Tissu de renforcement et utilisation de ce tissu pour le renforcement d'une matière plastique L'association de matières plastiques d'en robage et de tissus de renforcement formant armatures donne des matériaux dont les ca ractéristiques mécaniques, pour leur emploi à la place de métaux, sont d'autant plus appré ciées que leur module d'élasticité est plus élevé.
La difficulté principale consiste à obtenir des tissus de renforcement possédant eux- mêmes un haut module d'élasticité ou un al longement très faible, afin de communiquer cette qualité au matériau qu'ils arment. Lors qu'on utilise des tissus de renforcement en fils de verre, ceux-ci possèdent naturellement un module d'élasticité élevé, mais l'entrecroise ment des fils de chaîne et de trame dans les tissus connus communique à tous les fils une forme plus ou moins sinueuse ;
de plus, les fils textiles possèdent généralement une torsion d'assemblage des filaments élémentaires, d'où une deuxième sinuosité longitudinale. Lors qu'une tension sur les fils intervient dans le matériau, ces fils ont tendance à s'allonger par diminution des sinuosités et en prenant appui les uns sur les autres. Il en résulte une élas ticité du matériau en même temps qu'un tra vail mécanique de flexion interne préjudiciable à la solidité et à la rigidité de l'ensemble. Les sinuosités des fils de verre ont aussi tendance à détériorer le haut module d'élas ticité que possède le verre considéré isolément dans son état de fibre étirée.
La présente invention comprend un tissu de renforcement, caractérisé en ce qu'il est constitué par au moins deux couches de fils de renforcement rectilignes possédant au plus une très faible torsion propre, les fils d'une même couche étant parallèles entre eux, les fils des différentes couches étant maintenus ensemble par des fils de liage tissés- avec lesdits fils de renforcement sans infléchir ni la direction rec tiligne, ni le parallélisme de ces derniers.
On peut ainsi supprimer toute sinuosité des fils de renforcement, ces derniers n'ayant plus à décrire les sinuosités imposées par le régime habituel de permutation tel qu'il existerait si l'on tissait ces fils entre eux, selon les procé dés habituels. L'invention comprend également l'utilisa tion, de ce tissu pour le renforcement d'une matière plastique, caractérisée en ce que ledit tissu est enrobé dans de la matière plastique.
Le dessin schématique représente un tissu de type connu et, à titre d'exemple, trois for mes d'exécution du tissu que comprend l'in vention. La fig. 1 montre un type de tissu usuel composé de fils tordus et sinueux et repré senté à échelle considérablement agrandie ; la fig. 2 montre une première forme d'exé cution, constituée par un tissu à deux nappes de fils. de renforcement ;
la fig. 3 montre une deuxième forme d'exé cution constituée par un tissu à trois nappes de-fils de renforcement ; et la fig. 4 montre une forme d'exécution, constituée par un tissu comprenant deux nap pes de fils de renforcement.
La fig. 1 montre l'allure des fils de renfor cement 1-2 dans un tissu classique, chaque fil étant composé de filaments ou torons élé mentaires tordus. Cette figure montre l'exis tence de la torsion propre à l'assemblage des filaments en spirale les uns autour des autres pour chaque toron ou fil multiple 1-2, ainsi que l'existence de la sinuosité de ces fils 1-2, du fait qu'ils ont à décrire des courbes pour se chevaucher, quel que soit le régime de liage choisi.
Les sinuosités des fils 1 et des fils 2 sont complémentaires, en ce sens que tout effort de traction dans le sens chaîne augmente la sinuo sité des fils de trame en diminuant celle des fils de chaîne, et vice versa. Il en résulte, entre chaîne et trame, selon la répartition des forces, une interaction qui est préjudiciable à la stabi lité dimensionnelle du matériau renforcé au moyen de ce tissu et qu'on ne sait actuellement corriger qu'en consentant à faire tendre vers zéro, soit le travail des fils de trame, soit le travail des fils de chaîne, le tissu n'étant plus utilisable dans ce cas que selon l'une seule ment de ces deux composantes.
Par contre, la fig. 2 montre une forme d'exécution du tissu que comprend l'invention, dans laquelle les fils de renforcement, choisis de préférence sans torsion ou avec une faible torsion propre, peuvent cheminer sans se che vaucher, donc sans sinuosité, tout en consti tuant un véritable tissu possédant chaîne et trame de même composition, et dans lequel d'égales qualités mécaniques règnent dans le sens chaîne et dans le sens trame, en toute in dépendance des efforts exercés dans un sens ou dans l'autre. sens.
Le tissu de la fig. 2 com prend deux couches superposées de fils de renforcement 3-4, les fils parallèles 3 étant dis posés, par exemple, dans le sens de la chaîne et les fils parallèles 4 dans le sens de la trame ; ces fils 3-4 sont maintenus ensemble par de petits fils de liage comprenant des fils de liage de chaîne 5 et des fils de liage de trame 6.
On adopte pour les fils de renforcement 3-4 des ensembles de filaments non tordus ou légè rement tordus entre eux. On adopte, pour fils auxiliaires de liage, des fils 5-6 choisis très fins, afin de réduire le poids des fils qui ne concourent pas au ren forcement et afin de permettre à ces fils de liage plus souples de s'enrouler d'une fraction de tour autour des fils de renforcement 3-4 qui sont pratiquement insensibles à cet enroule ment parce qu'étant beaucoup plus gros.
On règle le métier à tisser en donnant une tension importante aux fils de renforcement 3-4, afin d'augmenter leur stabilité rectiligne, c'est-à-dire leur insensibilité à l'effort très fai ble des fils de liage 5-6 réglés pour se tisser mous, par enroulement autour des fils de ren forcement 3-4, comme exposé ci-dessus.
Il est simple de reproduire la structure re présentée à la fig. 2 à titre d'exemple en poin tant la position lève ou baisse de chaque fil sur métier à tisser classique comportant deux rouleaux de chaîne, le rouleau portant les fils de renforcement 3 étant fortement freiné, tan dis que celui portant les fils de liage 5 est légè rement freiné. De même, pour les freins de trame dans les navettes, on freinera fortement la trame de renforcement 4 et légèrement la trame de. liage 6.
A titre d'exemple, une étoffe comme celle de la fig. 2 peut être réalisée en adoptant a) des fils de renforcement 3-4 comprenant 24 brins non tordus de numéro métrique 45 ; b) des fils de liage 5-6 comprenant un seul brin de numéro métrique 90 ; c) un espacement de deux fils de renforce ment consécutifs tel qu'il y ait 12 fils au centimètre en chaîne et en trame.
Les fils de renforcement seront de préfé rence des fils de verre, composés de fibres non tordues.
La fig. 3 représente une deuxième forme d'exécution du tissu dans laquelle il y a trois couches de fils de renforcement.
Pour obtenir cette forme d'exécution, on superpose trois couches de fils de renforcement 7-8-9. La couche supérieure 7 et la couche in férieure 9 sont de chaîne. La couche du milieu 8 est de trame. On voit qu'un nombre impair de couches (par exemple non seulement 3, mais 5, 7, 9, etc., couches) facilite la fabrica tion, du fait qu'il suffit de prévoir un liage par les fils de trame 10. Le tissu est cohérent sans qu'il soit nécessaire de prévoir des fils de liage dans le sens de la chaîne. Dans ce cas, la tota lité des fils de renforcement peut être disposée sur un seul rouleau de chaîne et l'on trame avec deux navettes, l'une portant le fil 8 de renfor cement de trame, l'autre le fil 10 de liage.
On pourrait d'ailleurs exécuter le même type de tissu en disposant dans le sens chaîne la nappe centrale des fils de renforcement et (sur rou leau distinct) la nappe des fils de liage. Dans ce dernier cas, une seule navette portant la trame de renforcement suffirait. La figure cor respondante serait analogue à la fig. 3, à con dition de considérer les fils 7-9 comme des fils de trame et les fils 8-10 comme des fils de chaîne, ce qui revient à faire tourner le tissu d'un angle droit dans son plan.
La fig. 4 montre une troisième forme d'exécution qui est particulièrement adaptée au tissage dans plusieurs types de machines textiles. On notera que, dans cette forme d'exécution, les fils de renforcement ont une faible torsion propre si on la compare avec les fils non tordus des tissus des fig. 2 et 3.
Le tissu de renforcement représenté à la fig. 4 est pratiquement le même que celui de la fig. 2. La couche de fils de renforcement de chaîne 11 correspond à la couche de fils de renforcement de chaîne 3, tandis que la nappe de fils de liage de chaîne 12 correspond à la nappe de fils de liage de chaîne 5.
A la place de chacun des fils de chacune des couches de fils de renforcement de trame unique 4 est substituée une paire de fils de renforcement de trame 13, 13', tandis qu'à la place de chaque fil de liage 6 est substituée une paire de fils de liage de trame 14, 14'.
Le tissu de renforcement de la fig. 4 est obtenu essentiellement de la même manière que le tissu de renforcement de la fig. 2, sauf que, naturellement, chaque navette traverse le métier et retourne immédiatement à sa position initiale au lieu de traverser le métier dans un sens puis dans l'autre. .