chaîne et trame utilisés pour le renforcement d'articles stratifiés, lesdits tissus se présentant, avant traite-ment conformément à l'invention et ce de manière bien connue, sous la forme d~une nappe constituée de fils de 35 chaine (la,lb,lc) entrecroisés avec des fils de trame ~2a,2b,2c)~ et disposés orthogonalement les uns par rap-port aux autres. Dans l'exemple illustré à la figure 1, le tissu est r~alisé selon une armure classique dite armure "toile , mais il est évident que d'autres types S d'armures pourraient également être utilisés.
Dans le tissu de départ, les fils de chaîne désignés par la référence générale (1) sont constitués de mèches de filaments parallèles et se présentent sous la forme de 10 faisceaux disposés côte à côte, les fils de trame désig-nés par la référence générale (2) étant également con-stitués de faisceaux de filaments parallèles (mèches).
Dans le tissu, les mèches de trame et de chaîne peuvent être soit de même nature, soit de nature différente (par 15 exemple mèches de fils de verre, de carbone, de fils synthétiques..).
Bien entendu, il pourrait être envisagé de réaliser des combinaisons de matières différentes, par exemple 20 une alternance de mèches à base de fils de verre et de mèches ayant une autre structure (carbone par exemple).
Conformément au procédé selon l'invention, le tissu de départ est soumis à une action d'aiguilleta~e au moyen 25 d'un ensemble (3), ensemble qui est constitué par une aiguilleteuse conventionnelle à aiguille adapté, confor-mément au processus selon l'invention, pour que les ai-guilles lors de leur action sur le tissu, d'une part provoquent l'écartement soit des fils de chaîne soit des 30 fils de trame sans détériorer les filaments et, d'autre part, aient une action sur l'autre série de fils (fils de trame par exemple), de manière à entraîner une rupture des filaments et provoquer une désorientation afin que ces filaments viennent s~implanter dans le sens de 35 l'épaisseur du tissu.
Pour ce faire, on utilise ainsi que cela est illus-tré aux figures 2 et 3 des aiguilles (4) dans lesquelles les barbes (5) ne sont pas disposées sur toute la péri-phérie du fût, mais sont orientées parallèlement aux 5 mèches soit de chaîne soit de trame. Dans le cas présent, les barbes (5) sont présentées parallèlement aux fils de chaîne (voir figures 2 et 3). Les barbes (5) des aiguil-les peuvent être disposées symétriquement de part et d'autre du fût de l'aiguille soit, éventuellement d~un lO seul côté, par exemple ~ l'arrière du fût si l'on con-sidère le sens d'avancement du tissu au travers de l'ai-guilleteuse (3).
Grâce ~ une telle manière de r~éaliser l'aiguilleta-15 ge, on provoque donc une rupture des filaments de l'unedes séries des fils constituant le tissu (chaîne ou tra-me), l'autre série (trame ou chaîne) n'~tant quant à elle pratiquement pas affectée par l'action des aiguilles et conservant toutes ses caractéristiques mécaniques.
A titre indicatif, différents essais comparatifs ont été réalisés sur des tissus de verre conventionnels utilisés pour la réalisation d~articles stratifiés. Il a été constaté que dans le cas où le tissu était traité au 25 moyen d'une aiguilleteuse classique comportant des ai-guilles munies de barbes sur toute leur périphérie, qu~en moyenne on obtenait une perte de résistance ~lobale tant en chaîne qu'en trame de l'ordre de 30 à 35 ~, alors qu'en effectuant un aiguilletage orienté conformément à
30 l~invention, soit dans le sens chaîne soit dans le sens trame, la perte de r~sistance dans le sens du tissu non fini à l'action des aiguilles n'était que de l'ordre de S
à 10% alors que dans le sens soumis ~ l'action des ai-guilles, elle était de l'ordre d~environ 70 %.
2t~16937 Un tel matériau est particulièrement avantageux pour réaliser des articles stratifiés dans lesquels on sou-haite avoir des caractéristiques de résistance dans une direction d~terminée, par rapport aux nappes unidirec-S tionnelles ant~rieures, le matériau conforme à l'inven-tion présent2, de maniere surprenante, la caractéristique de faciliter l'op~ration d~imprégnation par la résine.
Claims (5)
1. Armature textile utilisable pour la réalisation de complexes divers se présentant sous la forme d'une nappe dans laquelle la majorité des filaments élémentaires sont disposés suivant une même direction, caractérisée en ce que le maintien desdits filaments élémentaires est assuré par une structure fibreuse qui non seulement est entrecroisée avec les fils unidirectionnels précités à la manière d'une tissu mais par ailleurs, comporte des fibres qui s'étendent pour partie perpendiculairement entre deux séries consécutives des filaments parallèles.
2. Procédé pour l'obtention d'une armature selon la revendication 1, qui consiste à réaliser un tissu chaîne et trame à partir de filaments continus se présentant sous la forme de mèches, caractérisé en ce que on soumet ledit tissu ainsi formé à une opération d'aiguilletage réalisée dans des conditions telles que l'on écarte les fils de l'une des directions du tissu sans détériorer les filaments qui la composent et, d'autre part, que simultanément on brise une partie des filaments de l'autre direction dudit tissu.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les aiguilles utilisées lors de l'opération d'aiguilletage du tissu comportent des barbes qui ne sont pas disposées sur toute leur périphérie, mais sont orientées parallèlement à
l'une des directions du tissu (chaîne et trame).
l'une des directions du tissu (chaîne et trame).
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les barbes des aiguilles sont disposées symétriquement de part et d'autre du fût de l'aiguille.
5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les barbes des aiguilles sont disposées d'un seul côté du fût de l'aiguille et de préférence à l'arrière dudit fût si l'on considère le sens d'avancement à l'intérieur de l'aiguilleteuse.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| FR8906828 | 1989-05-19 | ||
| FR8906828A FR2647125B1 (fr) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | Armature textile utilisable pour la realisation de complexes divers et procede pour sa fabrication |
Publications (1)
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|---|---|---|---|
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Country Status (7)
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| EP (1) | EP0398828B1 (fr) |
| AT (1) | ATE92121T1 (fr) |
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