FR3065739A1 - Tricot a fibres optiques micro alterees - Google Patents
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Abstract
Procédé pour la réalisation d'une structure textile tricotée comprenant au sein d'un tricot ((102) des fibres optiques (101) susceptibles d'être connectées à une source lumineuse, lesdites fibres optiques ayant subi des modifications de surface en vue de conférer à la structure des propriétés de diffusion latérale de la lumière transitant dans les fibres optiques par rapport au plan dans lequel s'inscrit ladite structure. Les fibres optiques sont intégrées en sens production ou en sens travers dans un métier à tricoter Rachel ou crochet, les fibres optiques étant maintenues au sein de la structure par les fils constitutifs du tricot, les fibres optiques ne maillant pas.
Description
Titulaire(s) : MDB TEXINOV Société par actions simplifiée, DELTAVAL Société à responsabilité limitée.
Demande(s) d’extension
Mandataire(s) : CABINET LAURENT ET CHARRAS.
54) TRICOT A FIBRES OPTIQUES MICRO ALTEREES.
FR 3 065 739 - A1
©) Procédé pour la réalisation d'une structure textile tricotée comprenant au sein d'un tricot ((102) des fibres optiques (101) susceptibles d'être connectées à une source lumineuse, lesdites fibres optiques ayant subi des modifications de surface en vue de conférer à la structure des propriétés de diffusion latérale de la lumière transitant dans les fibres optiques par rapport au plan dans lequel s'inscrit ladite structure.
Les fibres optiques sont intégrées en sens production ou en sens travers dans un métier à tricoter Rachel ou crochet, les fibres optiques étant maintenues au sein de la structure par les fils constitutifs du tricot, les fibres optiques ne maillant pas.
TRICOT A FIBRES OPTIQUES MICRO ALTEREES
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne un procédé pour la réalisation d’une structure textile tricotée intégrant des fibres optiques ayant subi des modifications de surface, afin notamment de diffuser de la lumière latéralement, par rapport au plan dans lequel s’inscrit ladite structure.
Elle concerne également une structure textile tricotée obtenue par ce procédé.
Une telle structure textile tricotée a notamment vocation à être appliquée dans les domaines de l’automobile, du médical (luminothérapie médicale, action par substance photosensible), ou encore cosmétique, mais également dans le domaine de la signalisation, dans celui du pilotage de machines, de robots etc.
ETAT ANTERIEUR DE LA TECHNIQUE
Les textiles dits « intelligents » ont connu un très fort développement au cours de ces dernières années. Parmi les propriétés de ces textiles, la faculté d’émettre de la lumière leur a conféré de nombreuses applications, notamment dans l’industrie de la mode mais encore dans le domaine du bien-être, de la santé, de l’automobile, voire de la signalisation.
Parmi ces différentes techniques, l’une d’entre elles a consisté à intégrer dans un textile, des fibres optiques, reliées à une source lumineuse.
S’agissant d’intégrer des fibres optiques dans une structure textile, on a tout d’abord proposé d’adjoindre à une structure textile existante de telles fibres optiques (voir WO 2007/078319 ou encore FR 2 844 874).
On a ensuite proposé d’intégrer les fibres optiques dans la structure proprement dite, notamment par tissage, notamment par technologie Jacquard.
Les fibres optiques insérées dans de telles structures tissées ont préalablement subi des modifications de surface, c’est-à-dire toute modification de la géométrie et/ou des propriétés physicochimiques de la gaine externe des fibres optiques obtenue par un traitement mécanique, thermique, voire chimique, permettant à la lumière se propageant dans la fibre de sortir de celle-ci par lesdites modifications de surface, traditionnellement constituées de micro altérations, c’est-à-dire d’orifices.
L’objectif recherché réside dans la diffusion de la lumière de manière latérale par rapport au plan dans lequel la structure tissée s’inscrit.
L’inconvénient lié à la mise en œuvre de telles fibres optiques dans une structure tissée réside dans l’unique possibilité d’orienter lesdites fibres optiques en sens chaîne (sens production) ou en sens trame (sens travers). En outre, en raison de la technologie même du tissage, les fibres optiques sont soumises à une sollicitation mécanique plus ou moins sévère, susceptible d’affecter leurs caractéristiques et leurs propriétés. Par ailleurs, les possibilités d’armure sont limitées afin de ne pas recouvrir de manière trop importante les fibres optiques et ainsi affecter la diffusion latérale de la lumière, par les fils de liage supports.
Enfin, en raison même de la technologie du tissage, les structures textiles obtenues présentent peu d’allongement et, par voie de conséquence, ne peuvent être mis en œuvre sur des objets de forme complexe.
De fait, les structures tissées intégrant des fibres optiques connaissent des utilisations limitées notamment dans le domaine de la mode, dans les équipements de protection individuelle (gilet lumineux de sécurité) ou encore dans le domaine médical.
On connaît également des structures textiles tricotées intégrant des fibres optiques. On a par exemple décrit dans le document WO 2016/097524 une telle structure textile tricotée dans laquelle les fibres optiques émettent de la lumière en raison du dépassement de leur angle de courbure limite (« macro-bending »). Si la structure textile tricotée décrite dans ce document permet de disposer d’un produit dont l’émission de lumière est calibrée en longueur d’onde, en intensité et en homogénéité, et présente en outre une certaine souplesse que ne permet pas d’obtenir la technologie du tissage, en revanche elle s’avère tout à fait inadaptée dès lors que l’on souhaite disposer des fibres optiques rectilignes, qui peuvent être requises pour un certain nombre d’applications nécessitant des contours linéaires et de faible largeur..
C’est l’objet de la présente invention.
EXPOSE DE L’INVENTION
L’invention propose ainsi un procédé pour la réalisation d’une structure textile tricotée comprenant au sein d’un tricot des fibres optiques susceptibles d’être connectées à une source lumineuse, lesdites fibres optiques ayant subi des modifications de surface en vue de conférer à la structure des propriétés de diffusion latérale de la lumière transitant dans les fibres optiques par rapport au plan dans lequel s’inscrit ladite structure.
Selon l’invention, les fibres optiques sont intégrées en sens production ou en sens travers dans un métier à tricoter Rachel ou crochet, les fibres étant maintenues au sein de la structure par les fils constitutifs du tricot, les fibres optiques ne maillant pas.
En d’autres termes, en raison de la technologie mise en œuvre, en l’espèce à mailles jetées Rachel ou crochet, il devient possible d’intégrer dans une structure textile des fibres optiques ne subissant aucune déformation ou altération mécanique lors de leur intégration au sein du tricot, et permettant d’obtenir ainsi une structure textile dans laquelle lesdites fibres optiques peuvent être strictement rectilignes dans le sens production, ou dans le sens travers. En outre, en raison de la mise en œuvre de la technologie Rachel ou crochet, la structure textile sortant du métier se trouve dans le même plan que le plan d’insertion des fibres optiques dans le métier, réduisant à néant tout risque de casse ou d’altération mécanique ou optique desdites fibres optiques.
Comme déjà dit, les fibres optiques peuvent donc être maintenues rectilignes en sens production ou en sens travers. Cependant, en raison de la possibilité de mettre en œuvre des fibres optiques de faible diamètre, typiquement compris entre 0,05 et 10 millimètres, il est possible de faire évoluer les fibres optiques en diagonale, en sinusoïde ou en chevron, d’amplitude et de fréquence déterminées, de par la mise en œuvre d’une armure permettant le déplacement des fibres optiques en trame partielle lors de la réalisation de ladite structure.
Le procédé de l’invention vise également la réalisation d’une structure textile du type précité, intégrant simultanément également des fibres optiques à émission latérale due au phénomène de macro-bending précédemment évoqué (WO 2016/097524), permettant de créer d’autres types d’effet, en particulier d’optimiser, comme déjà dit, l’homogénéité de la lumière obtenue. Ces fibres optiques n’ont pas subi de modifications de surface.
Le procédé de l’invention vise également la réalisation d’une structure textile tricotée 3D, permettant d’obtenir une structure textile, dont une face ou les deux faces sont susceptibles de permettre la diffusion de lumière ce, de par l’utilisation d’un métier à double fonture.
L’invention vise également les structures textiles tricotées obtenues par le procédé de l’invention.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
La manière dont l’invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent, ressortiront mieux des exemples de réalisation qui suivent, donnés à titre indicatif et non limitatif à l’appui des figures annexées.
La figure 1 est une représentation schématique en plan illustrant un premier mode d’intégration des fibres optiques en sens production conforme au procédé de l’invention.
La figure 2 illustre deux variantes de la figure 1 représentant deux modes de liage différents des fibres optiques.
La figure 3 est une représentation schématique en plan illustrant une structure textile tricotée obtenue par le procédé de l’invention et permettant une orientation des fibres optiques en diagonale ou chevron ou en sinusoïde.
La figure 4 est une vue schématique en plan illustrant une structure textile tricotée conforme à l’invention, dans laquelle une fibre optique est intégrée en sens travers selon une trame continue par un métier de type trameur avec fil continue non coupé par exemple Karl Mayer de type VS ou Cornez.
La figure 5 est une représentation schématique en perspective d’une structure textile 3D obtenue selon le procédé de l’invention sur un métier double fonture.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION
On a représenté en relation avec la figure 1, une première forme de réalisation de l’invention. En l’espèce, il s’agit d’une structure tricotée obtenue par technologie à maille jetée sur métier Rachel ou Crochet, structure dans laquelle les fibres optiques (101) sont disposées dans le sens production, et maintenues en place selon cette direction par une armure simple tricot (102).
Cette armure permet de maintenir les fibres optiques (101) relativement rectilignes, et en l’espèce parallèlement au sens production. Cependant, cette armure confère une certaine élasticité à la structure, lui permettant son adaptabilité sur des formes ou volumes relativement complexes.
En outre, en raison du mode de liage, les fibres optiques ne subissent aucune contrainte mécanique, puisqu’aussi bien, elles ne maillent pas, de sorte que l’intégrité de leurs propriétés et caractéristiques intrinsèques sont conservées.
Les fibres optiques en question peuvent avoir subi un traitement de modification de surface préalable, et notamment une altération de la gaine enveloppant le cœur desdites fibres optiques.
Cette altération peut résulter d’un traitement mécanique, thermique voire chimique. On peut citer à titre d’exemple d’altération de la gaine des fibres optiques, le procédé décrit dans le document FR 2 714 147, consistant à faire défiler des fibres optiques dans une cabine de sablage où sont disposées une ou plusieurs buses projetant un abrasif sous haute pression.
Alternativement, les fibres optiques ne subissent un traitement de modification de surface que lorsqu’elles ont été intégrées dans la structure textile.
Par ailleurs, les fibres optiques peuvent être monomodes, c’est-à-dire présenter un cœur de faible diamètre, engendrant une perte de signal faible, ou multimodes, et donc présenter un cœur de plus grand diamètre. Dans le cas de fibres multimodes, celles-ci peuvent être à gradient d’indice (l’indice de réfraction change de manière continue), ou à saut d’indice (l’indice de réfraction change de manière discrète).
Typiquement, les fibres optiques mises en œuvre sont en verre, avec un diamètre compris entre 5 et 100 micromètres, ou encore en polymères (PMMA : polyméthacrylate de méthyl ; polystyrène, polycarbonate) avec un diamètre compris entre 200 et 1000 micromètres.
Selon la forme de réalisation de la figure 2, on a représenté deux autres modes de liage des fibres optiques (201).
Ainsi, sur la partie gauche de la figure, la structure de liage textile des fibres optiques (201) est réalisée soit selon un simple ou double tricot (202, 203), soit selon une armure avec chaînettes tramée (204). Les fibres optiques (201) sont intégrées de manière rectiligne à ladite structure. Selon cette configuration, et là encore, d’une part, les fibres optiques ne subissent pas de contraintes mécaniques liées à leur insertion dans la structure, et d’autre part, le mode de liage desdites fibres assure dans le cas du simple ou double tricot une certaine élasticité.
En revanche, sur la partie droite de la figure, la structure est réalisée sur une base chaînette tramée (205), et les fibres optiques (201) sont liées à ladite structure par une armure simple tricot (206). Dans cette configuration, en raison de la base de la structure, celle-ci est relativement bloquée, ce qui peut s’avérer nécessaire pour certaines applications lorsque le motif lumineux doit être strictement constant et rectiligne.
Ainsi donc, en fonction du mode de liage mis en œuvre, la structure peut présenter une capacité d’allongement variant typiquement entre 5 et 150 %, permettant ainsi de créer une surface lumineuse extensible en fonction des besoins.
Dans les trois modes de réalisation qui précèdent, les fibres optiques sont maintenues parfaitement rectilignes et ce, en l’absence de toute contrainte et donc respectant l’intégralité des caractéristiques originales desdites fibres optiques.
Selon une variante décrite sur la partie gauche de la figure 3, les fibres optiques (301) sont liées à la structure au moyen d’une base simple ou double tricot (302), ou encore sur base chaînette tramée (303, 304). Cette configuration permet d’obtenir une plus grande élasticité du liage des fibres optiques. En raison de la possibilité d’utiliser des fibres optiques de faible diamètre, et typiquement compris entre 0,05 et 0,5 millimètre, lesdites fibres présentent une certaine souplesse. Il devient donc possible, de par l’utilisation de la technologie à mailles jetées Rachel, de faire évoluer dans le tricot support lesdites fibres optiques selon des lignes brisées ou chevrons (partie gauche de la figure), ou des sinusoïdes (partie droite de la figure), dont l’amplitude et la fréquence peuvent varier, permettant ainsi autant de configurations possibles en termes d’effets lumineux, le cas échéant recherchés.
On choisit dans une telle hypothèse par exemple l’une des armures précitées en déplaçant les fibres optiques en trame partielle reliée par les colonnes de fils qui maillent et travaillent par exemple en chaînette (304), en simple tricot (302), en double tricot voire en maille « atlas ».
La technologie de l’invention permet également l’introduction des fibres optiques en sens travers selon une trame continue (voir figure 4), par exemple sur un métier de type « VS » Karl Mayer ou trameur Cornez tout en conférant aux fibres un angle respectant leur rayon de courbure maximum sans risque de les détériorer. Cette disposition en trame continue des fibres optiques (401) assure donc une continuité des fibres optiques et leur connexion simple à chacune de leurs extrémités, contrairement par exemple à la technologie tissage, qui oblige à couper l’extrémité de la tare à chaque tour du métier, et donc corollairement, complexifie la connexion des fibres à une source lumineuse.
Avantageusement, la technologie mise en œuvre permet l’introduction simultanée des deux types de fibres optiques, respectivement celles ayant subi un traitement de surface comme visé ci-dessus, mais également celles émettant de la lumière en raison du macro-bending (macro-courbure). Le couplage de ces deux effets optiques permet de générer d’autres types d’effets lumineux, et en outre, d’optimiser l’homogénéité de la lumière obtenue, justement en raison de la mise en œuvre de la technologie du macrobending. Ces deux types de fibres peuvent être introduits dans une même armure dans les mêmes zones ou dans des zones adjacentes du textile.
Par ailleurs, dans le cadre de la réalisation d’une structure textile 3D, et mettant en œuvre un métier Rachel double fonture, il est possible de disposer des deux faces (507, 508) de la structure 3D émettrices de lumière, les fibres optiques (501) étant insérées dans chacune desdites faces. Alternativement, seule l’une des deux faces peut être émettrice de lumière, les fibres optiques n’étant alors insérées que dans la face concernée. Corollairement, des motifs lumineux peuvent être également obtenus grâce à un effet de rétroéclairage par le choix de l’armure formant un motif esthétique de type nid d’abeille ou autre de la seconde face ne contenant pas de fibre optique. En outre, il est également possible de cumuler les fibres optiques insérées en sens production, tel que représentées et des fibres insérées en sens travers en adaptant un trameur spécifique avec une ou des fibres optiques continues en trame.
Selon cette technologie sur métier Rachel double fonture, il est également possible de coupler ou de dissocier par le choix des armures l’émission de lumière par émission latérale (fibres ayant subi un traitement de modification de surface) ou résultant de la mise en œuvre de macro-bending, c’est-à-dire de fibres optiques n’ayant pas subi de modifications de surface..
Les fibres optiques ainsi intégrées dans la structure textile peuvent être connectées à tout type de source lumineuse, notamment à base diodes électroluminescentes (LED), à base de OLEDs (diodes électroluminescentes organiques) ou à base de diodes laser, ces sources lumineuses étant susceptibles d’émettre une lumière centrée sur une seule longueur d’onde ou sur une bande de longueurs d’onde.
Le couplage des fibres optiques aux sources lumineuses peut être réalisé par le biais de simples connecteurs de couplage ou encore par des coupleurs SMA (coupleur SubMiniature de type A) voire même par des guides de lumière de fibres optiques.
On aura bien compris tout l’intérêt du procédé de l’invention, tout d’abord en termes de multiplicité d’effets lumineux susceptibles d’être obtenus. Parmi ceux-ci, la possibilité de disposer d’un cheminement rectilignes des fibres optiques au sein de la structure textile, y compris de manière isolée, ce, tant en sens production qu’en sens travers. Ce faisant, on peut obtenir une structure textile formant en quelque sorte des rayures lumineuses, de manière simple.
Par ailleurs, ce procédé permet l’intégration de fibres optiques en continu et en une seule étape directement lors de la production d’une structure textile. Cette structure peut être obtenue à moindre coût, sans devoir passer par des opérations annexes de découpe en bordure, notamment de complexage ou de couture générant une consommation de temps de temps outre un surenchérissement les coûts de production.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Procédé pour la réalisation d’une structure textile tricotée comprenant au sein d’un tricot ((102 ; 202, 203 ; 205, 206 ; 302 ; 303, 304 ; 402) des fibres optiques5 (101, 201, 301, 401, 501) susceptibles d’être connectées à une source lumineuse, lesdites fibres optiques ayant subi des modifications de surface en vue de conférer à la structure des propriétés de diffusion latérale de la lumière transitant dans les fibres optiques par rapport au plan dans lequel s’inscrit ladite structure, caractérisé en ce que les fibres optiques sont intégrées en sens production ou en10 sens travers dans un métier à tricoter Rachel ou crochet, les fibres optiques étant maintenues au sein de la structure par les fils constitutifs du tricot, les fibres optiques ne maillant pas.
- 2. Procédé pour la réalisation d’une structure textile tricotée selon la revendication15 1, caractérisé en ce que les fibres optiques (101, 201) sont maintenues parfaitement rectilignes et parallèlement au sens production de la structure par le biais d’amures chaînettes tramées.
- 3. Procédé pour la réalisation d’une structure textile tricotée selon la revendication20 1, caractérisé en ce que les fibres optiques (301) évoluent au sein de la structure selon des diagonales, des sinusoïdes ou des chevrons, d’amplitude et de fréquence déterminées, de par la mise en œuvre d’une armure permettant le déplacement des fibres optiques en trame partielle lors de la réalisation de ladite structure.
- 4. Procédé pour la réalisation d’une structure textile tricotée selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fibres optiques (401) sont insérées de manière continue et en sens travers.30
- 5. Procédé pour la réalisation d’une structure textile tricotée selon la revendication1, caractérisé en ce qu’outre des fibres optiques ayant subi des modifications de surface, des fibres optiques n’ayant pas subi de modifications de surface sont insérées dans la structure de manière telle qu’elles émettent de la lumière en raison du dépassement de leur angle de courbure limite (macro-bending).
- 6. Procédé pour la réalisation d’une structure textile tricotée selon la revendication 1, caractérisé en ce que la structure textile est une structure 3D obtenue par technologie Rachel sur un métier double fonture, et en ce que les fibres optiques sont insérées dans ladite structure sur l’une et/ou l’autre des deux faces de ladite structure ainsi obtenue.
- 7. Procédé pour la réalisation d’une structure textile tricotée selon la revendication 1, caractérisé en ce que la structure textile est une structure 3D obtenue par technologie Rachel sur un métier double fonture, et en ce que les fibres optiques sont insérées dans ladite structure sur l’une des deux faces de ladite structure ainsi obtenue, l’autre face étant réalisée selon une armure telle qu’elle présente des propriétés rétro-réfléchissantes de la lumière émise par les fibres optiques insérées dans la première face.
- 8. Procédé pour la réalisation d’une structure textile tricotée selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les fibres optiques sont en verre, avec un diamètre compris entre 5 et 100 micromètres.
- 9. Procédé pour la réalisation d’une structure textile tricotée selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les fibres optiques sont en polymères (PMMA : polyméthacrylate de méthyl ; polystyrène, polycarbonate) avec un diamètre compris entre 200 et 1000 micromètres.
- 10. Structure textile tricotée obtenue selon le procédé de l’une quelconque des revendications 1 à 9.1/3201201 .401402402
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Patent Citations (6)
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