Brevet FR2726297A1 — publié le 19960503

ARMATURE TEXTILE UTILISABLE POUR LA REALISATION DE MATERLAUX COMPOSITES. L'invention concerne un perfectionnement apporté aux armatures textiles utilisées pour la réalisation de matériaux composites, c'est-àdire d'articles à base d'une résine renforcée par une structure textile. A ce jour, en fonction des applications et des caractéristiques recherchées, de très nombreuses structures textiles de renforcement sont utilisées dans le domaine des composites, tels que par exemple tissus, grilles textiles, non tissés ou combinaisons de tels éléments. Dans le brevet français 2 646 442, le Demandeur a proposé une armature textile particulièrement adaptée pour réaliser des renforts de forte épaisseur, caractéristique nécessaire lorsque l'on souhaite réaliser des éléments tels que carrosserie de véhicules, coques de bateaux de plaisance, citernes ..., qui doivent présenter une grande rigidité. Une telle armature est constituée par au moins deux couches de renfort textile proprement dites, disposées de part et d'autre d'une couche centrale donnant l'épaisseur audit matériau, ladite couche centrale étant constituée par une nappe à base de fibres synthétiques, de titre unitaire élevé, ayant reçu préalablement à leur mise sous forme de nappe un traitement leur communiquant une ondulation (ou frisure) permanente. En d'autres termes, dans l'armature faisant l'objet du brevet précité, la constitution de la nappe fibreuse interne du complexe est à base de fibres présentant un effet "de ressort" qui autorise la production d'une nappe non tissée légère, épaisse et aérée. Un tel complexe est particulièrement adapté pour réaliser des structures de forme complexe obtenues par moulage par injection selon les techniques dites "par moulage à la presse avec injection" ou "moulage sous vide" par le fait qu'elle permet d'obtenir une répartition très homogène de la résine sur toute l'épaisseur et toutes les directions. Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, qu'il était possible d'améliorer encore les caractéristiques que permettent d'obtenir de telles armatures constituées par au moins deux couches de renfort textile disposées de part et d'autre d'une couche centrale donnant l'épaisseur audit matériau en réalisant la couche centrale non pas à partir de fibres synthétiques, de titre unitaire élevé, ayant reçu un traitement leur communiquant une ondulation permanente, mais, au lieu et place de telles fibres, des fibres naturelles et plus particulièrement des fibres végétales aptes à être conformées sous la forme d'une nappe non tissée légère, épaisse, aérée en présentant une bonne tenue en compression. Comme type de fibres végétales pouvant permettre la réalisation d'une telle structure fibreuse interne, on utilisera de préférence des fibres extraites de feuilles telles que par exemple des fibres de sisal ou similaires, ainsi que des fibres extraites de gousses ou fruits, notamment kapok, coco, qui sont des fibres relativement grossières dont les caractéristiques permettent d'obtenir des nappes présentant une très bonne tenue en compression. L'utilisation de telles fibres grossières, permet d'obtenir, à poids égal, par rapport à des nappes à base de fibres synthétiques frisées, des nappes plus aérées et résistant mieux à la compression, facilitant les opérations de moulage, la répartition de la résine se faisant de manière très homogène sur toute l'épaisseur et toutes les directions du matériau. Une telle nappe interne réalisée à partir de fibres naturelles est obtenue par cardage et nappage ou tout autre moyen équivalent. De manière connue, conformément aux enseignements du FR-A2 646 442, de part et d'autre de cette nappe interne, sont disposés des renforts textiles pouvant être constitués - de fils parallèles jointifs contigus ou espacés les uns des autres, - de nappes bidirectionnelles, c'est-à-dire constituées de séries de fils pouvant former entre eux un angle de 90 ; - de nappes fibreuses telles que par exemple nappes de fibres de verre réparties au hasard de part et d'autre de l'âme précitée, ces nappes fibreuses pouvant être associées à des nappes uni ou bidirectionnelles, voire même à des tissus. La liaison des différentes nappes entre elles est réalisée soit par couture/tricotage, soit par liage par aiguilletage mécanique. L'invention et les avantages qu'elle apporte sera cependant mieux comprise grâce à l'exemple de réalisation donné ci-après à titre indicatif mais non limitatif. Exemple Sur une machine conventionnelle permettant le complexage de structures textiles planes (machines de couture/tricotage ou machines d'entrelaçage par aiguilletage), on réalise une armature conforme à l'invention comportant - une couche interne constituée par une nappe non tissée, réalisée par cardage et nappage à partir de fibres de sisal, ayant une longueur comprise entre 40 mm et 100 mm ; cette nappe obtenue par cardage/nappage pèse entre 350 et 500 g/m2 et a une épaisseur d'environ 4 mm; - deux nappes de renfort textile proprement dites sont disposées de part et d'autre de la couche interne précitée, ces nappes de renfort textile étant constituées toutes les deux par un mat de verre pesant 450 g/m2, obtenu par des coupes de fibres de verre et nappage conventionnel par voie sèche; ces fibres de verre ont un titre de 40 tex, la longueur de coupe étant de 50 mm ; lorsque les couches sont liées par couture, elles le sont au moyen de fils de polyester ayant un titre de 167 dtex; lors de liaison par aiguilletage mécanique, le traitement est effectué sur les deux faces de l'empilement de textile. Après liaison des différentes couches entre elles, la structure a une épaisseur d'environ 4,5 mm. Un tel matériau peut être utilisé comme structure de renfort d'articles moulés à base de résine thermodurcissable. En général, ce matériau représente 15 à 25 % du poids total de l'article moulé. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation donné précédemment, mais elle en couvre toutes les variantes réalisées dans le même esprit. REVENDICATIONS 1/ Armature textile utilisable pour la réalisation de matériaux composites du type comprenant au moins deux couches de renfort textile proprement dites disposées de part et d'autre d'une couche centrale donnant l'épaisseur audit matériau, caractérisée en ce que ladite couche centrale est à base de fibres végétales aptes à être conformées sous la forme d'une nappe non tissée, légère, épaisse, aérée en présentant une bonne tenue en compression. 2/ Armature selon la revendication 1, caractérisée en ce que les fibres de la nappe centrale sont sélectionnées parmi les fibres extraites de feuilles (sisal ou similaires), ainsi que les fibres extraites de gousses ou fruits (kapok, coco).