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CA 02600255 2007-08-28
WO 2006/097620 PCT/FR2006/000559
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TISSU DE PROTECTION CONTRE LE FEU
La présente invention concerne le domaine de la protection contre
le feu. Elle concerne plus particulièrement un tissu de protection destiné à
former la couche extérieure d'un vêtement de protection contre le feu par
exemple d'un vêtement de pompier.
La sécurité des hommes est un critère primordial dans l'évolution
technique de notre société. Dans le domaine du feu, on cherche en
particulier à ce que les personnes qui interviennent dans la lutte contre les
incendies soient le plus possible protégées pour éviter ou tout au moins
limiter les accidents graves. C'est ainsi que les producteurs textile ont
développé des matériaux spécifiques de protection contre le feu, à savoir
des fibres thermostables ou thermoréactives, des étoffes réalisées à partir
des dites fibres et des vêtements confectionnés à partir de ces étoffes.
S'agissant des fibres couramment utilisées dans la confection de
vêtements de protection contre le feu, on connaît notamment des fibres
nommées aramides, que ce soit para-aramides ou méta-aramides, par
exemple, la fibre Kermel qui appartient à la famille chimique des
polyamides imides, par exemple la fibre Nomex qui est un
polymétaphénilèneisophtalamide.
On connaît également les fibres commercialisées sous les
appellations Kevlar , Twaron et Technora 0.
Il convient de souligner qu'un vêtement pour sapeur pompier doit,
en plus de ses propriétés au feu, répondre aux mêmes exigences
esthétiques que tout autre vêtement, en particulier avoir un aspect visuel
extérieur qui soit acceptable ou tout au moins reproductible d'un vêtement
à l'autre.
Or il existe sur le marché des matériaux qui seraient
particulièrement intéressants pour la réalisation de tissus extérieurs pour
vêtements de protection au feu, s'agissant de leur résistance mécanique
et de leur résistance thermique, mais qui présentent un risque majeur de
défaut d'un point de vue esthétique. Par exemple, il s'agit de fils de type
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para-aramide haut module qui présentent une variation de teinte sur leur
longueur. Sans vouloir apporter d'explication scientifique à ce phénomène,
il est possible de penser que ces variations sont dues aux traitements qui
interviennent lors de la fabrication de tels fils.
De ce fait, pour la réalisation d'un tissu de protection destiné à
former la couche extérieure d'un vêtement de protection contre le feu, on
met en oruvre des fils de type para-aramide qui ne présentent pas un tel
défaut, par exemple les fils commercialisés sous les appellations Kevlar@,
Twaron et Technora . Cependant, ces fils présentent un autre
inconvénient qui réside dans le fait qu'ils sont sensibles aux ultraviolets,
et
que, lorsqu'ils sont teints, ils présentent des coloris de mauvaise solidité à
la lumière. C'est pourquoi, ces fils de para-aramide sont de plus en plus
souvent mis en oeuvre dans des tissus de type double étoffe, en faisant en
sorte que lesdits fils soient disposés sur la face interne de la couche
extérieure du vêtement, c'est-à-dire la face qui n'est pas directement
exposée à la lumière et aux ultraviolets. Cette mise en osuvre présente un
inconvénient majeur qui consiste à devoir augmenter la masse surfacique
du tissu si l'on choisit une proportion relativement élevée de fils de type
para-aramide, par exemple des tissus faisant au moins 300 g/m2 si l'on
veut de l'ordre de 50% de fils de type para-aramide. Par contre si l'on
veut maintenir une masse surfacique plus conventionnelle, par exemple
de 220 g/mz, il faut baisser de manière importante la proportion de fils de
type para-aramide, par exemple 10 % de fils para-aramide.
Le but de la présente invention est de proposer un tissu de
protection apte à former la couche extérieure d'un vêtement de protection
contre le feu, qui pallie les inconvénients cités ci-dessus.
Il s'agit d'un tissu de protection, ayant une masse surfacique
inférieure à 300 g/mz, de préférence comprise entre 180 et 260 gr/m2 qui
est constitué d'au moins deux types de fils résistants au feu, à savoir un
premier type de fils de type méta-aramide, un second type de fils de type
para-aramide haut module présentant sur leur longueur des variations de
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teinte et éventuellement, en chaîne, un troisième type de fils de type para-
aramide ne présentant pas ces variations de teinte, mais sensibles aux
ultra-violets ; ce tissu comporte de 15 à 50 % de fils du second type et
éventuellement du troisième type et son armure est déterminée en sorte
que, sur la face extérieure du tissu, les fils de chaîne du second et
éventuellement du troisième type sont presque totalement masqués.
Ainsi, selon la disposition particulière de la présente invention, il est
possible d'obtenir un tissu de protection de masse surfacique classique et
qui comporte une grande proportion de fils de para-aramide, notamment
de fils haut module non sensible aux ultra violets qui, malgré la variation
de teinte inhérent à ce type de fil, présente un aspect esthétique
acceptable.
En effet, le demandeur a pu constater que la variation de teinte sur
la longueur n'est pas rédhibitoire quand la trame est apparente sur la
couche extérieure, contrairement à ce qui a été observé s'agissant de la
chaîne.
Ceci peut s'expliquer quant on considère que les fils de chaîne sont
prélevés, lors l'ourdissage, sur des bobines de lots de fabrication
différents, de sorte que la juxtaposition des fils de chaîne prélevés de ces
bobines et comportant des coloris différents peut générer une rayure sur
toute la longueur de la pièce, ce qui constitue un défaut rédhibitoire.
De plus, même si toutes les bobines du cantre d'ourdissage sont du
même lot, la variation de teinte va se traduire par un aspect visuel différent
entre le début et la fin de la pièce, ce qui se répercutera sur les vêtements
confectionnés avec ladite pièce : un même vêtement pourra présenter des
variations d'aspect si les panneaux découpés pour la confection sont
prélevés dans des zones éloignées de la même pièce ou encore deux
vêtements auront des aspects visuels différents selon que les panneaux
utilisés pour leur confection proviennent du début ou de la fin de la pièce.
Par contre, dans le cadre de la trame, le contraste de coloris ne
concerne que la largeur du tissu, généralement entre 1,50 m et 1,60 m
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puisque c'est le même fil de trame qui croise les fils de chaîne sur toute
cette largeur. Eventuellement il est d'ailleurs possible, avec un mélangeur
de trame, d'utiliser plusieurs bobines à tour de rôle pour constituer les
duites et réduire ainsi l'effet de la variation de coloris des fils de trame
par
un mélange statistique.
Par ailleurs, s'agissant des fils de para-aramide, ne présentant pas
de variations de teinte mais plus sensibles aux ultraviolets, ils ne sont mis
en oeuvre qu'en chaîne et le fait qu'il soient presque totalement masqués
évite le problème de dégradation due à l'action de la lumière et des
ultraviolets.
Dans une variante de réalisation, les fils du second et
éventuellement du troisième type représentent de 30 à 50 % des fils de
chaîne et les fils du second type de 30 à 50 % des fils de trame.
Dans une variante de réalisation, les fils du premier et du second
type font de l'ordre de 12 à 16 tex X 2.
Dans une variante de réalisation, le tissu en question présente une
armure de base ayant en chaîne l'agencement suivant : un fil du premier
type, un fil du second type et deux fils du premier type et en trame une
alternance de fils du premier et du second type.
Dans ce mode de réalisation, il a été possible de réaliser un tissu
de protection ayant une masse surfacique de l'ordre de 220 gr/m2 et ayant
une proportion finale de 66,3 % de fibres de méta-aramide, de 33 % de
fibres de para-aramides, haut module à variation de coloris sur sa
longueur et de 0,7 % de fibres anti-statiques. Il est à souligner que
s'agissant des fils du premier type, les fibres de méta-aramide sont
généralement mélangées avec un faible pourcentage de fibres anti-
statiques, notamment des fibres de type Belltron ou autres fibres,
dissipatrices de charge ou conductrices.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la
description d'exemples de réalisation d'un tissu de protection ayant une
masse surfacique inférieur à 300 g/mz, destiné à former la couche
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extérieure d'un vêtement pour sapeur pompier, illustré par les figures 1 et
2 représentant deux armures de base pour ledit tissu de type armure
double face chaîne.
Dans le premier exemple, les fils du premier type sont des fils du
5 type méta-aramide de titrage 14,3 tex X 2 (plus couramment dénommés
Nm 70/2) composés de 99 % de fibres méta-aramides connues sous la
dénomination Kermel et 1% de fibres anti-statiques.
Les fils du second type sont des fils de type para-aramide de titrage
14,3 tex X 2, haut module, présentant des variations de coloris sur leur
1o longueur. Il s'agit par exemple de fils connus sous la dénomination Rusar
. Il peut également s'agir de fils connus sous la dénomination Armos ,
SVMO ou AuTx-HT O. Il s'agit de fils de filaments continus.
Comme indiqué sur la figurel dans ce premier exemple, le motif
d'ourdissage est de 3 fils de type méta-aramide (K pour KERMEL ) pour
un fil de type para-aramide (P pour para-aramide).
Quant au motif de tramage, il est d'un fil de méta-aramide (K) pour
un fil de para-aramide (P).
La contexture du tissu est de 52 X 22 fils /cm.
Sa masse surfacique est de l'ordre de 220 gr/m2, avec une
2 0 proportion finale de 66,3 % de fibres méta-aramides, 33 % de fibres para-
aramides et 0,7 % de fibres anti-statiques.
Dans cet exemple de réalisation, dans chaque motif unitaire (4 x 4)
ayant l'armure illustré, les fils de chaîne de type para-aramide haut
module se trouvent alternativement visibles en face endroit et en face
envers selon un rapport de 1 pour 3. En pratique, avec ce genre d'armure,
il s'avère que le fil de chaîne en méta-aramide(K) qui se trouve le plus à
gauche du motif d'armure va avoir tendance à passer par-dessus le fil de
chaîne en para-aramide (P) ce qui fait que le dit fil de chaîne est en réalité
quasiment totalement masqué sur la face endroit du tissu.
II est à noter que si, pour la chaîne, il est préférable d'utiliser des fils
retors à deux bouts du fait d'une meilleure tissabilité, il est possible pour
la
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trame d'utiliser des fils simples. Par exemple pour des fils de titrage de
14,3 tex x 2 en chaîne, on utilise en trame des fils simples de 29,4 tex.
Le second exemple diffère du premier par l'armure de base, du type
armure double-face chaîne, qui est illustrée à la figure 2, dans lequel le
motif d'ourdissage est aussi de trois fils de type méta-aramide pour un fil
de type para-aramide et le motif de tramage est aussi d'un fil de type
méta-aramide pour un fil de type para-aramide.
Dans ce second exemple, dans chaque motif unitaire (4 x 6) les fils
de chaîne de type para-aramide se trouvent alternativement visibles en
face endroit et en face envers selon un rapport de 1 pour 2, mais comme
dans le premier exemple le fil de chaîne en méta-aramide (K) qui se
trouve le plus à gauche du motif d'armure à tendance à passer par-dessus
le fil de chaîne en para-aramide (P) qui lui est immédiatement adjacent, ce
qui fait que, sur la face endroit du tissu, le fil de chaîne en para-aramide
est quasiment totalement masqué.
Dans ces deux exemples, tous les fils de chaîne et de trame en
para-aramide peuvent être du second type mais on peut aussi avoir tous
les fils de chaîne en para-aramide du troisième type.
Ainsi, pour le fil de chaîne en para-aramide (P) il devrait être
possible d'utiliser des fils plus classiques de type Kevlar Twaron ou
Technora O puisqu'étant quasiment totalement masqués, il ne devraient
pas être directement sous l'effet des ultraviolets et de la lumière. Cette
variante présente un avantage financier puisque ces fils plus classiques
sont moins coûteux que les fils de type para-aramide précités présentant
des variations de teinte sur leur longueur. Cependant elle peut présenter
un inconvénient sur le plan de la résistance mécanique du tissu du fait
d'une moindre résistance des fils plus classiques qui, pour les finesses de
fils souhaitables, sont, sur le marché, des filés de fibres alors que les fils
précités à variation de teinte sur la longueur sont des fils multi
filamentaires (à filaments continus) de plus grande résistance.
La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation
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décrits et illustrés à titre d'exemples non exhaustifs. En particulier, il est
possible d'envisager d'autres armures, par exemple une armure dans
laquelle le motif d'ourdissage est de quatre fils du premier type pour un fil
du second type et le motif de tramage d'un fil du premier type pour un fil
du second type, pour une meilleure densité et un meilleur masquage des
fils du second type en chaîne, tout en restant dans les masses surfaciques
souhaitées et avec une proportion de l'ordre de 30 % des fils du second
type.
