THERMAL PROTECTION FABRIC

TISSU DE PROTECTION THERMIQUE

Abrégé français

Tissu comportant une armure de fils de chaîne dans une direction et de fils de
trame dans la direction perpendiculaire. Ce tissu 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 fibres étant
réalisés en des matériaux non feu et non fusibles.

Abrégé anglais

The invention concerns a fabric comprising a weave of warp yarns in one direction and of weft yarns in the perpendicular direction. Said fabric comprises, in one direction, yarns consisting of alternating continuous filaments and spun yarns, and in the other direction, yarns produced from spun yarns, the various continuous filaments being produced in flame retardant and non-fusible materials.

Revendications

6
REVENDICATIONS
1. Tissu de protection thermique comportant une armure de fils
de chaîne dans une direction et de fils de trame dans fa direction
perpendiculaire, 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 fibres étant réalisés en des matériaux
non feu et non fusibles.
2. Tissu selon la revendication 1, caractérisé en ce que les
filaments continus sont réalisés en méta-aramide, tel que connu sous la
marque Nomex.
3. Tissu selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce
que les filés de fibres associés en alternance aux filaments continus sont
réalisés en méta-aramide, tel que connu sous la marque Nomex.
4. Tissu selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce
que les fils constitués par des filés de fibres dans l'autre direction
comprennent des fibres de méta-aramide, tel que connu sous la marque
Nomex et des fibres de para-aramide, tel que connu sous la marque Kevlar.
5. Tissu selon la revendication 4, caractérisé en ce que les
fibres de para-aramide sont disposées en âme et les fibres de méta-aramide
sont disposées en couverture.
6. Tissu selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce
que 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 intérieure soit composée essentiellement de filés de fibres.
7. Tissu selon la revendication 6, caractérisé en ce que 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 en ce
qu'ils
sont de titre plus important que les filaments continus.
8. Tissu selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce
que, dans une direction, les fils sont constitués par une alternance de
filaments continus et de filés de fibres dans des proportions de 5 pour 1.

7
9. Tissu selon la revendication 4, caractérisé en ce que, dans
une direction, les fils sont réalisés à partir de filés de fibres comprenant
environ 1 /3 de fibres de para-aramide et 2/3 de fibres de méta-aramide.
10. Tissu selon l'ensemble des revendications 1 à 9, caractérisé
en ce qu'il 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
selon
la technique du fil à âme, composé d'environ 33 % de fibres para-aramide
de type Kevlar en âme et de 67 % de fibres de méta-aramide de type
Nomex en couverture, l'armure étant de type satin avec les filaments sur la
face endroit, alors que les filés de fibres apparaissent majoritairement sur
la
face envers où 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.

Description

CA 02414606 2002-12-27
WO 02/05671 PCT/FRO1/02192
1
TISSU DE PROTECTION THÉRMIQ.UE
La présente invention a pour objet un tissu de protectiôn
thermique, notamment un tissu pouvant être utilisé pour la réalisation de
vêtements utilisés par les sapeurs-pompiers.
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
norme EN469 en vigueur en Europe.
Une veste textile d'intervention comprend généralement une
couche extérieure constituée par un tissu en aramide ou équivalent, une
barriére d'étanchéité contrecollée sur un feutre non feu, un système
d'isolation constituë d'un tricot ou d'un feutre en aramide ou équivalent et
une doublure intérieure.
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
des problèmes d'aspect après lavage.
Le document US 5 299 602 décrit un tissu éxtérieur pour veste
de sapeur-pompier, dont la chaîne comporte des filaments continus de
méta-aramide (connu sous la marque Nomex) alternés avec des
multifilaments para-aramide, tel que connu sous la marque Kevlar, et une
trame comprenant des filés de fibre méta-aramide de type Nomex alternés
avec des multïfilaments para-aramïde de type Kevlar, le tout étant lié par
une armure de type croisé.
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
II est connu et démontré que les multifilaments de 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

CA 02414606 2002-12-27
WO 02/05671 PCT/FRO1/02192
2
qui est une détérioration du fil se traduisant par l'apparition
d'une pollution blanchâtre sur le tissu.
- 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, l'utilisation de multilaments de para-aramide
entraîne un surcoût important lors de la réalisation de ce tissu
comparativement à l'utilisation d'un autre type de matière.
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
1S 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
l'intervention dans une zone enfumée.
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
fibres étant réalisés en des matériaux non feu et non fusibles.
Suivant une possibilité
- les filaments continus sont réalisés en méta-aramide, tel que
connu sous la marque Nomex,
- les filés d~ fibres associés en alternance aux filaments
continus sont réalisés en méta-aramide, tel que connu sous la marque
Nomex, et
- les fils constitués par des filés de fibres dans l'autre direction
comprennent des fibres de méta-aramide, tel que connu sous la marque
Nomex et des fibres de para-aramide, tel que connu sous la marque 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

CA 02414606 2002-12-27
WO 02/05671 PCT/FRO1/02192
3
une très bonne protection thermique, tout en assurant au tissu
d'excellentes propriétés mécaniques.
Les très bonnes performances mécaniques des fïls constitutifs
de ce tissu permettent de réaliser un tissu possédant des propriëtés
mécaniques équilibrées.
Suivant une forme de réalisation de ce tissu, les fibres de para
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
fibres de méta-aramide.
Cet agencement est avantageux, dans la mesure où les fibres de
para-aramide procurent au tissu des propriétés mécaniques ëlevées, sans
risque de problème de fibrillation, ni de perte de résistance, puisque les
fibres de parâ-aramide sont protégées par les fibres de méta-aramide
disposées en couverture.
Selon une forme avantageuse d'exécution de ce tissu, les
différents fils dans les deux directions sont combinés de facon 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
intérieure soit composée essentiellement de filës de, fibres.
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
barrière au flux de chaleur radiante.
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
mates .
De plus, cette couche extérieure lisse amélïore l'aisance au
porter en diminuant les frictions des différentes parties de la veste lors des
mouvements les unes par rapport aux autres

CA 02414606 2002-12-27
WO 02/05671 PCT/FRO1/02192
4
Enfin, grce la prsence de filamentscontinusdu ct
extrieur du tissu, l'entretiendu vtement est facilit,puisqu'aucours
de
son utilisation, la coucheextrieure ne forme pas une surface
d'accrochage, la poussire les dbris ne venant se collersur
et pas cette
surface.
Dans la mesure où une proportion importante de filés de fibres
apparaissent majoritairement sur ia face arrière du tissu, ils participent à
la
résistançe 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 où 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,
délimitent un espace d'air qui participe à l'isolation thermique du vêtement.
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 proportïons
de 5 pour 1.
Des propriétés électrostatiques peuvent être obtenues dans ce
type de tissu par combinaison de fils ou de fibres dissipateurs ou
électrostatiques dans l'une ou l'autre des directions.
II est donné, ci-après, à titre d'exemple non limïtatif, une forme
de réalisafiion d'un tissu selon l'invention.
Ce tissu comprend des fils de chaîne constitués de fïlaments
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
selon ia technique du fil à âme, composé d'environ 33 % de fïbres para-
aramide de type Kevlar en âme et de 67 % de fibres de méta-aramide de
type Nomex en couverture, l'armure étant de type satin avec les filaments
sur la face endroit, alors que les filés de fibres apparaissent majoritaire
ment
sur la face envers où ils sont liés avec les fils de trame pour former une
3.5 grille de renfort, le tissu subissant éventuellement un traitement de
finition
de type imperméabilisation permettant de fournir des caractéristiques de

CA 02414606 2002-12-27
WO 02/05671 PCT/FRO1/02192
S
déperlance. Pour former un complexe à trois couches pouvant être utilisé
pour la réalisation d'un vêtement de protection, par exemple pour sapeurs
pompiers, ce tissu peut être associé à une couche intermédiaire constituée
par une membrane contrecollée sur un feutre et une couche intérieure
S constituée par une doublure.
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. II est donc possible de faire
l'économie d'une couche dans ('assemblage, tout en assurant une
excellente protection du porteur, et en lui procurant une meilleure aisance.
En outre, l'effet satiné facilite I"entretien du vêtément, et participe à
l'identification et au repérage du porteur dans de mauvaises conditions
d'environnement extérieur, telles que de la fumée ou l'obscurité.
1S Comme il va de soi, l'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
revendications. C'est ainsi notamment que d'autres matériaux à caractère
non feu et non fusible peuvent être utilisés, tels que appartenant aux
familles des aramides, des polyimides, des polybénzimidazoles, des
polybenzazoles.