Brevet FR2656343A1 — publié le 19910628

PROCEDE POUR LA REALISATION D'UNE ARMATURE TEXTILE DE RENFORCEMENT POUR MATERIAUX COMPOSITES A BASE DE RESINES ET NOUVEAU TYPE D'ARMATURE. La présente invention a trait à un procédé permet- tant de réaliser une armature textile de renforcement utilisable pour la réalisation de matériaux composites, c'est-à-dire de matériaux à base de résine. Les matériaux composites constitués d'une résine renforcée par une armature textile tel qu'un tissu, tri- cot, non-tissé, sont connus depuis fort longtemps Comme armature de renforcement, outre les non-tissés aiguil- letés notamment à base de fibres de verre, il a également été proposé d'utiliser des structures tissées qui permet- tent d'obtenir de meilleures caractéristiques mécaniques dans le sens long et travers Avec de telles structures tissées, notamment lorsqu'elles sont à base de fils con- tinus de verre (silionne), se pose cependant le problème d'avoir une bonne liaison entre la résine et la struc- ture, notamment pour éviter tout phénomène de délaminage en cours d'utilisation. L'une des méthodes couramment utilisées pour obtenir une telle adhésion, consiste à aiguilleter la structure textile, ce qui cependant a comme inconvénient d'entraî- ner une détérioration des caractéristiques mécaniques du support textile, notamment lorsqu'il est tissé. Une autre solution couramment employée consiste à associer au tissu un voile fibreux lié audit tissu par collage ou aiguilletage Un tel complexe donne de bons résultats, mais complique le processus de fabrication par le fait qu'il implique d'avoir deux types de matiè- res différentes (tissu et non-tissé), ce qui obligatoi- rement entraîne des problèmes d'immobilisation, donc d'augmentation des coûts de fabrication Par ailleurs, l'opération de liaison entre le voile fibreux et le tissu support est relativement délicate à réaliser et surtout, lors de l'utilisation, il arrive que la surface fibreuse conduise, dans le matériau composite fini, à un aspect de surface irrégulier nécessitant un traitement ultérieur de ponçage. Or on a trouvé et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un procédé simple, économique à met- tre en oeuvre, qui permet à partir d'un tissu de renfor- cement conventionnel (notamment à base de filaments de verre continus), d'obtenir un très bon accrochage entre la résine et ledit support textile, ainsi qu'un aspect de surface exempt de tout défaut. D'une manière générale, le procédé conforme à l'in- vention consiste à réaliser un tissu chaîne et trame conventionnel (à base de filaments de verre notamment), et il se caractérise en ce que, après réalisation dudit tissu, on soumet au moins une face de l'étoffe à un trai- tement superficiel d'abrasion provoquant la rupture d'une partie minoritaire des filaments constituant ledit tissu. Un tel traitement superficiel d'abrasion bien connu dans d'autres domaines d'application, notamment dans le secteur du traitement des textiles utilisés pour l'ha- billement (toile dite "jean"), ainsi que cela ressort du certificat d'utilité français 82 10 850 ou du brevet français 76 37 863, conduit, dans le cas o il est ap- pliqué à un tissu de renfort en filaments de verre, à une rupture des fibres constituant ledit tissu et à la production de "peluches" superficielles et ce, sans nuire de manière sensible aux caractéristiques mécaniques dudit tissu. Pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, on peut utiliser des traitements de surface au moyen de toiles abrasives, par exemple en faisant passer l'étoffe en verre entre deux cylindres rotatifs, dont l'un est recouvert d'une couche d'un matériau abrasif Il pourrait également être envisagé d'utiliser un traitement consis- tant à projeter en surface du tissu des particules abra- sives (traitement de sablage ou de grenaillage) à la surface du tissu en mouvement. Le traitement conforme à l'invention étant réalisé de préférence sur une seule des faces du tissu, il est évident qu'il pourrait être réalisé également sur les deux faces; dans un tel cas, on améliore la liaison textile/résine, mais en revanche, on dégrade les carac- téristiques mécaniques du textile de renfort. A titre indicatif et illustratif, conformément au procédé selon l'invention, on a traité un tissu unidi- rectionnel pesant 400 grammes/mètre carré, à base de fils de verre continus, ayant la caractéristique de présenter la majorité de ces fils dans le sens chaîne ( 95 %), liés entre eux par une partie minoritaire de trames ( 5 % du poids total du tissu). Les fils de chaîne sont constitués par des mèches de roving ayant un titre de 600 tex, alors que les fils de trame sont des fils plus fins ayant un titre de 156 tex. Un tel tissu est traité conformément à l'invention par passage entre deux cylindres rotatifs, dont l'un présente une surface émerisée La vitesse de passage du tissu à l'intérieur des deux cylindres est réglée à m/min et la vitesse de rotation des cylindres est, quant à elle, réglée à 50 m/min et ce, dans le sens d'avancement du tissu à traiter. Après traitement, on obtient une étoffe présentant une surface pelucheuse et qui, lorsqu'elle est incorporée à l'intérieur d'une résine pour réaliser un matériau composite, présente une très bonne caractéristique d'ac- crochage à ladite résine Par ailleurs, la plaque strati- fiée comportant un tel matériau présente un état de sur- face parfait exempt de toute irrégularité et ne nécessite pas de reprise. Le procédé selon l'invention peut être mis en oeu- vre sur tout type de structure textile tissée utilisée dans le domaine du renforcement du matériau composite, non seulement à base de fils de verre comme dans l'exemple précédent, mais également à base d'autres fi- bres utilisées dans ce domaine, telles que fibres d'ara- mide, fibres de carbone Bien entendu, un tel traitement de surface peut également être réalisé sur des tissus mixtes comportant une alternance de fils de verre associés à d'autres types de fils, tels que par exemple des fils à hautes carac- téristiques mécaniques, aramide, carbone REVENDICATIONS 1/ Procédé pour la réalisation d'une armature de textile de renforcement pour matériaux composites, qui consiste à réaliser un tissu chaîne et trame convention- nel, caractérisé en ce que après réalisation dudit tis- su, on soumet à une face de l'étoffe un traitement su- perficiel d'abrasion provoquant la rupture d'une partie minoritaire des filaments constituant ledit tissu. 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement superficiel d'abrasion est réalisé en faisant passer l'étoffe entre deux cylindres rotatifs, dont l'un est recouvert d'une couche abrasive. 3/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement d'abrasion est réalisé en soumet- tant l'étoffe à un traitement de surface par projection de particules abrasives. 4/ Armature textile obtenue par la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 3, carac- térisée en ce qu'elle se présente sous la forme d'une étoffe tissé, dont au moins l'une des faces comporte des peluches superficielles obtenues par rupture des fila- ments constituant ladite étoffe. / Armature textile selon la revendication 4, ca- ractérisée en ce que l'étoffe est un tissu unidirection- nel comportant une majorité de fils dans le sens chaîne, liés entre eux par une partie minoritaire de trames.