FR2811520A1 - THERMAL PROTECTION FABRIC - Google Patents
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Abstract
Description
i La présente invention a pour objet un tissu de protection thermique,i The subject of the present invention is a thermal protection fabric,
notamment un tissu pouvant être utilisé pour la réalisation de in particular a fabric which can be used for the realization of
vêtements utilisés par les sapeurs-pompiers. clothing used by firefighters.
Les vestes textiles d'intervention des sapeurs-pompiers sont obtenues par assemblage de plusieurs couches de matériaux visant à apporter un niveau de protection conforme à des normes, notamment la The firefighters' intervention jackets are obtained by assembling several layers of materials aimed at providing a level of protection in accordance with standards, in particular the
norme EN469 en vigueur en Europe.EN469 standard in force in Europe.
Une veste textile d'intervention comprend généralement une couche extérieure constituée par un tissu en aramide ou équivalent, une barrière d'étanchéité contrecollée sur un feutre non feu, un système d'isolation constitué d'un tricot ou d'un feutre en aramide ou équivalent et An interventional textile jacket generally comprises an outer layer consisting of an aramid or equivalent fabric, a sealing barrier laminated on a non-fire felt, an insulation system consisting of a knitted or an aramid felt or equivalent and
une doublure intérieure.an inner lining.
Un tel type de veste présente à l'utilisation un certain nombre d'inconvénients. Une telle veste est très lourde, et pose des problèmes d'ergonomie et d'aisance au porter en raison de l'empilage de plusieurs couches. Enfin, une telle veste est difficile à entretenir, et peut présenter Such a jacket has a number of disadvantages in use. Such a jacket is very heavy, and poses problems of ergonomics and ease of wearing due to the stacking of several layers. Finally, such a jacket is difficult to maintain, and can present
des problèmes d'aspect après lavage. appearance problems after washing.
Le document US 5 299 602 décrit un tissu extérieur pour veste de sapeurpompier, dont la chaîne comporte des filaments continus de méta-aramide (connu sous la marque Nomex) alternés avec des multifilaments paraaramide, tel que connu sous la marque Kevlar, et une trame comprenant des filés de fibre méta-aramide de type Nomex alternés avec des multifilaments para-aramide de type Kevlar, le tout étant lié par Document US Pat. No. 5,299,602 describes an outer fabric for a firefighter jacket, the warp of which comprises continuous meta-aramid filaments (known under the brand Nomex) alternated with paraaramid multifilaments, as known under the brand Kevlar, and a weft comprising meta-aramid fiber yarns of Nomex type alternated with para-aramid multifilaments of Kevlar type, the whole being linked by
une armure de type croisé.a cross type armor.
L'emploi de multifilaments para-aramide de type Kevlar en chaîne, à raison d'un fil sur deux, présente des inconvénients pour les raisons suivantes: The use of warped Kevlar type para-aramid multifilaments, at the rate of one thread in two, has drawbacks for the following reasons:
- Il est connu et démontré que les multifilaments de para- - It is known and demonstrated that the multifilaments of para-
aramide sont très sensibles à l'hydrolyse. Ils supportent mal les conditions de lavage en milieu aqueux, ils perdent de ce fait rapidement leurs performances mécaniques, et deviennent plus sensibles à l'abrasion entraînant de ce fait une fibrillation qui est une détérioration du fil se traduisant par l'apparition aramid are very sensitive to hydrolysis. They do not support the washing conditions in an aqueous medium poorly, they therefore quickly lose their mechanical performance, and become more sensitive to abrasion thereby causing fibrillation which is a deterioration of the yarn resulting in the appearance
d'une pollution blanchâtre sur le tissu. whitish pollution on the fabric.
- Les multifilaments de para-aramide sont sensibles aux rayonnements ultraviolets et à une partie du spectre visible, pour des longueurs d'onde comprises entre 300 et 450 nm, en présence desquels ils perdent assez rapidement leurs propriétés mécaniques d'origine. - Economiquement, I'utilisation de multilaments de para-aramide entraîne un surcoût important lors de la réalisation de ce tissu - Para-aramid multifilaments are sensitive to ultraviolet radiation and to part of the visible spectrum, for wavelengths between 300 and 450 nm, in the presence of which they quickly lose their original mechanical properties. - Economically, the use of para-aramid multilaments leads to a significant additional cost when making this fabric
comparativement à l'utilisation d'un autre type de matière. compared to using another type of material.
Le but de l'invention est de fournir un tissu de protection thermique possédant de bonnes qualités de protection thermique et de protection mécanique, résistant bien au lavage et possédant un bon aspect de surface après lavage, résistant bien aux rayonnements, tels que les rayons ultraviolets, et offrant un aspect de surface satiné ou brillant permettant d'identifier le porteur d'un vêtement réalisé à l'aide d'un tel tissu dans de mauvaises conditions de visibilité, notamment lors de The object of the invention is to provide a thermal protection fabric having good qualities of thermal protection and mechanical protection, resistant to washing well and having a good surface appearance after washing, resistant to radiation, such as ultraviolet rays. , and offering a satin or shiny surface appearance making it possible to identify the wearer of a garment produced using such a fabric in poor visibility conditions, in particular during
l'intervention dans une zone enfumée. intervention in a smoky area.
A cet effet, le tissu de protection thermique qu'elle concerne, comportant une armure de fils de chaîne dans une direction et de fils de trame dans la direction perpendiculaire, est caractérisé en ce qu'il comprend, dans une direction, des fils constitués d'une alternance de filaments continus et de filés de fibres, et dans l'autre direction, des fils réalisés à partir de filés de fibres, les divers filaments continus et filés de To this end, the thermal protection fabric which it concerns, comprising a weave of warp threads in one direction and of weft threads in the perpendicular direction, is characterized in that it comprises, in one direction, threads made up alternating continuous filaments and spun yarns, and in the other direction, yarns made from spun yarns, the various continuous filaments and spun yarns
fibres étant réalisés en des matériaux non feu et non fusibles. fibers being made of fireproof and non-fusible materials.
Suivant une possibilité - les filaments continus sont réalisés en métaaramide, tel que connu sous la marque Nomex, - les filés de fibres associés en alternance aux filaments continus sont réalisés en métaaramide, tel que connu sous la marque Nomex, et - les fils constitués par des filés de fibres dans l'autre direction comprennent des fibres de métaaramide, tel que connu sous la marque According to one possibility - the continuous filaments are made of metaaramide, as known under the trade name Nomex, - the yarns of fibers associated alternately with the continuous filaments are made of metaaramide, as known under the trade name Nomex, and - the threads formed by yarns of fibers in the other direction include metaaramid fibers, as known under the brand
Nomex et des fibres de para-aramide, tel que connu sous la marque Kevlar. Nomex and para-aramid fibers, as known under the brand name Kevlar.
La combinaison des filaments continus et des filés de fibre dans une direction du tissu avec des filés de fibre dans l'autre direction procure une très bonne protection thermique, tout en assurant au tissu The combination of continuous filaments and fiber yarns in one direction of the fabric with fiber yarns in the other direction provides very good thermal protection, while ensuring the fabric
d'excellentes propriétés mécaniques. excellent mechanical properties.
Les très bonnes performances mécaniques des fils constitutifs de ce tissu permettent de réaliser un tissu possédant des propriétés The very good mechanical performance of the constituent yarns of this fabric makes it possible to produce a fabric having properties
mécaniques équilibrées.balanced mechanics.
Suivant une forme de réalisation de ce tissu, les fibres de para- According to one embodiment of this fabric, the paraffin fibers
aramide sont disposées en âme et les fibres de méta-aramide sont disposées en couverture. Avantageusement, les fils sont réalisés à partir de filés de fibres comprenant environ 1/3 de fibres de para-aramide et 2/3 de aramid are arranged in core and the meta-aramid fibers are arranged in cover. Advantageously, the threads are produced from yarns of fibers comprising approximately 1/3 of para-aramid fibers and 2/3 of
fibres de méta-aramide.meta-aramid fibers.
Cet agencement est avantageux, dans la mesure o les fibres de paraaramide procurent au tissu des propriétés mécaniques élevées, sans risque de problème de fibrillation, ni de perte de résistance, puisque les fibres de para-aramide sont protégées par les fibres de méta-aramide This arrangement is advantageous, since the paraaramid fibers provide the fabric with high mechanical properties, without risk of fibrillation problem or loss of strength, since the para-aramid fibers are protected by the meta-aramid fibers
disposées en couverture.arranged on the cover.
Selon une forme avantageuse d'exécution de ce tissu, les différents fils dans les deux directions sont combinés de façon à former une armure complexe double face de type satin, telle que la face extérieure du tissu soit composée essentiellement de filaments continus et la face According to an advantageous embodiment of this fabric, the different threads in the two directions are combined so as to form a complex double-faced weave of satin type, such that the outer face of the fabric is composed essentially of continuous filaments and the face
intérieure soit composée essentiellement de filés de fibres. interior is mainly composed of fiber yarns.
La présence de filaments continus sur la face extérieure du tissu permet d'obtenir une surface close, lisse et uniforme, puisque les filaments constitutifs de chacun des fils ont tendance à s'étaler et à occuper le maximum de surface disponible, entraînant de ce fait la formation d'une The presence of continuous filaments on the outer face of the fabric makes it possible to obtain a closed, smooth and uniform surface, since the constituent filaments of each of the threads tend to spread out and occupy the maximum available surface, thereby causing the formation of a
barrière au flux de chaleur radiante. barrier to radiant heat flow.
La surface ainsi formée est d'apparence très brillante par rapport à celle obtenue avec des filés de fibres, cet effet entraînant une excellente réflexion à la chaleur radiante. En outre, cette surface brillante permet au porteur du vêtement d'être facilement identifiable au milieu de fumée, de feu ou dans l'obscurité, puisque les filaments continus réfléchissent la lumière, contrairement aux couches extérieures traditionnelles qui restent The surface thus formed has a very shiny appearance compared to that obtained with fiber yarns, this effect giving rise to excellent reflection by radiant heat. In addition, this shiny surface allows the wearer of the garment to be easily identified in the middle of smoke, fire or in the dark, since the continuous filaments reflect light, unlike the traditional outer layers which remain
mates.matt.
De plus, cette couche extérieure lisse améliore l'aisance au porter en diminuant les frictions des différentes parties de la veste lors des In addition, this smooth outer layer improves ease of wear by reducing the friction of the different parts of the jacket during
mouvements les unes par rapport aux autres. movements relative to each other.
Enfin, grâce à la présence de filaments continus du côté extérieur du tissu, I'entretien du vêtement est facilité, puisqu'au cours de son utilisation, la couche extérieure ne forme pas une surface d'accrochage, la poussière et les débris ne venant pas se coller sur cette surface. Dans la mesure o une proportion importante de filés de fibres apparaissent majoritairement sur la face arrière du tissu, ils participent à la résistance à la propagation de la flamme. Avantageusement, les filés de fibres dispersés parmi les filaments continus dans une direction, se lient avec les fils de l'autre direction sur la face arrière du tissu, et ils sont de titre plus important que les filaments continus. Dans la mesure o les filés de fibres présents sur la face arrière du tissu possèdent un titre plus important que les filaments continus, ils procurent un effet de relief avec la formation de surépaisseurs qui, une fois en contact avec la deuxième couche du complexe textile, Finally, thanks to the presence of continuous filaments on the outside of the fabric, the maintenance of the garment is facilitated, since during its use, the outer layer does not form a bonding surface, dust and debris not coming not stick to this surface. Insofar as a large proportion of yarns of fibers appear mainly on the rear face of the fabric, they participate in the resistance to the propagation of the flame. Advantageously, the yarns of fibers dispersed among the continuous filaments in one direction bind to the yarns in the other direction on the rear face of the fabric, and they are more important than the continuous filaments. Insofar as the yarns of fibers present on the rear face of the fabric have a higher count than the continuous filaments, they provide a relief effect with the formation of thickeners which, once in contact with the second layer of the textile complex,
délimitent un espace d'air qui participe à l'isolation thermique du vêtement. delimit an air space which contributes to the thermal insulation of the garment.
Afin de procurer au tissu un aspect le plus fermé possible sur sa face extérieure, les fils, dans une direction, sont constitués par une alternance de filaments continus et de filés de fibres dans des proportions In order to provide the fabric with the most closed appearance possible on its outer face, the threads, in one direction, are constituted by an alternation of continuous filaments and fiber yarns in proportions
de 5 pour 1.5 to 1.
Des propriétés électrostatiques peuvent être obtenues dans ce type de tissu par combinaison de fils ou de fibres dissipateurs ou Electrostatic properties can be obtained in this type of fabric by combining wires or dissipative fibers or
électrostatiques dans l'une ou l'autre des directions. electrostatic in either direction.
Il est donné, ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme It is given below, by way of nonlimiting example, a form
de réalisation d'un tissu selon l'invention. for producing a fabric according to the invention.
Ce tissu comprend des fils de chaîne constitués de filaments continus de méta-aramide, de type Nomex, de titre 220 dtex et de filés de fibres de méta-aramide, de type Nomex de titre Nm 60/2 dans la proportion de 5 pour 1, et des fils de trame en filés de fibres de titre Nm 55/2 réalisés This fabric comprises warp threads made up of continuous filaments of meta-aramid, of Nomex type, of 220 dtex title and of threads of meta-aramid fibers, of Nomex type of title Nm 60/2 in the proportion of 5 to 1. , and weft yarns made of fibers of Nm 55/2 titer made
selon la technique du fil à âme, composé d'environ 33 % de fibres para- according to the core wire technique, composed of approximately 33% para-
aramide de type Kevlar en âme et de 67 % de fibres de méta-aramide de type Nomex en couverture, I'armure étant de type satin avec les filaments sur la face endroit, alors que les filés de fibres apparaissent majoritairement sur la face envers o ils sont liés avec les fils de trame pour former une grille de renfort, le tissu subissant éventuellement un traitement de finition de type imperméabilisation permettant de fournir des caractéristiques de déperlance. Pour former un complexe à trois couches pouvant être utilisé aramid type Kevlar in the core and 67% meta-aramid fibers type Nomex on the cover, the weave being satin type with the filaments on the right side, while the yarns of fibers appear mainly on the reverse side o they are linked with the weft threads to form a reinforcement grid, the fabric possibly undergoing a waterproofing type finishing treatment making it possible to provide water repellency characteristics. To form a three-layer complex that can be used
pour la réalisation d'un vêtement de protection, par exemple pour sapeurs- for the production of protective clothing, for example for sappers-
pompiers, ce tissu peut être associé à une couche intermédiaire constituée par une membrane contrecollée sur un feutre et une couche intérieure firefighters, this fabric can be combined with an intermediate layer consisting of a membrane laminated to a felt and an inner layer
constituée par une doublure.formed by a lining.
Un assemblage, tel que défini précédemment, a été testé et montre d'excellentes performances thermiques en comparaison aux complexes connus comportant quatre couches avec une couche extérieure réalisée 100 % en aramide ou équivalent. Il est donc possible de faire l'économie d'une couche dans l'assemblage, tout en assurant une An assembly, as defined above, has been tested and shows excellent thermal performance in comparison with known complexes comprising four layers with an outer layer made of 100% aramid or equivalent. It is therefore possible to save a layer in the assembly, while ensuring a
excellente protection du porteur, et en lui procurant une meilleure aisance. excellent protection for the wearer, and providing better comfort.
En outre, I'effet satiné facilite l'entretien du vêtement, et participe à I'identification et au repérage du porteur dans de mauvaises conditions In addition, the satin effect facilitates the maintenance of the garment, and participates in the identification and location of the wearer in poor conditions
d'environnement extérieur, telles que de la fumée ou l'obscurité. outdoor environment, such as smoke or darkness.
Comme il va de soi, I'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce tissu, décrite ci-dessus à titre d'exemple, elle en embrasse au contraire toutes les variantes demeurant dans le cadre des As it goes without saying, the invention is not limited to the sole embodiment of this fabric, described above by way of example, on the contrary it embraces all the variants remaining within the framework of
revendications. C'est ainsi notamment que d'autres matériaux à caractère claims. This is especially how other materials with character
non feu et non fusible peuvent être utilisés, tels que appartenant aux familles des aramides, des polyimides, des polybenzimidazoles, des polybenzazoles. non-flammable and non-fusible can be used, such as belonging to the families of aramids, polyimides, polybenzimidazoles, polybenzazoles.
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