Brevet FR2497239A1 — publié le 19820702

L'invention concerne les fils à base de fibres de verre et leur procédé de fabrication, ainsi que les produits fabriqués à partir de ces fils. On sait que les fibres d'amiante, qui sont à la base de la fabrication de produits très divers, sont particuliè- rement nocives pour les individus qui travaillent sur les chaînes de fabrication et que, pour cette raison, on cherche actuellement à les remplacer par des matériaux moins nocifs tels que des fibres céramiques, des fibres de roches, de carbone, de verre, des fibres synthétiques, etc... On s'est notamment tourné vers les fils de verre continus, qui sont constitués de filaments élémentaires ayant une finesse comprise entre 4 et 20 microns et une très grande longueur et qu'il suffit d'assembler avec torsion pour obte- nir un fil simple ou retors, utilisable pour la fabrication de produits tels que des tissus, des tresses, des cordons, etc... Les produits obtenus ont toutefois des qualités infé- rieures à celles des produits à base de fibres d'amiante et ne peuvent sérieusement les concurrencer. on s'est également orienté vers les fibres céramiques ou les fibres de carbone, mais leur utilisation conduit à une augmentation extrêmement importante du prix de revient. On n'a donc pas trouvé, jusqu'à présent, un matériau qui soit moins dangereux,qui présente des caractéristiques mécaniques et physiques comparables ou supérieures à celles de l'amiante et dont l'utilisation ne conduise pas à une augmentation du prix de revient. L'invention a précisément pour but de combler cette lacune. Elle propose à cet effet un fil textile, caractérisé en ce qu'il est constitué essentiellement de courtes fibres de verre qui sont cardées, puis filées. On a en effet constaté que, de façon surprenante a priori, les caractéristiques mécaniques et physiques des produits à base de fibres de verre étaient grandement amélio- rées lorsqu'on remplaçait les fils de verre continus par des fils formés par cardage et filature à partir de fibres de verre courtes, de telles fibres n'étant pas actuellement dis- ponibles sur le marché et provenant elles-mêmes des fils de verre continus que l'on a brisés ou coupés à longueur. Avantageusement, les fibres de verre sont mélangées dans le fil selon l'invention à des fibres supports telles que des fibres acryliques, modacryliques, polyamides, polyes- ters, acrylonitriles, de coton, de laine, etc... on obtient ainsi un fil en une matière présentant une grande souplesse et une grande résistance mécanique compara- bles et même supérieures à celles d'un fil d'amiante. Le procédé selon l'invention pour la fabrication de ces fils est caractérisé en ce qu'il consiste à mélanger des fibres de verre courtes et des fibres supports, avantageuse- ment souples, à carder le mélange, puis à le filer, et éven- tuellement à retordre les fils obtenus en y incorporant une âme résistante soit en filature soit en retorderie. L'invention concerne également les articles ou produits en fibres de verre, caractérisés en ce qu'ils sont fabriqués par tissage, tressage ou tordage des fils selon l'invention. Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention, les fibres de verre utilisées sont en verre E. C, A, R ou S ou obtenues par les procédés "SILIONE" ou "VERRANEE", elles ont une finesse généralement comprise entre 4 et 20 microns environ et une longueur généralement comprise entre 10 et 100 millimètres environ. Ces fibres de verre sont obtenues par cassage, cra- quage ou découpe à longueur de fils de verre continus produits de façon classique par les fabricants de verre. De préférence, ces fibres ont été ensimées lors de leur fabrication, soit avec un ensimage textile (comprenant un liant tel que les dérivés de l'amidon et un lubrifiant tel qu'une huile végétale), soit avec un ensimage plastique composé d'un liant, d'un lubrifiant et d'un agent de pontage chimique. Des agents antistatiques et des agents mouillants peuvent également être introduits dans ces produits d'ensimage. Ces fibres de verre sont mélangées à des fibres "support" de préférence souples, ayant une finesse comprise généralement entre 1,4 et 15 décitex et une longueur comprise entre 10 et 100 millimètres environ. Ces fibres "support - peuvent. être de différentes natures: fibranne viscose, fibre acrylique ou ncdacrylique, fibre polyamide, fibre polyester, fibranne viscose ignifugée, fibre acrylonitrile ignifugée, coton, laine, etc.. Dans ce mélange, la proportion des fibres "support" est avantageusement comprise entre 5 et 50 % en poids, et celle des fibres de verre entre 95 et 50 % en poids. Le procédé de fabrication selon l'invention comprend essentiellement plusieurs étapes, qui sont les suivantes: 5. une opération dite "ouvraison" qui consiste à déconditionner et à décomprimer les balles de matière première, (balles de fibres de verre et balles de fibres "support") pour séparer les fibres les unes des autres; une opération de mélange des différents composants (fibres de verre et fibres "support'n); un cardage du mélange sur une "ccarde fileuse". c'est-à-dire une machine de cardage à sortie des mèches en gâteaux ou fromages (le voile de carde étant divisé en bande- lettes par un jeu de cylindres diviseurs et de lanières, chacune de ces bandelettes étant agglomérée par un dispositif de frottement); une opération de filature et de retorderie sur des métiers à filer continus à anneaux de type classique. Les fils ainsi obtenus sont ensuite tissés, tressés ou tordus en fonction du type de produit que l'on veut obtenir (tissu, tresse, cordon). Lors de l'opération de filature ou de retorderie, un fil d'âme peut être incorporé aux fils de fibres cardées, lorsque cela est nécessaire pour certaines applications particulières. Le fil d'âme ou renfort d'armature peut être par exemple un fil de l'alliage connu sous le nom d'INCONEL, un fil de cuivre, de laiton, d'acier, un fil aramide, un fil de carbone, un fil synthétique, etc.., qui est complètement entouré et recouvert par les fibres de verre et les fibres-supports lors de l'opé- ration de filature ou retorderie. Dans le procédé habituel avec des fils continus, on doit faire un guipage du fil d'âme alors que, dans le cadre de l'invention, le fil d'âme est noyé dans les fibres lors de la filature. Les fils de verre selon l'invention et les articles fabriqués à partir de ces fils présentent de nombreux avantages par rapport aux fils et articles similaires à base de fibres d'amiante ou à base d'autres fibres, telles que les fibres de céramique ou fibres de roche: 40. leur prix de revient est nettement inférieur; ils présentent une très bonne tenue en température; les fibres de verre servant à la fabrication de ces fils ont une finesse comprise de préférence entre 4 et 20 microns environ, et présentent donc une meilleure sécurité pour le personnel travaillant sur les cha5nes de fabrication (la sécurité pouvant encore être accrue par utilisation sur ces chaînes des moyens de mouillage et de dépoussiérage qui sont utilisés habituellement dans les chaines de fabrication des produits à base de fibres d'amiante); 10. ils présentent une souplesse et un pouvoir gonflant largement supérieurs à ceux obtenus avec les autres produits (à base de fibres d'amiante, de fils de verre continus ou de fibres céramiques); ils présentent des caractéristiques mécaniques (résistance à l'arrachement et aux sollicitations mécaniques répétées) très supérieures à celles des produits concurrents; ils présentent un pouvoir isolant supérieur à celui des produits à base d'amiante et équivalent à celui des produits à base de fils de verre continus ou de fibres céra- miques. IMATIERE EPAISSEUR COEFFICIENT DE DU TISSU CONDUCTIBILITE THERMIQUE Amiante 11,5 mm 0,082 Ycerlane 11,5 mm 0,048 (fibres de roche) Fils de verre 11,2 mm 0,037 continus Fils à base de 11,5 mm 0,038 fibres de verre Le coefficient de conductibilité thermique est exprimé en kilocalorie/mètre/heure/degré. REVENDICATIONS 1. Fil textile, caractérisé en ce qu'il comprend de courtes fibres de verre qui sont cardées, puis filées. 2. Fil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fibres de verre ont une longueur comprise entre 10 et 100 millimètres environ. 3. Fil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les fibres de verre ont un diamètre compris entre 4 et 20 microns environ. 4. Fil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les fibres de verre sont mélangées à des fibres "support". 5. Fil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le mélange comprend 50 à 95 % en poids de fibres de verre et de 50 à 5 % en poids de fibres "support". 6. Fil selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les fibres nsupport" sont des fibres souples, telles que de la fibranne viscose, éventuellement ignifugée, des fibres acryliques, modacryliques, polyamides, polyesters, acrylonitriles ignifugées, du coton, ou de la laine. 7. Fil selon l'une des revendications 4 à 6, caracté- risé en ce que les fibres "supportl ont une longueur comprise entre 10 et 100 millimètres environ et une finesse comprise entre 1,4 et 15 décitex. 8. Fil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une âme telle qu'un fil métallique, un fil de carbone, un fil synthétique, noyé dans celui-ci par filage ou retordage. 9. Article à base de fils de verre, caractérisé en ce qu'il est fabriqué par tissage, tressage ou tordage de fils selon l'une des revendications précédentes. 10. Procédé de fabrication de fils selon l'une des re- vendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il consiste à mélanger des fibres de verre courtes et des fibres "supportt" à carder le mélange, puis à le filer, et éventuellement à le retordre en y incorporant une âme résistante ou un fil d'armature. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'on utilise des fils continus de verre, cassés ou coupés à longueur pour former les fibres de verre courtes.