TEXTILE ET PROCEDE DE FABRICATION

"Textile et procédé de fabrication"

L'invention est du domaine général des procédés de fabrication de textiles, en particulier tissés. Elle concerne plus particulièrement un textile rétroréfléchissant tel que par exemple une écharpe de sécurité, ainsi que son procédé de fabrication. Dans le domaine des vêtements de sécurité, destinés à assurer une visibilité de leur porteur dans des conditions d'éclairage réduit, la nuit par exemple, on connaît principalement des gilets sur lesquels sont thermocollées des bandes rétroréfléchissantes de quelques centimètres de largeur. On peut citer par exemple un document brevet ERDMANN (DE 94 01 816 A) dans lequel est décrit le thermocollage ou la couture après coup d'une bande rétroréfléchissante relativement large sur une étoffe préalablement réalisée de façon classique (tissage, tricotage).

Ces bandes sont assez rigides (ce qui rigidifie le vêtement support), et leur mode de fixation sur le support tissu restreint leur domaine d'application tant pour des raisons techniques qu'économiques.

Par ailleurs, ces vêtements de sécurité sont onéreux du fait du prix de la plaque ou de la bande rétroréfléchissante, réalisée dans un matériau particulier comportant un traitement de surface.

Enfin, ils sont d'un aspect peu esthétique, ce qui empêche leur diffusion hors du domaine professionnel.

Il est donc clair que leur conception pour un marché professionnel, autant dans leur forme, que dans leur prix ou leur conception générale, rend leur adaptation difficile pour un usage grand public.

Or, les accidents entre des véhicules automobiles et des piétons ou véhicules à deux roues sont fréquents la nuit (plus de 50% des accidents mortels pour les piétons), avec des conséquences évidentes en termes de blessures.

Le problème fondamental formulé dans la présente invention est donc de créer un vêtement de sécurité d'usage grand public, donc relativement peu onéreux, et facile à porter. A cet effet, l'invention vise, en premier lieu un textile, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un fil formé d'une bande plastique insérée en trame dans sa texture lors de sa fabrication. Avantageusement, ce fil plat est rétroréfléchissant. Selon un mode de réalisation préféré, la largeur de chaque fil rétro réfléchissant est de l'ordre de 0,37 mm à 1 ,1 mm.

Le fait d'insérer le fil rétroréfléchissant en trame et non en chaîne sécurise la fabrication car les fils rétroréfléchissants sont plus fragiles que les fils classiques. Ceci est valable bien entendu pour un textile tissé mais aussi pour un textile tricoté dans lequel il n'existe pas une chaîne ourdie au préalable.

Cette disposition permet, d'une part, de réduire le coût de matériau rétroréfléchissant utilisé, et, d'autre part, de rendre le tissage des fils au sein de la bande tissée nettement plus aisé qu'avec un fil large. On constate après expérimentation que cette largeur est suffisante pour assurer une très bonne visibilité à grande distance la nuit, et, dans le même temps, que cette largeur réduite rend le fil peu visible le jour, ce qui permet de le noyer dans un motif de façon à faciliter son acceptation par un public de porteurs plus sensibles à la mode qu'à la sécurité. On comprend que le fait de choisir un accessoire vestimentaire de type écharpe, essentiellement porté en hiver, lorsque les nuits sont les plus longues, rend son emport naturel et garantit, du fait de son port autour du cou, une visibilité de sécurité par une voiture en feux de croisement à plusieurs dizaines de mètres, et en phares à plus de 150 mètres. Dans un mode préféré de réalisation, la bande tissée comprend près de chaque extrémité et également dans sa partie centrale des groupes de plusieurs fils rétroréfléchissants espacés, et par exemple quatre à dix fils par groupe, préférentiellement espacés d'au moins la largeur de chaque fil, voire de deux fois la largeur desdits fils. Le but est naturellement de s'assurer qu'au moins un groupe de fils rétroréfléchissants reste visible depuis l'avant comme depuis l'arrière, quelle que soit la position dans laquelle l'écharpe est placée sur le col du porteur. Dans un mode de réalisation encore plus avantageux, chaque fil rétroréfléchissant traverse la bande tissée de manière à être visible sur les deux faces de ladite bande.

Cette disposition contribue encore à renforcer la sécurité, dans la mesure où des fils traversant créent un effet rétroréfléchissant sur les deux faces de la bande tissée, donc visible dans une grande variété de position de ladite bande.

L'invention vise aussi un procédé de réalisation de textile, caractérisé en ce qu'il comporte une étape d'insertion d'au moins deux matériaux de résistance mécanique différente dont l'un est un fil plat. Avantageusement ce procédé comprend une opération consistant à dérouler ledit fil plat en le faisant passer successivement par deux prédélivreurs tournant en sens inverse l'un par rapport à l'autre.

Dans un mode de réalisation particulier, le procédé utilise un matériau de type fibre textile, et un matériau de type bande plastique. Selon diverses dispositions éventuellement utilisées en conjonction :

- la bande plastique est de largeur de l'ordre de 0,37 mm.

- la bande plastique est réalisée en matériau rétroréfléchissant.

- le procédé comporte une étape de déroulage du fil plastique par "ballon contrôlé" mobile autour d'une bobine fixe. Une autre application importante de l'invention vise le domaine général des procédés de fabrication des revêtements textiles, en particulier tissés ou tricotés, employés par exemple dans la garniture des habitacles de véhicules à moteur.

Elle concerne plus particulièrement un procédé de fabrication des garnitures de sécurité destinées au capitonnage des portes et des sièges des véhicules à moteur terrestres, aériens et de navigation.

En effet, dans le domaine de la sécurité des usagers de véhicules à moteur terrestres se trouvant dans des conditions d'éclairage réduites lors de l'ouverture volontaire des portières, on connaît principalement les moyens de protection ci-après :

- Les feux de signalisation placés au bas des portières qui s'allument lors de l'ouverture de celles-ci quand les phares sont en action. - Les catadioptres en matière plastique placés au bas des portières qui réfléchissent tout faisceau lumineux à sa source.

Le premier en raison de son coût est réservé aux véhicules de haut de gamme, le second en raison de son aspect clinquant est peu utilisé. De plus, en cas d'accident sérieux, les portières peuvent être endommagées ou arrachées, ce qui rend ces moyens de sécurité totalement inopérants.

Ainsi donc, lors d'accidents dans des conditions d'éclairage réduites, les véhicules immobilisés dans un état plus ou moins disloqué ne possèdent plus comme moyen passif de signalisation que les catadioptres intégrés dans leurs feux de signalisation arrière. Encore faut-il pour fonctionner qu'ils se trouvent dans l'axe des phares des véhicules arrivant sur les lieux de l'accident.

L'invention propose de créer un revêtement de sécurité d'usage généralisé, peu onéreux, sans opération de montage sur la chaîne de fabrication des véhicules, et qui résiste à tous les chocs et déformations subis par l'habitacle lors d'un accident sans perdre ses qualités de signalisation.

A cet effet, l'invention vise un revêtement utilisé pour le capitonnage intérieur des véhicules, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un fil plat rétroréfléchissant inséré en trame dans sa texture lors de sa fabrication. Selon un mode de réalisation préféré, la largeur du fil rétroréfléchissant est de l'ordre de 0,375 mm à 1 ,1 mm. De manière à réduire le coût du matériau rétroréfléchissant utilisé et dans un mode de réalisation préféré, le revêtement tissé ou tricoté comprend des groupes de plusieurs fils rétroréfléchissant espacés et préférentiellement séparés par au moins un fil classique. La description et les dessins qui suivent permettront de mieux comprendre les buts et avantages de l'invention. Il est clair que cette description est donnée à titre d'exemple, et n'a pas de caractère limitatif. Dans les dessins :

- la figure 1 représente une écharpe tissée conforme à l'invention;

- la figure 2 illustre partiellement un dispositif de tissage selon l'invention, utilisant deux prédélivreurs. Dans l'exemple décrit ici à titre non limitatif, la bande tissée 1 selon l'invention est destinée à être transformée en écharpe de type classique. Ses dimensions sont donc classiques pour cet usage.

La bande tissée 1 est principalement réalisée en acrylique ou en fibre naturelle (de type laine), et elle comporte trois groupes 2 (dans l'exemple décrit ici) de zones 3 à fils rétroréfléchissants.

Les groupes 2 de fils sont disposés aux deux extrémités de l'écharpe, ainsi que de façon régulièrement répartie sur sa longueur.

Chaque groupe 2 comporte trois zones 3 distinctes comportant chacune cinq fils rétroréfléchissants, dont la largeur unitaire est d'environ 0,37 mm. Cette largeur peut évidemment varier selon les besoins de motifs particuliers (en particulier, elle peut être de 0,8 mm et 1 ,1 mm dans les mêmes conditions de fabrication), mais est limitée d'une part par le besoin de visibilité à grande distance, et d'autre part, par le mode de tissage du fil, qui empêche d'utiliser un fil très au-delà du millimètre de largeur.

Les fils rétroréfléchissants sont espacés de un à trois fois leur largeur (c'est à dire par un à quelques fils d'acrylique ou de type laine).

Le matériau utilisé pour la réalisation des fils rétroréfléchissants est préférentiellement une feuille plastique (polyester) couverte sur ses deux faces par une pellicule de résine incluant des billes de verre, et usuellement présenté en rouleaux ou en bandes larges de quelques centimètres. Un tel matériau est par exemple fabriqué par la société 3M dans sa gamme Scotchlite (marque déposée).

Le procédé de fabrication de l'écharpe comporte un tissage par une machine de type principalement connue de l'homme du métier. Dans ce procédé classique, les fils de chaîne sont déjà tendus parallèlement les uns aux autres, et une lance mue en déplacement alternatif perpendiculairement aux fils de chaîne vient effectuer le tissage proprement dit. La fréquence de frappe de la lance est d'environ 300 à 600 coups par minute, sur une longueur de 1 ,5 à 2 mètres (d'où un besoin de délivrer du fil avec une tension minime et régulière, à un rythme de l'ordre de quelques centaines de mètres par minute). Ces dispositions, ici extrêmement résumées, sont tout à fait classiques et connues de l'homme du métier.

Les fils de trame classiques sont stockés sur des bobines dont l'axe est sensiblement horizontal, de forme conique, et dont le fil se déroule au fur et à mesure du déplacement de la lance.

Pour éviter des tensions excessives sur le fil lors des trajets très rapides de la lance, on utilise éventuellement un mécanisme dit prédélivreur, connu en soi, qui provoque un déroulage continu du fil de la bobine, et stocke ce fil sous forme de quelques spires (enroulements) parallèles larges, dans l'axe de la lance. Le fil stocké dans ces quelques spires est délivré d'un coup à la lance pour assurer une longueur de fils suffisante à un trajet de ladite lance.

Lorsque plusieurs fils différents sont utilisés lors du tissage, plusieurs bobines et prédélivreurs sont utilisés en parallèle.

Dans la présente invention, un des fils à tisser est un fil rétroréfléchissant, dont on a vu qu'il s'agit essentiellement d'une bande plastique de section rectangulaire (épaisseur 0.15 mm, largeur 0,37 mm à 1,1 mm), traitée sur ses deux faces par une résine comportant des éléments réfléchissants qui sont fixés par la résine. Il est clair que ce fil est beaucoup plus cassant et rigide que les fils de tissage classique. Le fil rétroréfléchissant est réalisé à partir d'une feuille décrite plus haut.

Dans la présente invention, une telle feuille est découpée en fils dont l'ordre de grandeur de largeur est environ 0,37 mm, avec une section de fil rectangulaire, du fait de son mode de fabrication. Cette découpe en fil est réalisée par le fabricant, et le fil est fourni enroulé sur des bobines plates à joues.

Ce fil est utilisé ici sans traitement supplémentaire destiné à le renforcer. On n'utilise ni guipage, ni retordage, ni enrobage du fil avant de le tisser. Toutes ces opérations entraînent en effet une diminution significative du pouvoir rétroréfléchissant du fil, en modifiant son aspect. Cependant, la rigidité mécanique du fil rétroréfléchissant est ici nettement plus grande que pour le fil acrylique ou de type laine. Par ailleurs, son inertie au tirage est également nettement plus élevée, tandis que sa fragilité (200 gr environ) est supérieure à celle de l'acrylique (ou fil de type laine).

On constate alors que l'utilisation de dispositif traditionnel de bobines de fils à tisser (en trame) disposées à l'horizontale peut engendrer des problèmes considérables d'emmêlement du fil rétroréfléchissant, et que son inertie et sa rigidité provoquent des ruptures de fils ou des vrilles qui entraînent des arrêts successifs de tissage.

Pour résoudre ce problème, l'invention prévoit en outre d'utiliser ici aussi un prédélivreur qui permette de conserver une vitesse de dévidage du fil rétroréfléchissant quasi-constante.

Selon un exemple décrit ici à titre non limitatif, la bobine de fil rétroréfléchissant est stockée en position verticale fixe, au contraire des systèmes connus où les bobines plates de fil pour lisière sont mobiles en rotation. Dans le présent exemple, on a opté pour un dispositif de dévidage de type dit en ballon contrôlé, connu en soi : le fil rétroréfléchissant est mobile en rotation autour de l'axe de la bobine et cela provoque le déroulage du fil à la vitesse désirée, en évitant une tension excessive. La distance entre le bord de la bobine de fil rétroréfléchissant et la paroi de l'anti-ballon est préférentiellement de quelques millimètres, pour éviter l'emmêlement du fil. Le prédélivreur utilisé est, dans l'exemple décrit ici, de type à spires séparées, c'est-à-dire que les spires ne se recouvrent pas pour réduire encore la tension exercée sur le fil (éviter les superpositions) lors de la traction de la lance.

Par ailleurs, on choisit pour le prédélivreur des freins de type à balais. En effet, les feins à lamelles métalliques ou les dispositifs dits "fiex-brakes" sont trop agressifs avec la surface du fil plastique.

Enfin, le détecteur d'alimentation du prédélivreur choisi est de type magnétique ou mécanique pour éviter les problèmes dus à l'effet réfléchissant du fil sur la cellule optique de contrôle d'alimentation des prédélivreurs optiques.

De manière à ce que le fil rétroréfléchissant soit visible sur les deux faces de la bande tissée, on choisit ici un procédé à fil traversant. De manière préférentielle, on fera tourner le prédélivreur en sens inverse de la rotation du fil lors du dévidage de la bobine à joues.

Le fil rétroréfléchissant est alterné avec au moins un fil d'acrylique (ou laine) pour éviter de créer une bande de plastique large de caractéristiques mécaniques très différentes du reste de la bande tissée, ce qui pourrait poser des problèmes lors de la finition du traitement de l'écharpe.

Pour la réalisation d'écharpes, des groupes comportant quatre à dix fils rétroréfléchissants espacés par un à trois fils d'acrylique, sont disposés de loin en loin lors du tissage, par exemple tous les 40 centimètres. Après la phase de tissage, la bande de tissu subit un traitement comportant plusieurs phases d'apprêt : lavage, séchage, grattage, tonte, décati, avant une découpe et un conditionnement final de type classique.

Les étapes de grattage, tonte et décati sont ici sensiblement identiques au procédé classique, à ceci près que les fils acryliques (ou laine ou autre fibre) doivent être étirés après le séchage, du fait d'une rétraction différente, par rapport au fil plastique, lors dudit séchage.

En ce qui concerne l'étape de séchage, la différence de matière des fils fait que ces fils réagissent de manière différente aux contraintes mécaniques et thermiques. Le fil rétroréfléchissant perd ses caractéristiques s'il est porté durablement au-delà de 125°C (perte de la résine de surface), ce qui contraint à effectuer un lavage doux, avec un séchage lent.

Dans une variante de bande tissée, celle-ci comporte seulement trois groupes de fils rétroréfléchissants, disposés aux deux extrémités et au centre de la bande. Dans une variante de procédé de réalisation, celui-ci comporte également un traitement chimique anti-bactérien (et anti-acariens), anti-tâches.

Ce traitement chimique est effectué avant une deuxième étape de séchage qui précède le grattage.

Dans ce traitement chimique, il s'agit d'utiliser des produits anti-tâches et anti-bactériens compatibles entre eux pour être appliqués en une seule imprégnation. Le traitement consiste en une réticulation (polymérisation) des fils de la bande tissée, qui pose donc des problèmes de vitesse de rétraction et de température atteinte par la bande tissée, puisque les fils rétroréfléchissants ne supportent pas une température de chauffage par air supérieure à 190°C.

Les produits utilisés doivent être de polarités compatibles afin de ne pas provoquer de problèmes d'instabilité dans l'émulsion du bain d'imprégnation qui occasionneraient une mauvaise homogénéité dans le traitement du tissu imprégné.

On choisit alors de préférence : a) des produits anioniques (dérivés d'isothiazoline), peu sensibles à des pH faibles et dont les qualités bactériostatiques et fongistatiques répondent aux tests de tolérance cutanée 404 et 406 de l'OCDE, b) des produits fluorocarbonés non ioniques dont les copolymères ont des points de fusion et de réticulation les plus bas possibles de façon à ne pas dégrader thermiquement les résines ou fils plastiques (rétroréfléchissants).

La méthode de séchage et de réticulation des produits fluorocarbonés se conduit en plusieurs phases :

1/ séchage du tissu à une température d'air de 120°C jusqu'à obtenir au pyromètre sur tissu une température de 100°C,

2/ réticulation de l'apprêt fluorocarboné par un passage rapide et instantané à 185°C de température d'air amenant le tissu pendant 15 secondes à 165°C,

3/ refroidissement rapide du tissu à 30-40°C par ventilation forcée. Dans une variante de tissage, la bande de tissu ou l'écharpe est tissée sur un métier de type Jacquard qui permet de réaliser des motifs artistiques ou scripturaux (lettres) avec le fil secondaire (rétroréfléchissant). La technique de dévidage reste dans ce cas la même (anti-ballon et prédélivreur).

Dans une variante de fil secondaire de tissage, celui-ci est recouvert de résine réfléchissante sur une seule face.

Dans une autre variante, le fil secondaire est un fil couvert d'un substrat magnétique. Dans une variante de dispositif de dévidage de fil rétroréfléchissant, on utilise un dévidage de la bobine de fil plastique par rotation libre autour de son axe, placé ici de façon horizontale.

De préférence, un dispositif de freinage à friction réglable par la compression d'un ressort assure une tension minime, par exemple de quelques dizaines de grammes sur le fil, et évite un mouvement désordonné de la bobine.

L'appel du fil 5 et le déroulement maîtrisé de la bobine 6 sont, dans la présente variante, commandés par un premier prédélivreur 4, tel qu'on le voit sur la figure 2. Celui-ci tourne uniquement dans un premier sens (noté S sur la figure), et sa vitesse de démarrage, sa vitesse de marche et de freinage sont régulées par une platine à variation de fréquence PE de type classique (non représentée en détail sur la figure). La régulation permet de modérer et contrôler le déroulement de la bobine en minimisant les efforts de traction sur le fil.

Un second prédélivreur 7 est disposé directement en aval du premier prédélivreur 4. Il tourne uniquement dans un sens (noté Z sur la figure 2) inverse du sens de rotation S du premier prédélivreur 4, de manière à équilibrer à zéro la torsion du fil rétroréfléchissant lors de son tissage. Les caractéristiques techniques des deux prédélivreurs doivent être sensiblement identiques.

Cet agencement s'est révélé particulièrement efficace pour contrôler le dévidage d'un fil plat tel que celui utilisé ; il permet d'éviter le vrillage de ce fil.

On comprend que l'utilisation des deux prédélivreurs en série et inversés permet un stockage d'une longueur de fil importante, sans pour autant provoquer la création de spires de fil, qui se traduiraient par la présence de retournements successifs du fil dans le tissage (cols).

A titre d'ordre de grandeur purement explicatif et nullement limitatif, les bobines à joues 6 de fils comportent classiquement 16 000 tours de fil, et les prédélivreurs ont une circonférence de 50 à 60 cm. De ce fait, en l'absence de dispositif à deux prédélivreurs inversés, chaque enroulement sur le prédélivreur créerait un double retournement de fil tous les 50 cm, et donc deux cols dans le tissage tous les 50 cm. Les prédélivreurs utilisés sont ici de type à spirales séparées, les spires stockées sur le corps de l'appareil ne se recouvrant pas, pour réduire encore la tension exercée sur le fil lors de la traction de la lance (en évitant les superpositions). On choisit d'utiliser alors préférentiellement des prédélivreurs dotés d'un détecteur d'alimentation de type mécanique, pour éviter les problèmes dus à l'effet réfléchissant du fil sur la cellule optique de contrôle d'alimentation des prédélivreurs optiques.

De plus, on choisit préférentiellement dans cette variante d'utiliser des freins de type dit à balais. Les freins de fil à disques ou à lamelles étant trop agressifs avec la surface du fil plastique, et risquant de provoquer plus souvent une rupture de ce fil.

Dans une variante encore plus particulière, pour améliorer le rendement du métier à tisser et modérer la vitesse de rotation de la bobine 6 d'alimentation de fil plastique, on dispose plusieurs ensembles comprenant une bobine 6 et deux prédélivreurs 4, 7, pour préparer l'insertion de la trame. Le sélecteur de la machine actionne successivement chaque ensemble de deux prédélivreurs 4, 7. La vitesse de déroulement du fil de la bobine se trouve ainsi divisée par le nombre d'ensembles de prédélivreurs montés en parallèle et dédiés au fil plastique.

Typiquement dans cette variante, lorsqu'un groupe de deux prédélivreurs est en cours d'utilisation par la machine à tisser, les autres groupes se remplissent de fil, et tous les groupe se remplissent lorsque seul du fil "normal" est en cours de tissage. II est à noter que le principe de l'alimentation de machines textiles par la mise en œuvre du système à deux prédélivreurs inversés dont le premier est asservi par une platine électronique PE permettant de gérer l'accélération, la vitesse et le freinage de la bobine de fil plastique (mobile autour de son axe) est applicable à toute machine textile, quelle que soit la nature du fil traité si ses caractéristiques techniques le nécessitent.

Dans le cas où on utilise pour le tissage un fil plastique revêtu d'un substrat (par exemple rétroréfléchissant) sur une seule face, il est nécessaire de contrôler que ledit substrat est bien présenté lors du tissage du bon côté (face rétroréfléchissante vers l'extérieur). Une cellule photo-électrique P est disposée à cet effet en sortie du second prédélivreur 7, travaillant sur l'envers du fil, en cas de retournement de celui-ci, le substrat réfléchissant aveugle la cellule qui réagit alors comme à une absence de fil et provoque l'arrêt de la machine (ou dans une version plus évoluée provoque la mise en marche d'un dispositif de remise du fil dans le sens endroit).

On comprend que le principe d'alimentation de machines textiles par la mis en œuvre de deux prédélivreurs inversés dont le premier est asservi par une platine électronique permettant de gérer l'accélération, la vitesse et le freinage de la bobine de fil plastique (mobile autour de son axe), est naturellement applicable à toute machine textile en général.

On note qu'il est souhaitable d'utiliser un métier à tisser de type utilisant la technique dite des pinces positives. Ces pinces positives servent à tenir le fil lors de son tissage, elles sont commandées et réglables tant pour la préhension que pour le lâcher du fil.

Par opposition, les pinces négatives ne font que pincer le fil pour le véhiculer.

Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux détails des formes de réalisation décrits ici à titre d'exemple, mais s'étend au contraire aux modifications à la portée de l'homme de l'art. En particulier, le procédé de tissage est applicable à la réalisation de tout vêtement ou pièce tissée, sans modification notable.