EP1441613B1 - Complexe textile pour isolation thermique - Google Patents

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Publication number
EP1441613B1
EP1441613B1 EP02796838A EP02796838A EP1441613B1 EP 1441613 B1 EP1441613 B1 EP 1441613B1 EP 02796838 A EP02796838 A EP 02796838A EP 02796838 A EP02796838 A EP 02796838A EP 1441613 B1 EP1441613 B1 EP 1441613B1
Authority
EP
European Patent Office
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yarns
walls
laminate according
textile
textile laminate
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP02796838A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1441613A1 (fr
Inventor
Laurent Thiriot
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kermel SNC
Original Assignee
Kermel SNC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kermel SNC filed Critical Kermel SNC
Publication of EP1441613A1 publication Critical patent/EP1441613A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1441613B1 publication Critical patent/EP1441613B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D31/00—Materials specially adapted for outerwear
    • A41D31/04—Materials specially adapted for outerwear characterised by special function or use
    • A41D31/06—Thermally protective, e.g. insulating
    • A41D31/065—Thermally protective, e.g. insulating using layered materials
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2331/00—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products
    • D10B2331/02—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyamides
    • D10B2331/021—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyamides aromatic polyamides, e.g. aramides
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/30—Woven fabric [i.e., woven strand or strip material]
    • Y10T442/3179—Woven fabric is characterized by a particular or differential weave other than fabric in which the strand denier or warp/weft pick count is specified
    • Y10T442/3187—Triaxially woven fabric
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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    • Y10T442/30—Woven fabric [i.e., woven strand or strip material]
    • Y10T442/3472—Woven fabric including an additional woven fabric layer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T442/30—Woven fabric [i.e., woven strand or strip material]
    • Y10T442/3976—Including strand which is stated to have specific attributes [e.g., heat or fire resistance, chemical or solvent resistance, high absorption for aqueous composition, water solubility, heat shrinkability, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/40—Knit fabric [i.e., knit strand or strip material]
    • Y10T442/45—Knit fabric is characterized by a particular or differential knit pattern other than open knit fabric or a fabric in which the strand denier is specified
    • Y10T442/456—Including additional strand inserted within knit fabric
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/40—Knit fabric [i.e., knit strand or strip material]
    • Y10T442/488—Including an additional knit fabric layer

Definitions

  • the invention relates to the technical sector of textile articles that can be used as thermal insulators, particularly for the production of protective textile complexes to the risks associated with fire.
  • the invention is advantageously an application of the textile complex for the manufacture of intervention and protective clothing for firefighters.
  • this application should not be considered as limiting.
  • the textile complex according to the invention finds application in all cases where one is in the presence of extreme conditions, for example during a fire, and more generally to provide protection against a high heat source.
  • this type of protective clothing must have a number of criteria, including protection against radiant heat and convective heat, have good thermal stability of the constituent materials, meet the criteria of pure flame retardance and possess good impermeability.
  • thermoregulate a physiological phenomenon resulting from an increase in the internal temperature of the body which no longer manages to thermoregulate. This can result in loss of physical capacity, loss of lucidity, fainting or cardiac arrest.
  • thermal insulators consisting of three-dimensional meshes or felts, by other structures likely to trap air.
  • a solution emerges from the teaching of the patent application WO99 / 35926 which refers to a membrane on which spacers are arranged at regular intervals in order to create an air layer between said membrane and a textile surface forming by example office of lining.
  • the spacers consisting of polymer pads fixed on said membrane, tend to increase the abrasion sensitivity of the other layers of the complex thus produced.
  • the complex comprises two completely independent layers arranged in two parallel planes in order to define a space for the positioning of a shape memory material. Under the effect of heat, the shape memory material varies the space between the two layers. This solution therefore requires special implementation means and generates a structure lacking flexibility.
  • the problem to be solved by the invention is to create a thermal barrier to obtain a moderate insulation in normal situation corresponding to a small thickness for a larger comfort of use and automatically obtain stronger and localized insulation in places where the heat is stronger in an emergency situation.
  • a textile complex for thermal insulation in particular for the production of protective clothing having a woven or knitted structure having at least two walls connected in a spaced manner by a plurality of threads. which has a natural tendency to lie down, so that in this position the spacing is reduced and less than the length of the connecting threads.
  • At least one of the walls, in particular the wall intended to be subjected to heat, is capable of shrinking under the effect of heat in order to cause, concomitantly, the straightening of the connecting wires corresponding to an increase spacing between said walls made in whole or in part to be thermostable.
  • the bonding yarns are woven or knitted partially with each of the layers.
  • each wall or layer results from an interlacing of warp and weft son son, the connecting son are arranged in a chain, the coating of said son is effected in the weft direction.
  • a heat-shrinkable material in the weft of the outer face provides an interesting reaction to heat. Indeed, when the temperature reached by the heat-shrinkable layer or wall is sufficiently high, a shrinkage of the weft occurs, which has the effect of straightening the bonding wires and, concomitantly, increasing , as the temperature rises, the thickness of the complex and consequently its insulating capacity. Furthermore, the selection of a para-aramid connection wire makes it possible, on the one hand, to obtain good resilience and, on the other hand, a sufficient compressive strength when the thermal barrier has been partially carbonized. , taking into account the thermostability characteristics of the connecting wire.
  • the warp and weft threads of each wall are selected from those of the family of polyamide imides of the type of those known under the trademark "KERMEL ", in pure form or in admixture with other fibers.
  • Each wall has the same density of son, or the two walls have different wire densities.
  • the complex as defined, can be combined with an outer ply of flame retardant material and a breathable membrane with substrate.
  • the principle of the textile complex according to the invention is illustrated in FIGS. 3 and 4 of the drawings.
  • the complex has a woven or knitted structure having two walls or layers (P1) and (P2) spaced apart by a plurality of threads (F).
  • the bonding yarns (F) are partially woven or knitted with each of the layers.
  • the connecting threads (F) have a natural tendency to lie on their side, so that the thickness (e) of the complex considered between the two layers (P1) and (P2) is less important than the length of the connecting wires. It follows therefore that a straightening of these connecting son, will cause, correspondingly, an increase in space (e).
  • At least one of the walls in particular the wall (P1) intended to be subjected to a large heat, is able to retract under the effect of said heat.
  • the temperature reached by the layer (P1) is sufficiently high, of the order of 200 to 300 ° C for example, there can be, as shown schematically in Figure 4, a retraction of said layer, this will have the effect of straightening the connecting son (F) causing, concomitantly, an increase in thickness (e) as the temperature rises. This obviously results in an increase in the insulating capacity of such a complex.
  • each wall or layer (P1) and (P2) results from an interlacing of warp and weft son.
  • the connecting son, (F) are arranged in a chain, so that the coating of the latter takes place in the direction of the frame.
  • the bonding yarns (F) are a para-aramid known for its very good thermostability, which makes it possible to obtain, on the one hand, good resilience and, on the other hand, good resilience. on the other hand, sufficient compressive strength when the thermal barrier is partially charred.
  • At least one of the walls is woven or knitted from son comprising thermostable son.
  • each wall (P1) and (P2) are advantageously selected from those of the family of meta-aramids in pure or in a mixture, of the type known under the trademark " KERMEL “ (RHODIA) or " NOMEX “ (DUPONT) or "CONEX” (TEIJIN).
  • the wall (P1) is made of warp son (C1) and weft son (T1), heat-shrinkable material.
  • T1 is heat-shrinkable.
  • the wall (P2) is made of warp threads (C2) and weft threads (T2).
  • the connecting son (F) are advantageously constituted by a warp connecting the weft son (T1) and (T2) of each of the walls (P1) and (P2).
  • Each wall (P1) and (P2) may have, by weaving or knitting, the same yarn density. Or, for each wall, this density may be different.
  • the densest weaving or knitting constitutes the wall intended to be directed towards the user, advantageously acting as a lining.
  • thermostable son used may be made of artificial or natural synthetic material, or a mixture.
  • son based on meta-aramid for example metaphenylene isophthalamide or polyamide-imide, optionally in combination with flame-retarded viscose, are used. It is also possible to use yarns based on a mixture of modacrylic fibers and flame retardant cotton.
  • the length of the spacing wire between the walls (P1) and (P2) determines the space (e) between these walls and therefore the thickness of the air mattress thus formed for thermal insulation.
  • the length of the connecting wire (F) is preferably between 1 and 10 mm approximately.
  • the spacer wire is advantageously a para-aramid-based yarn such as paraphenylene terephthalamide for example (" KEVLAR “ from DUPONT, "TWARON” and “ TECHNORA " from TEIJIN)
  • the textile complex as defined according to the features of the invention may be used alone or in combination with other plies son or fibers to form a multilayer article of the type known to those skilled in the art ( Figure 1).
  • the complex as defined is combined with a web consisting of a flame retardant textile and a sheet consisting of a membrane.
  • the membrane is preferably between the flame retardant textile and the thermal insulation textile complex, according to the invention.
  • the flame retardant textile is intended to form a face or wall that will not be in contact with the user.
  • the fireproofed textile is preferably made of a fabric based on isophthalamide metaphenylene fibers or yarns or polyamide-imide, optionally with paraphenylene terephthalamide fibers or yarns, and / or antistatic yarns or fibers or other para-aramid or PBO or PBI fibers or yarns.
  • the membrane may be constituted by a microporous or hydrophilic film, for example based on polytetrafluoroethylene, flame-retarded polyurethane or polyester.
  • This membrane may be free in the complex or associated for example by gluing to a textile support, such as a fabric or a nonwoven based on meta-aramid fibers or polyamide-imide.
  • this effect of removing one of the layers can also result from the presence of a membrane fixed on the layer in question.
  • this membrane may be made of any material likely to exhibit shrinkage under the effect of heat such as microporous polyurethane, hydrophilic polyurethane, hydrophilic polyester, ....
  • the complex according to the invention in combination with a flame retardant textile and a membrane finds a particularly advantageous application for the manufacture of a garment for protection against the risks associated with fire, for example a firefighter's jacket.
  • the mass per unit area of the article is about 240 g / m2 and the spacing between the walls (P1) and (P2) about 2 mm in the normal position (recumbency).

Landscapes

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Description

  • L'invention se rattache au secteur technique des articles textiles pouvant être utilisés comme isolants thermiques, notamment pour la réalisation de complexes textiles de protection aux risques liés au feu.
  • L'invention vise avantageusement une application du complexe textile pour la confection de vêtements d'intervention et de protection pour les sapeurs-pompiers. Bien évidemment, cette application ne doit pas être considérée comme limitative.
  • Ainsi, le complexe textile selon l'invention trouve une application dans tous les cas où l'on se trouve en présence de conditions extrêmes, par exemple lors d'un incendie, et plus généralement pour assurer une protection contre une source de chaleur élevée.
  • Généralement, comme le montre schématiquement la figure 1, pour réaliser des vestes d'intervention et de protection, on utilise, d'une manière connue, des structures multicouches qui se composent de quatre éléments, à savoir :
    • un tissu externe (A) ;
    • une membrane imper-respirante, généralement associée à un substrat (B) ;
    • une barrière thermique constituée généralement par un feutre aiguilleté (C) ;
    • une doublure de finition (D).
  • Cet état de la technique peut être illustré par l'enseignement du brevet FR 1.213.415.
  • On sait par ailleurs que ce type de vêtements de protection doit posséder un certain nombre de critères, notamment de protection contre la chaleur radiante et contre la chaleur convective, posséder une bonne stabilité thermique des matériaux constitutifs, remplir des critères d'ininflammabilité pure et posséder une bonne imperméabilité.
  • Il est également apparu excessivement important de pouvoir se prémunir du risque de stress thermique qui est un phénomène physiologique résultant d'une élévation de la température interne du corps qui ne parvient plus à se thermoréguler. Il peut en résulter une perte de capacité physique, une perte de lucidité, un évanouissement ou bien un arrêt cardiaque
  • Il est également apparu important de pouvoir protéger l'opérateur, dans les conditions extrêmes et accidentelles, notamment en lui ménageant un temps de fuite. Il existe en effet des situations dans lesquelles peut apparaître une étape de transition très rapide du développement d'un feu générant une augmentation très rapide, en quelques secondes, de la température de 500 à 600°C par exemple ce qui correspond à un flux de chaleur incidente de l'ordre de 40 kW au m2. Il est donc important de résister à cette augmentation brutale de température pendant un temps suffisant pour s'écarter du foyer.
  • Pour tenter d'atteindre ces objectifs, on a proposé des complexes textiles incorporant un isolant thermique constitué par un tricot à mailles tridimensionnelles, comme il ressort de l'enseignement du brevet EP 0.443.991, ou par un feutre susceptible d'emprisonner de l'air, comme il ressort de l'enseignement du brevet EP 0.364.370. L'isolation thermique, résultant de l'air emprisonné, confère une protection importante contre les flux de chaleur. Toutefois, dans cette forme de réalisation de l'isolant thermique (mailles tridimensionnelles ou feutres), le toucher et l'aspect ne sont pas satisfaisants. Le vêtement est souvent considéré comme peu hygiénique, désagréable à porter et peu esthétique d'où la nécessité d'associer au complexe textile réalisé, une doublure de propreté. Cette solution tend toutefois à alourdir le complexe tout en compliquant sa confection.
  • On a également observé que les mailles tridimensionnelles ou les feutres ont tendance à limiter l'évacuation de la vapeur d'eau résultant de la transpiration, ce qui accroît les phénomènes de stress thermique.
  • Pour tenter de remédier à ces inconvénients, on a proposé de remplacer les isolants thermiques constitués de mailles tridimensionnelles ou feutres, par d'autres structures susceptibles d'emprisonner de l'air. Une solution ressort de l'enseignement de la demande de brevet WO99/35926 qui fait état d'une membrane sur laquelle sont disposés, à intervalles réguliers, des espaceurs afin de créer une couche d'air entre ladite membrane et une surface textile faisant par exemple office de doublure. Les espaceurs, constitués par des plots de polymère fixés sur ladite membrane, ont tendance à augmenter la sensibilité à l'abrasion des autres couches du complexe ainsi réalisé.
  • Dans la demande internationale WO00/66823, on a proposé de disposer des bourrelets en matériau textile, à la surface d'une doublure. Ces bourrelets créent des canaux d'air entre une nappe textile ininflammable et la doublure. La présence de ces bourrelets augmente la sensibilité à l'abrasion de la couche du complexe qui porte les bourrelets.
  • On a également proposé des solutions mettant en oeuvre des couches parallèles espacées assujetties à des moyens aptes à faire varier l'espace entre lesdites couches pour créer, d'une manière correspondante, une barrière thermique. On peut citer par exemple l'enseignement du brevet GB 2.264.705 qui divulgue un article textile composé de deux couches parallèles constituées d'une pluralité de fils. Chacune des couches coopère avec des moyens devant être actionnés manuellement pour les déplacer l'une par rapport à l'autre, ce qui provoque l'inclinaison ou le redressement des fils de liaison correspondant à un rapprochement desdites couches, en position inclinée des fils, et à un écartement des couches en position redressée desdits fils. Cette solution nécessite une intervention manuelle et vise exclusivement une application pour une protection contre le froid.
  • Dans la demande internationale WO99/05926, le complexe comprend deux couches totalement indépendantes l'une de l'autre disposées dans deux plans parallèles afin de délimiter un espace pour le positionnement d'un matériau à mémoire de forme. Sous l'effet de la chaleur, le matériau à mémoire de forme fait varier l'espace entre les deux couches. Cette solution nécessite donc des moyens de mise en oeuvre particulier et génère une structure manquant de souplesse.
  • A partir de cet état de la technique et pour remédier aux inconvénients précités, le problème que se propose de résoudre l'invention est de créer une barrière thermique permettant d'obtenir une isolation modérée en situation normale correspondant à une faible épaisseur pour un plus grand confort d'utilisation et d'obtenir automatiquement une isolation plus forte et localisée aux endroits où la chaleur est plus forte en situation d'urgence.
  • Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point un complexe textile pour isolation thermique notamment pour la réalisation de vêtements de protection présentant une structure tissée ou tricotée ayant au moins deux parois liées d'une manière espacée par une pluralité de fils qui a tendance naturellement à se coucher, de sorte que, dans cette position, l'espacement est réduit et inférieur à la longueur des fils de liaison. L'une des parois au moins, notamment la paroi destinée à être soumise à la chaleur, est apte à se rétracter sous l'effet de la chaleur pour provoquer, d'une manière concomitante, le redressement des fils de liaison correspondant à un accroissement de l'espacement entre lesdites parois réalisées en totalité ou en partie pour être thermostables.
  • Avantageusement, les fils de liaison sont tissés ou tricotés partiellement avec chacune des couches.
  • Dans une forme de réalisation, chaque paroi ou couche résulte d'un entrelacement de fils de chaîne et de fils de trame, les fils de liaison sont disposés en chaîne, le couchage desdits fils s'effectuant dans le sens trame.
  • Compte tenu de ces dispositions, il apparaît que le fait d'utiliser, pour l'une des couches au moins, une matière thermo-rétractable en trame de la face externe permet d'obtenir une réaction intéressante à la chaleur. En effet, lorsque la température atteinte par la couche ou paroi thermo-rétractable est suffisamment élevée, il se produit une rétraction de la trame, ce qui a pour effet de redresser les fils de liaison et, d'une manière concomitante, d'augmenter, au fur et à mesure de l'élévation en température, l'épaisseur du complexe et par conséquent sa capacité isolante.
    Par ailleurs, la sélection d'un fil de liaison en matière para-aramide permet d'obtenir, d'une part, une bonne résilience et, d'autre part, une résistance suffisante à la compression lorsque la barrière thermique a été partiellement carbonisée, compte tenu des caractéristiques de thermostabilité du fil de liaison.
  • Avantageusement, les fils de chaîne et de trame de chaque paroi sont sélectionnés parmi ceux de la famille des polyamides-imides du type de ceux connus sou la marque « KERMEL », en pur ou en mélange avec d'autres fibres.
  • Chaque paroi présente la même densité de fils, ou bien les deux parois présentent des densités de fils différentes.
  • Le complexe, tel que défini, peut être combiné avec une nappe externe en matériau ignifugé et une membrane imper-respirante avec substrat.
  • L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures des dessins annexés dans lesquels :
    • la figure 1 est une vue schématique illustrant, comme indiqué, un complexe multicouches du type de ceux parfaitement connus et utilisés à ce jour pour la réalisation de vêtements de personnel d'intervention dans des conditions de risque, notamment de vêtements de sapeurs-pompiers ;
    • la figure 2 est une vue en perspective d'une forme de réalisation du complexe textile selon l'invention ;
    • la figure 3 est une vue en perspective à caractère purement schématique montrant le complexe textile soumis à une température considérée comme normale ; dans cette position, les fils de liaison sont couchés ;
    • la figure 4 est une vue correspondant à la figure 3 montrant, sous l'effet d'une chaleur importante, la rétraction d'une des parois provoquant le redressement des fils de liaison et l'augmentation de l'épaisseur du complexe ;
    • la figure 5 est un graphique montrant la réponse du complexe pendant la montée en température dans le cas d'une chaleur radiante ;
    • la figure 6 est un graphique montrant la réponse du complexe pendant la montée en température dans le cas d'une chaleur convective.
  • Le principe du complexe textile selon l'invention est illustré aux figures 3 et 4 des dessins. Le complexe présente une structure tissée ou tricotée ayant deux parois ou couches (P1) et (P2) liées d'une manière espacée par une pluralité de fils (F). Les fils de liaison (F) sont tissés ou tricotés partiellement avec chacune des couches.
  • Or, il est apparu que les fils de liaison (F) ont une tendance naturelle à se coucher sur le côté, de sorte que l'épaisseur (e) du complexe considérée entre les deux couches (P1) et (P2), est moins importante que la longueur des fils de liaison. Il en résulte donc qu'un redressement de ces fils de liaison, va provoquer, d'une manière correspondante, une augmentation de l'espace (e).
  • Pour obtenir ce résultat, l'une des parois au moins, notamment la paroi (P1) destinée à être soumise à une chaleur importante, est apte à se rétracter sous l'effet de ladite chaleur. Il en résulte que lorsque la température atteinte par la couche (P1) est suffisamment élevée, de l'ordre de 200 à 300°C par exemple, il peut y avoir, comme le montre schématiquement la figure 4, une rétraction de ladite couche, ce qui aura pour effet de redresser les fils de liaison (F) provoquant, d'une manière concomitante, une augmentation de l'épaisseur (e) au fur et à mesure de la montée de température. Il en résulte bien évidemment une augmentation de la capacité isolante d'un tel complexe.
  • A partir de ce concept de base, différentes formes de réalisation peuvent être envisagées.
  • Par exemple, chaque paroi ou couche (P1) et (P2) résulte d'un entrelacement de fils de chaîne et de trame. Les fils de liaison, (F) sont disposés en chaîne, de sorte que le couchage de ces derniers s'effectue dans le sens de la trame. La réalisation de ce type de complexe par tissage ou tricotage de fils est parfaitement connue pour un homme du métier.
  • Comme il sera indiqué dans la suite de la description, les fils de liaison (F) sont un para-aramide connu pour sa très bonne thermostabilité, ce qui permet d'obtenir, d'une part, une bonne résilience et, d'autre part, une résistance suffisante à la compression, lorsque la barrière thermique est partiellement carbonisée.
  • On rappelle qu'au moins une des parois est tissée ou tricotée à partir de fils comprenant des fils thermostables.
  • Les fils de chaîne et de trame de chaque paroi (P1) et (P2) sont avantageusement sélectionnés parmi ceux de la famille des méta-aramides en pur ou en mélange, du type de ceux connus sous la marque « KERMEL » (RHODIA) ou «NOMEX» (DUPONT) ou «CONEX» (TEIJIN). Dans l'exemple de la figure 2, la paroi (P1) est réalisée en fils de chaîne (C1) et en fils de trame (T1), en matière thermo-rétractable. Avantageusement, seul (T1) est thermorétractable. La paroi (P2) est réalisée en fils de chaîne (C2) et en fils de trame (T2). Les fils de liaison (F) sont avantageusement constitués par un fil de chaîne reliant les fils de trame (T1) et (T2) de chacune des parois (P1) et (P2).
  • Chaque paroi (P1) et (P2) peut présenter, par tissage ou tricotage, 1a même densité de fil. Ou bien, pour chaque paroi, cette densité peut être différente.
    Par exemple, 1e tissage ou tricotage le plus dense constitue la paroi destinée à être dirigée vers l'utilisateur en faisant avantageusement office de doublure.
  • Les fils thermostables utilisés peuvent être réalisés en matériau synthétique artificiel ou naturel, ou en un mélange. D'une manière préférée, on utilise des fils à base de méta-aramide par exemple de métaphénylène isophtalamide ou de polyamide-imide, éventuellement en combinaison avec de la viscose ignifugée. Il est également possible d'utiliser des fils à base d'un mélange de fibres de modacrylique et de coton ignifugé.
  • Comme indiqué, la longueur du fil d'espacement entre les parois (P1) et (P2) détermine l'espace (e) entre ces parois et par conséquent l'épaisseur du matelas d'air ainsi constitué pour l'isolation thermique. La longueur du fil de liaison (F) est de préférence comprise entre 1 et 10 mm environ. On rappelle que le fil d'espacement est avantageusement un fil à base de para-aramide tel que le paraphénylène téréphtalamide par exemple (« KEVLAR» de DUPONT, « TWARON » et « TECHNORA » de TEIJIN)
  • Le complexe textile tel que défini selon les caractéristique de l'invention peut être utilisé seul ou en combinaison avec d'autres nappes de fils ou de fibres pour constituer un article multicouches du type de ceux connus pour un homme du métier (figure 1).
  • Par exemple, le complexe tel que défini est combiné avec une nappe constituée d'un textile ignifugé et d'une nappe constituée d'une membrane. La membrane est de préférence comprise entre le textile ignifugé et le complexe textile d'isolation thermique, selon l'invention. Le textile ignifugé est destiné à former une face ou paroi qui ne sera pas en contact avec l'utilisateur. Par exemple, le textile ignifugé est de préférence constitué d'un tissu à base de fils ou fibres de métaphénylène isophtalamide ou de polyamide-imide, avec éventuellement des fils ou fibres de paraphénylène téréphtalamide, et/ou des fils ou fibres antistatiques ou autre para-aramide ou fibres ou fils type PBO ou PBI.
  • La membrane peut être constituée par un film microporeux ou hydrophile, par exemple à base de polytétrafluoroéthylène, de polyuréthane ignifugé ou de polyester. Cette membrane peut être libre dans le complexe ou associée par exemple par contre collage à un support textile, tel qu'un tissu ou un non-tissé à base de fibres de méta-aramide ou de polyamide-imide.
  • Cet effet de retrait de l'une des couches peut également résulter de la présence d'une membrane fixée sur la couche considérée. Par exemple, cette membrane peut être exécutée en tout matériau susceptible de présenter un retrait sous l'effet de la chaleur tel que du polyuréthane microporeux, du polyuréthane hydrophile, du polyester hydrophile, ....
  • Le complexe selon l'invention en combinaison avec un textile ignifugé et une membrane, trouve une application particulièrement avantageuse pour la confection d'un vêtement pour la protection contre les risques liés au feu, par exemple une veste de sapeur-pompier.
  • On décrit ci-après un exemple de réalisation d'un complexe textile selon l'invention, les parois (P1) et (P2) relevant de l'armure illustrée figure 2.
    • les fils de chaîne (C1) de la paroi (P1) sont constitués par des filés de fibres de polyamide-imide de titre Nm 80/2 de densité 13 fils/cm ;
    • les fils de trame (T1) de la paroi (P1) sont constitués par des filés de fibres de polyamide-imide de titre Nm 60/1 de densité 27 duites/cm ;
    • les fils de chaîne (C2) et de trame (T2) de la paroi (P2) sont constitués par des filés de fibres de polyamide-imide de titre Nm 80/2 de densité respective 20 et 27 fils/cm ;
    • les fils de chaîne d'espacement (F) sont constitués par des filés de fibres de para-aramide de titre Nm 80/2 de densité 6 fils/cm ;
  • La masse surfacique de l'article est d'environ 240 g/m2 et l'espacement entre les parois (P1) et (P2), d'environ 2 mm en position normale (liaison couchée).
  • Des mesures de la protection aux flux thermiques du complexe ont donné les résultats suivants :
    • Selon la norme EN 366, test à la chaleur radiante : 28 secondes en t2 et 7,3 secondes en t2-t1. On renvoie au diagramme de la figure 5.
    • Selon la norme EN 367, test à la chaleur convective (figure 6) :
      • HTI 24 (temps théorique de brûlure) de 18 secondes
      • HTI 24 - HTI 12 (temps théorique de douleur) de 5 secondes
  • Il résulte de ces graphiques, d'une manière remarquable, que les valeurs types « temps de fuite », c'est-à-dire les différences entre les temps théoriques de brûlure (t2 ou HTI 24), et les temps théoriques de douleur (t1 ou HTI 12), sont supérieures à la moyenne générale observée pour des complexes de ce niveau. On observe également une élévation significative de l'épaisseur sous l'effet de la chaleur radiante, et une augmentation de la différence entre (t1) et (t2) signifiant une augmentation théorique de la protection après le seuil de douleur.
  • Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne que le complexe obtenu présente une excellente respirabilité, un excellent aspect visuel, ainsi qu'une excellente protection thermique.

Claims (9)

  1. Complexe textile pour isolation thermique notamment pour la réalisation de vêtements de protection présentant une structure tissée ou tricotée ayant au moins deux parois (P1) et (P2) liées d'une manière espacée par une pluralité de fils (F) qui a tendance naturellement à se coucher, de sorte que, dans cette position, l'espacement est réduit et inférieur à la longueur des fils de liaison, caractérisé en ce que l'une des parois (P1) au moins, notamment la paroi destinée à être soumise, en premier lieu, à la chaleur, est apte à se rétracter sous l'effet de la chaleur pour provoquer, d'une manière concomitante, le redressement des fils de liaison (F) correspondant à un accroissement de l'espacement entre lesdites parois (P1) et (P2) réalisées en totalité ou en partie pour être thermostables.
  2. Complexe textile selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fils de liaison (F) sont tissés ou tricotés partiellement avec chacune des couches ou parois (P1) et (P2).
  3. Complexe textile selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fils de liaison (F) sont à base de para-aramide.
  4. Complexe textile selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque paroi (P1) et (P2) résulte d'un entrelacement de fils de chaîne et de fils de trame, les fils de liaison sont disposés en chaîne, le couchage desdits fils s'effectue dans le sens trame.
  5. Complexe textile selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fils de chaîne et de trame de chaque paroi (P1) et (P2) sont sélectionnés parmi ceux de la famille des méta-aramides, en pur ou en mélange.
  6. Complexe textile selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque paroi (P1) et (P2) présente la même densité de fils.
  7. Complexe textile selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux parois (P1) et (P2) présentent des densités de fils différentes.
  8. Complexe textile selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est combiné avec une nappe externe en matériau ignifugé et une membrane imper-respirante avec substrat.
  9. Utilisation du complexe selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 pour la réalisation d'un vêtement de protection, notamment pour sapeurs-pompiers.
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