Brevet FR2645881A1 — publié le 19901019

I Etoffe thermo-plastique La présente invention concerne un tissu thermoplastique, pouvant être façonné et travaillé par action de la chaleur, pour obtenir divers objets ou pièces présentant une surface développée relativement impor- tante, par exemple des objets creux. De tels tissus comprennent de manière générale des fils d'une résine thermo-plastique, et sont renforcés par une matire résistante méca- niquement et à la chaleur, intégrée dans l'épaisseur et distribuée réguliè- rement selon la surface de l'étoffe thermo-plastique. Après découpe appropriée, ces tissus peuvent être travaillés de différentes manières, notamment - après ramolissement de la résine, par estampage, à la manière du travail des métaux en feuilles, - par moulage sous presse, en moule ouvert ou fermé, avec action de la chaleur, - par moulage en autoclave. Différents types de tissus thermo-plastiques ont été proposés, ou sont actuellement produits et vendus. Une première technique consiste à revêtir ou imprégner le fil en matériau résistant avec la résine thermo-plastique, par passage dudit fil dans une filière au contact de ladite résine en fusion, puis à tisser une étoffe avec le fil complexe ainsi obtenu. Cette technique présente divers inconvénients - la filière permettant de produire le fil complexe doit travailler à des températures relativement élevées, par exemple de l'ordre de 350 C, et requiert de ce fait des équipements ou pièces assez complexes, - le fil imprégné ou revêtu présente une raideur relativement importante, ce qui rend difficile son tissage ultérieur, - le tissu obtenu présente également de ce fait une raideur non négligeable, rendant son façonnage difficile, en particulier pour obtenir des formes relativement compliquées. Une deuxième technique consiste à calandrer un film thermo- plastique avec un tissu en matériau résistant à la chaleur. Cette technique présente les inconvénients suivants - elle requiert des conditions délicates à mettre en oeuvre, de température, par exemple de l'ordre de 350 C, de pression entre cylindres de calandrage, etc... - le tissu obtenu présente également une raideur relativement importante, contrariant son travail ou façonnage ultérieur. Une troisième technique consiste à obtenir un fil complexe compre- nant en section transversale de l'intérieur vers l'extérieur, une gaine en matériau de renfort, une couche annulaire de poudre de la résine thermo-plastique, déposée sur l'âme dans un lit fluidisé de ladite résine, et une gaine de confinement, obtenue par pultrusion de la même résine. Puis on tisse une étoffe avec le fil complexe ainsi obtenu. Ce procédé présente divers inconvénients: - quoique moins raide que le fil complexe obtenu selon la première technique, le fil ainsi produit présente néanmoins une souplesse limitée, conférée ensuite au tissu final thermoplastique, - l'épaisseur de la couche annulaire de poudre thermoplastique ne pouvant excéder une valeur limite, et ce du fait du procédé utilisé, la quantité de thermo-plastique par unité de surface de tissu ne peut elle aussi excéder une valeur limite. Une quatrième technique consiste à obtenir un fil mixte, associant intimement par filature, d'une part un fil ou des fibres d'une résine thermo-plastique, et d'autre part un fil ou des fibres d'un matériau de renfort. Puis le fil complexe ainsi obtenu est tissé pour obtenir l'étoffe thermo-plastique. Cette technique présente les inconvénients suivants: lors du tissage ou transformation du fil mixte, il y a décantation ou séparation des fils thermo-plastiques et des fils de renfort, ce qui nuit à la régularité de l'étoffe, et en particulier à la répartition homogène du matériau thermo-plastique, - lors du façonnage de l'étoffe, la résine pénètre relativement rmal l'épaisseur du tissu, et conduit à des aspects de surfaces relativement irréguliers ou défectueux. La présente invention a pour objet une étoffe ou tissu thermo- plastique présentant une conformabilité améliorée, en termes de souplesse et déformabilité, permettant de draper ou épouser des formes relativement complexes. La présente invention a également pour objet une étoffe thermo- plastique permettant de varier, de manière précise, pratiquement sans limite, la quantité de résine thermo-plastique apportée par unité de surface. La présente invention a également pour objet une étoffe thermo- plastique, dont la technique d'obtention reste traditionnelle, ou classique, et ressort essentiellement des processus de production de l'industrie textile. Selon la présente invention, l'étoffe comprend de manière super- posée, au moins deux tissus: - le premier, de renfort, comprenant majoritairement des fils en matériau de renfort, - et le second, formant matrice thermo-plastique, comprenant des fils de la résine thermo-plastique. Et ces deux tissus sont solidarisés l'un et l'autre par tout moyen de liage ou accrochage approprié, par exemple un fil de liaison distinct ou appartenant à l'un et/ou l'autre tissus. L'accrochage peut être égale- ment obtenu par couture des deux tissus. A titre de matériau de renfort pouvant être utilisé selon l'inven- tion, on peut citer les matières suivantes - verres - aramide - carbone silice A titre de résine thermo-plastique pouvant être utilisée selon l'invention, on peut citer, à titre d'exemple, les matières suivantes polyetherimides (en abrégé PEI) - polyether-ethercétones (en abrégé PEEK) - polymères à cristaux liquides (en abrégé LCP) - polysulfures de phénylène (en abrégé PPS) - polyéthersulfures (en abrégé PES) Par fil, on entend aussi bien un fil continu qu'un assemblage de grande longueur de fibres discontinues, maintenues entre elles par tout moyen approprié, tel que torsion. Par "comprenant majoritairement", on entend le fait que l'unité de surface du tissu considéré contient un pourcentage pondéral majoritaire des fils du matériau considéré. Par tissu, on désigne un entrelas de fils de chaine et de fils de trame, quelles que soient les orientations relatives de ces fils. La présente invention apporte en outre les résultats déterminants suivants. L'affectation des fonctions de renfort et thermo-plastique à deux tissus respectivement, mais en correspondance, permet de répartir la résine de manière régulière et homogène sur toute la surface, et dans toute la surface de l'étoffe, au cours de sa transformation en objet ou pièce finie. En déterminant l'armure du tissu de renfort en correspondance avec celle du tissu de matrice, on peut obtenir un aspect de surface régulier des pièces ou objets finis. Les tissus de matrice et de renfort peuvent être accrochés l'un à l'autre, par tous moyens appropriés, tels que décrits de la page 74 à la page 78 du livre intitulé "Le tissage et ses armures" par H. Duquesne, et publié par l'Institut Textile de France en 1976. Ces accrochages peuvent être réalisés par points de liage obtenus par - chaines du tissu de matrice et/ou du tissu de renfort, - trames du tissu de matrice et/ou du tissu de renfort, - chaines supplémentaires, distinctes du tissu de matrice et du tissu de renfort, - trames supplémentaires, distinctes du tissu de matrice et du tissu de renfort, - et toutes combinaisons appropriées des points de liage ci-dessus. La figure 1 du dessin annexé illustre de manière schématique la stucture d'un tissu conforme à l'invention. Un tel tissu comporte: - un tissu de renfort (1) composé de fils de chaines (2) et de fils de trame (3) - un tissu de matrice, thermo-plastique, composé de fils de chaines (5) et de fils de trame (6) L'accrochage des deux tissus est obtenu par liage avec certains fils (7) de trame, appartenant au tissu (4) de matrice thermo-plastique. Un tableau ci-après illustre l'invention par l'exposé de quatre exemples. Co. ' anb!4suld. anb!3seld anb!isuid. anb!lseld tn -owJaq,.nss,:-owJmq l nss!p:-owJat4 nss!:-ouiJaq4 nssl: rÀ+ np au!;D ap I au p I! Ànp up Àaux apI Àp:: np I! a:n 4:I .-le4.P: ;p :upa i : *::u]lzw/s5t1 zwm 1: Zw/S6: a:)DeiJns ap ?,!un/sp!od: :: sdnoD 1 s{!i Z z: Z;onwJI,p .joddea * moJi ap fl!SOJ2selajlJJ aJinwoe :lo: 0'6 aweaap sl!: ajqwou * 11 *Z L'6 au!eq aI6u4psl!; aJqwou :: : :oanb!ise{d-owJa4t nSs!L ' ::: :: :: zw/S 00ú:O Zw 58Z: zw/2Tl: aDej.ms ap ai!un/sp!od À :: 8g: 5: z: a*nwaep W Joddei * *: 8 ap U!eS: a p u{eLSe: aJnwJe :: '0: IOZ:Z:/'i 'o: aweaJ ap Sl!;i ajqwou : *: Z'ZZ: Z: 'L ç'8: au!emap Slfj aJqwou * :*.: :* auoqoeD aJJaA aJojuaoJ ap nssl: tr:::: :: xal 00T xal xú: xal 001 xai g#: ast! À: :(d"l,oaJqe ua): (>M3]d aiJqe ua) sap!nb!l: aÀuolaJàaqla:(Ild oagajqe ua): : xneis!az e sajawUXlodap!w!Jtaqalod -a: ap!wu!ả4qaod: ajneu :: ** anb! seld-owJa4l auisa. I!r :::: : À xal 00Z: XaL 89 xa 00Z xal 00ooXl 89: o: * auoqieD. aaA auoqjeD auoqjeD aJJaA aineu :JO:uaJ ap ne!aeuW li: : gldYXA: ú daX: Z 31dW3X3 I 4'TdWYX3 :::: ::e REVENDICATIONS 1 - Etoffe thermo-plastique comprenant des fils en résine thermo- plastique, et un matériau de renfort, résistant mécaniquement et à la chaleur, intégré dans l'épaisseur et distribué régulièrement selon la surface du tissu, caractérisé en ce qu'il comprend, de manière superposée, au moins: - un tissu de renfort, comprenant majoritairement des fils en matériau de renfort, - un tissu formant matrice, comprenant majoritairement des fils en résine, lesdits tissus étant solidarisés l'un à l'autre. 2 - Etoffe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tissu de renfort comprend également, de manière hybride, des fils en résine thermo-plastique. 3 - Etoffe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tissu formant matrice comprend également, de manière hybride, des fils en matériau de renfort.