Brevet FR2566437A1 — publié le 19851227

L' invp.nt or est relative à un tissu composite, déformable et extf-nsitle dans toutes les direct ions, incluant des éléments métalliques, conducteur de l'électricité, ainsi qu'à son procédé de réalisation. I1 est .Ictucllement connu d'utiliser des textiles contenant des éléments métalliques en acier inoxydable ou en laiton, notamment dans le but de permettre l'éliminatation de charges ci'électricité statique, qui s'accumulent, par exemple sur les revêtements de sols textiles et dans les vêtements utilisés là où il y a des risques d'explosion par étincelle. Des matériaux de ce type sont également utilisés dans les salles d'ordinateur pour éviter les parasites, ainsi que pour la protection des personnels contre les radiations électromagnétiques notamment au voisinage des radars On peut citer par exemple le brevet français n 2 343 394, qui décrit un hlindage électromagnétique flexible constitué de filaments entrelacés comprenant au moins un alliage métallique vitreux présentant des qualités électriques particulières. Les éléments métalliques qui sont inclus dans de tels tissus sont des fibres obtenues par extrusion ou par étirages successifs. Elles présentent de ce fait une section approximativement circulaire et sont extrêmement lisses, au point qu'il est difficile d'en obtenir un mélange intime per cardage avec d'autrcs fibres textiles dans une proportion supérieure a' 20 de la masse fibreuse totale. On peut également citer les brevets français n02 425 937 et 02 531 115 qui décrivent l'inclusion de fibres métalliques dans une structure fibreuse telle que le papier. I1 faut remarcher que les matériaux évoqués précédemment présentent des qualités conductrices, peuvent être déformés, mais ne présentent qu'une extensibilité tout è fait réduite. Un des but de la présente invention est de proposer un tissu composite qui tout en incluant des éléments métalliques conducteurs de l'électricité pour présenter des qualités de blindage électromagnétique et/ou de blindage électrostatique, soit déformable et extensible dans toutes les directions, et puisse par exemples être déformé et étendu, dans le but deêtre appliqué contre une surface gauche complexe, en tant que garniture ou en tant qu'armature. Un autre but de la présente invention est de proposer un tissu composite qui présente des qualités abrasives et des qualités absorbantes. Un autre but de l'invention est un tissu composé d'un mélange facile à carder même en cas de proportion importante d'éléments métalliques. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaitront au cours de la description qui va suivre, qui n'est cependant donnée qu'à titre indicatif, et qui n'a pas pour but de limiter l'invention Ce tissu composite, incluant des éléments métalliques, et qui est conducteur de l'électricité, déformable et extensible dans toutes les directions, est caractérisé en ce que les éléments métalliques ont une forme en ruban de section plate à bords tranchants, tels des copeaux ou de la tournure, et en ce que par aiguilletage ou par tricotage, on lie les copeaux mécaniquement à des fibres textiles. L'invention sera mieux comprise si l'on se réfère è la description ci-dessous, ainsi qu'aux dessins en annexe qui en font partie intégrante. La figure 1 illustre de manière schématique, une forme particulière du tissu selon l'invention. La figure 2 illustre une variante de réalisation. Selon l'invention, les éléments métalliques inclus dans le tissu composite ont une forme en ruban de section plate è bords tranchants, cette propriété est utilisée, dans la présente invention, pour faciliter l'accrochage des copeaux entre eux et l'accrochage des copeaux aux fibres textile3. Dans le même but, il présente de préférence un état de surface rugueux. En effet, les inventeurs ont remarqué que les aspérités présentes à la surface des éléments métalliques facilitaient également l'accrochage de ces éléments métalliques entre eux, et aux fibres textiles. Ces éléments métalliques consisteront par exemple, en des copeaux métalliques fins, obtenus sur des machines outils telles l'étau-limeur ou le tour, et bien connus sous le nom de "Laine d'acier Ce sont ces rubans qui assurent la conduction électrique du tissu composite Leur section relativement plate réalise entre les copeaux de larges contacts à faible résistance électrique. Selon le procédé de réalisation du tissu objet de l'invention, on réalise la liaison entre des rubans métalliques et des fibres textiles présentée en nappe non tissée par un procédé mécanique de liage à l'exlusion de tout collage ou tissage qui bloqueraient les propriétés de déformation et d'extensibilité dans toutes les directions du tissu composite. Ce procédé mécanique peut par exemple être un procédé connu de liant par des piqures à points de chainette comme par- e-xemple, le procédé de "Mali-vlies", Lors du liage puis de la déformation ou de l'extension du tissu composite7 les copeaux métalliques qui sont accrochés entre eux, continuent d'assurer la conduction électrique du tissu. Selon un premier procédé de réalisation de l'invention qui est schématisé en figure 1, pour réaliser le tissu composite (1) lié mécaniquement par aiguilletage ou tricotage, que l'on a schématisé en (3), on mélange intimement des copeaux métalliques et des fibres textiles, par exemple par cardage, puis, on met ce mélange en nappe (2), et enfin, on lie ensemble des copeaux et des fibres de la nappe (2) par des piqures (3). A titre d'exemple- non limitatif, on le mélange des fibres polyester de 1,7 à 5 décitex, longues de 40 b 80 millimètres, à raison d'une proportion comprise entre 65 à 75S en poids, avec des copeaux d'acier de section inscrite dans un cercle de diamètre de 15 à 30 microns et de longueur inégale et aléatoire inférieure à 300 millimètres en moyenne. On passe au préalable le mélange dans une machine destinée à ouvrir les agglomérats de matières, connue sous le nom de "Loup carde".Puis, pour le cardage proprement dit, on passe la matière dans une carde pour fibres longues b garniture rigide. Ensuite selon une technique propre aux non-tissés, on étale les voiles de carde, avant d'opérer le liage de la nappe sans apport de colle et par exemple par aiguilletage ou selon la technique de tricotage connu sous le nom de "Nali-vlies". Le tissu composite ainsi obtenu présente des propriétés d'extensibilité et de déformation dans toutes les directions. En outre, des mesures électriques effectuées sur ce tissu composite ont mis en évidence une résistivité moyenne par unité de surface de cinq à huit mille ohms. Naturellement, ces chiffres ne sont donnés qu'à titre indicatif, et non pas pour but de limiter l'invention. Dans une variante du procédé de réalisation schématisé en figure 2, pour réaliser le tissu composite par cardage, on réalise au moins une nappe d'éléments métalliques (5), puis on la superpose à au moins une nappe (6) et (7) de fibres textiles non tissée et on lie mécaniquement les nappes ainsi superposées. I1 faut remarquer que la liaison entre la couche d'élements métalliques (5) et chacune des nappes de fibres textiles (6) et (7) est également partiellement assurée pat l'accrochage des copeaux métalliques qui s'insèrent dans les nappes de fibres textiles. Comme dans le cas précédent, les éléments métalliques sont sous la forme de rubans de section plate à bords tranchants de préférence constitués par des copeaux. De préférence, le tissu comprend une seule nappe d'éléments métalliques prise entre deux nappes de fibres textiles. A titre d'exemple non limitatif, on a réalisé un tissu composite tel que celui représenté en figure 2, dont la nappe d'éléments métalliques représente une proportion en poids d'environ un tiers, du poids total du tissu composite pour le reste formé de deux nappes de fibres de polyester. Comme dans l'exemple précèdent, le liage a été obtenu, soit par aiguilletage, soit Far la technique de tricotage connue sous le nom de "Plali-vlies". Le tissu composite ainsi obtenu présente un poids global d'environ trois cent cinquante grammes au mètre carré. Dés mesures électriques ont mis en évidence une résistivité comprise entre 1,5 et 3,5 ohms par unité de surface. En outre, le tissu présente des propriétés de déformation et d'extensibilité ans toutes les directions. Le tissu composite obtenu selon l'une ou l'autre des variantes de réalisation du procédé selon l'invention présente des propriétés de résistivité qui permettent de les utiliser avantageusement pour éliminer les charges électrostatiques, ou réaliser un blindage électromegnétique, notamment du type cage de Faraday Les tissus peuvent être également utilisés comme armature de structure moulée en matière plastique en tant que réflecteur d'ondes électromagnétiques et notamment en réflecteur radar. A titre d'essai, des signaux électromagnétiques rectangulaires de mille hertz, d'amplitude de dix volts et de temps de montée de cinq millisecondes ont été générés dans une enceinte en tissu composite connecté à la masse. Les mesures faites à l'extérieur de l'enceinte on montré une atténuation supérieure à soixante décibels. En outre, ses propriétés de déformation et d'extension permettent de l'appliquer comme garniture sur une surface plane ou gauche, sans formation de plis qui modifieraient l'épaisseur de la garniture ou qui nuiraient è son esthétique et l'homogénéTté de ses caractéristiques électriques. Une application de ces tissus composites à l'élimination des charges électrostatiques et comme blindage électromagnétique se trouve par exemple dans les véhicules à moteur qui présentent de grandes surfaces de carrosserie en matière plastique. Selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, qui n'est pas illustré, pour constituer au moins une partie des fibres textiles , on utilise des fibres cellulosiques, comme par exemple le coton, le lin, la ramie ou la fibranne viscose. Selon cette variante, les éléments métalliques sont inclus dans une proportion rela--tivement importante. Dans cette version, les éléments métalliques sont présents pour leur qualité abrasive, reposant en particulier sur les bords tranchants des copeaux ou autres rubans qui les composent tandis que les fibres textiles cellulosiqu-es sont utilisées pour leur propriété d'absorption des liquides. Le tissu composite ainsi obtenu peut donc être utilisé comme tampon de nettoyage efficace. I1 a été trouvé pour cette variante, que la structure mixte, des fibres textiles et copeaux métalliques, permet le contre-collage des éléments abrasifs à un autre matériau, par exemple, une éponge artificielle en cellulose régénérée. Naturellement, la présente description n'est donnée qu'à titre indicatif, et l'on pourrait adopter d'autres mises en oeuvre de l'invention sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIGNS 1. Tissu composite conducteur de l'électricité, déformable et extensible dans toute-s les directions incluant des éléments métalliques, c a r a c t é r i s é par le fait que les éléments métalliques consistent en des rubans de section plate et à bords traÀchants, et en ce que ces rubans sont liés mécaniquement. 2. Tissu composite selon la revendication 1 c a r a c t é r i s é -en ce qu'il comprend une nappe non tissée formée d'un mélange intime d'éléments métalliques de fibres textiles en forme de ruban, et en ce que les éléments et les fibres de la nappe sont liés par des piqures selon un point préservant l'extensibilité. 3. Tissu composite selon la revendication 1, c a rta c t é r i s é-en ce qu'il comprend au moins une nappe de rubans métalliques juxtaposée à au moins une nappe de fibres textiles et en ce que les nappes ainsi juxtaposées sont liées ent-re elles par des piqures préservant leur extensibilité. 4. Tissu composite selon la revendication 2 ou 3, c a r e c t é r i s é en ce que les rubans métalliques ont une section qui s'inscrit dans un cercle dont le diamètre est compris entre 15 et 30 microns et une longueur inégale et aléatoire, en moyenne inférieure à 300 millimètres. 5. Tissu composite, selon la revendication 2, c a r a c t é r i s-é en ce que les rubans sont intimement liés à des fibres polyester comprises entre 1,7 et 5 décitex et de longueur comprise entre 40 à 80 millinètres et en ce que leur proportion en poids dans leuLlange est compris entre 65 et 75m du poids total. 6. Tissu composite selon la revendication 3, c a r a c t é r i s é on ce que la nappe de ruban métallique représente environ 30 > du poids total du tissu. 7. Tissu composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, c a r a c t é r i s ê par le fait que les fibres textiles consistent au moins en partie en des fibres cellulosiques. 8. Procédé de fabrication d'un tissu composite selon l'une quelconque des revendications l à 7, c a r a c t é r i s é en ce que par c'es piqures préservant l'élasticité, on lie des éléments métalliques en forme de ruban et des fibres textiles. 9. Procédé de fabrication selon la revendication 8, c a r a c t é r i s é en ce qu'on mélange intimement des copeaux métalliques et des fibres textiles, par exemple par cardage, puis, on met ce mélange en nappe (2), et enfin, on lie ensemble des copeaux et des fibres de la nappe (2) par des piqures (3). 10. Procédé de fabrication selon la revendication 8, c a r a c t é r i s é en ce qu'on réalise au moins une nappe d'éléments métallinues (5) , puis on la superpose à au moins une nappe de fibres textiles (fui) et (7) non tissées et on lie mécaniquement les nappes ainsi superposées.