Brevet FR2799213A1 — publié le 20010406

DISPOSITIF ET PROCEDE DE FABRICATION D'UN TISSU, TISSU OBTENU SELON UN TEL PROCEDE, ET UTILISATION D'UN TEL TISSU PO LA FABRICATION DE COUSSINS DE SECURITE GONFLABLES Domaine Technique L'invention se rattache au domaine textile, et plus précisément à la fabrication de tissus obtenus par tissage sur des métiers à jet d'eau. Elle trouve une application toute particulière pour la fabrication de tissus destinés à la production de coussins de securité gonflables, utilises dans l'automobile sous l'appellation AIRBAG'. Dans le reste de la description, l'invention sera donc décrite dans l'application à la fabrication de tissus de polyamide 6.6 destinés à la fabrication de coussins de securité gonflables, sans la portée de l'invention ne soit limitée à cette application, l'homme du métier étant apte à transposer cette invention à tout tissu réalisé sur un métier à tisser à jet d'eau. Techniques anterieures De façon connue, les coussins de sécurité gonflables, sont constitués d'un tissu de polyamide 6.6, est réalisé de la manière suivante: A partir d'une ensouple réalisée lors d'une opération préalable au tissage, on alimente un métier à tisser à jet d'eau. La trame est insérée entre les fils de chaîne par un jet d'eau. L'utilisation d'un métier à jet d'eau permet d'éviter l'étape d'encollage après l'ourdissage et conséquent, l'étape de lavage postérieure au tissage. A la sortie métier à tisser, le tissu est renvidé tout en étant exposé à une source de chaleur destinée à éliminer l'humidité présente à l'intérieur du tissu. Cette opération de séchage est nécessaire pour permettre une bonne conservation du tissu et éviter la dégradation de celui-ci au cours du temps. De façon générale, on considère qu'un tissu est sec lorsque son taux d'humidité est inférieur à son taux de reprise à l'ambiance. Par la suite, les rouleaux de tissu ainsi obtenus sont achemines vers une installation de thermofixation. On rappelle que de façon générale, on considère qu'un tissu est thermofixé lorsqu'il a atteint une stabilité dimensionnelle lui permettant notamment d'être enduit. A l'intérieur de cette installation, le tissu est soumis sous tension à une source de chaleur, typiquement un courant d'air chaud à température élevée l'ordre de 190 C, au cours de laquelle le tissu se rétracte alors qu'il est maintenu sous tension dans ses directions chaîne trame. Après avoir subi une fixation ou une rétraction, le tissu est nouveau enroulé pour subir une étape ultérieure de visite au cours de laquelle sont détectés des éventuels défauts, et les sections de tissu à éliminer. L'opération rétraction présente un intérêt tout particulier dans le cas des tissus destinés à la fabrication des coussins de sécurité gonflables, et plus généralement à tout tissu susceptible subir une étape d'enduction ultérieure. Durant l'operation d'enduction, le tissu et la couche d'enduction sont soumis à une température élevée. On sait qu'il primordial que le tissu ne se rétracte plus lors de cette opération. En effet, si phénomènes de rétraction supplémentaires interviennent lors de l'enduction, le tissu enduit obtenu présente un aspect de surface irrégulier et par conséquent des propriétés mécaniques dégradées. On conçoit l'enchaînement des différentes étapes énoncées ci-avant induit des coûts qui augmentent le prix de revient du tissu ainsi produit, et le rendent peu compétitif. Un des problèmes que se propose de résoudre l'invention est celui des coûts inhérents à l'enchaînement des différentes étapes dans le cadre de la fabrication d'un tissu produit sur métier à jet d'eau. Expose de l'invention L'invention concerne donc un dispositif de fabrication d'un tissu qui se caractérise en ce 'il comporte - un métier à tisser à jet d'eau ; - moyens de chauffage par conduction du tissu ; - des moyens pour acheminer le tissu issu du métier au contact des moyens de chauffage en le maintenant sous tension, de manière à le sécher et à en provoquer la rétraction - des moyens de renvidage, du tissu ainsi séché et rétracté. Autrement dit, le dispositif conforme à l'invention inclut des moyens de chauffage situés en sortie du métier à tisser et qui assurent simultanément le séchage et la rétraction du tissu. la sorte, le tissu ainsi produit est obtenu en une seule étape et en continu, ce permet d'éliminer les moyens de séchage spécifiques présents dans les dispositifs conformes à l'Art antérieur. moyens de chauffage par conduction seront préférés aux autres moyens chauffage par convection ou par rayonnement pour différentes raisons et notamment des considerations de rendement énergétique et surtout d'homogénéité de la température sur la laize. la sorte, la rétraction se produit au niveau du contact des moyens de chauffage et du tissu ce qui assure une meilleure planéité du tissu ainsi obtenu. Ainsi, en pratique, les moyens de chauffage peuvent être constitués par un patin chauffant, et préférentiellement par un cylindre chauffant. Dans ce dernier cas, le cylindre est préférentiellement monté en libre rotation, pour accompagner le tissu lors de son mouvement de renvidage sous tension. Selon une autre caractéristique de l'invention, le cylindre peut être recouvert d'un revêtement à faible coefficient de frottement, préférentiellement en polytétrafluoroéthylène. De la sorte, lors du phénomène de rétraction, le contact du tissu et du cylindre est le siege d'aucun phénomène de frottement parasite qui viendrait perturber la rétraction. La détermination de trois paramètres, à savoir le temps de contact entre le tissu et les moyens de chauffage, la température des moyens de chauffage, ainsi que la tension sous laquelle est maintenu le tissu, permettent d'enchaîner la rétraction à la suite du tissage avec la même vitesse de progression du tissu. En effet, lorsque, conformément à l'Art antérieur, les deux opérations de tissage et de rétraction sont réalisées indépendamment, les vitesses de progression du tissu sont relativement différentes entre le tissage et la thermofixation. Ainsi, selon cette caractéristique de l'invention, il est possible d'encaisser des arrêts du métier à tisser de plusieurs minutes, sans dégradation du tissu. Pour l'application spécifique du polyamide 6.6, on utilise un cylindre dont le rayon est compris entre 150 et 250 mm ce qui correspond à une vitesse linéaire de l'ordre 300 à millimètres par minute. Le cylindre chauffant est maintenu à une température comprise entre 140 Cet 200 C, et le tissu est maintenu sous une tension comprise entre 15 et 25 décaNewton par mètre (daN/m). En pratique, les moyens de maintien sous tension sont constitués par la motorisation des moyens de renvidage qui assurent une traction du tissu sous tension constante. A cet effet, le dispositif comprend des moyens de contrôle de la tension des tissus au voisinage des moyens de chauffage de manière à commander la motorisation des moyens de renvidage pour assurer une tension constante, et à la valeur optimale. L'invention concerne également le procédé de fabrication des tissus qui consiste en continu - à tisser le tissu sur un métier à tisser à jet d'eau, - à acheminer le tissu délivré par le métier à tisser au contact d'un organe de chauffage par conduction, - à maintenir le tissu sous tension au niveau de l'organe de chauffage par conduction, de manière à en assurer le séchage et la rétraction, - à renvider le tissu ainsi séché et rétracté. Ce procédé peut avantageusement être appliqué pour la fabrication de tissus à partir de fils de polyamide 6.6, et de façon plus générale, à tout tissu tissé sur un métier à jet d'eau, notamment ceux destinés à constituer un support d'enduction. 'invention trouve donc une utilisation préférée pour la fabrication tissus pour la réalisation de coussins de sécurité gonflables. Description sommaire des figures La manière de réaliser l'invention, ainsi que les avantages en découlent ressortiront bien de la description du mode de réalisation qui suit, à l'appui de l'unique figure annexée correspondante à une représentation schématique de côte d'un dispositif conforme à l'invention. Manière de réaliser l'invention Comme déjà dit, l'invention concerne un dispositif et un procédé de fabrication d'un tissu dans lequel les opérations de tissage et de thermofixation sont assurés en ligne et continument. dispositif tel qu'illustré à la figure 1 comprend donc un métier à @ d'eau (1) de conception classique, de sorte qu'il ne sera pas décrit plus en détail ci-après. Ce métier à jet d'eau (1) est associé, dans la forme illustrée, à une zone de visite (2), suivi des moyens de chauffage (3) et des moyens de renvidage (4). Plus précisément, la zone de visite (2) comprend à la sortie du métier a tisser, un trio d'appel (20) apte à délivrer le tissu (10) issu du métier (1). A la sortie du trio d'appel (20), le tissu (11) vient au contact de deux rouleaux (21, 22), disposés sur un même plan horizontal, en dessous d'une passerelle (23). Cette passerelle (23) permet à l'opérateur de se placer en sortie du métier à tisser pour observer le tissu (13) qui chemine verticalement entre le rouleau (22) et un rouleau complémentaire (24) disposé en hauteur, quasiment à l'aplomb du rouleau (22). La partie du tissu (13) qui chemine entre les rouleaux (22, 24) peut donc être observée l'opérateur qui en effectue la visite, et peut ainsi détecter éventuels défauts apparus lors du tissage. Bien entendu, l'invention ne se limite à la forme de réalisation illustrée dans lequel le métier a tisser inclut une zone de visite, mais bien au contraire elle couvre variantes dans lesquelles le métier à tisser (1) délivre un tissu qui est directement acheminé vers les moyens de chauffage (3). Pour revenir à la figure 1, après avoir parcouru la zone de visite (2), le tissu effectue un trajet vertical en direction du rouleau de renvoi (25) situé sensiblement au même niveau les rouleaux de la zone de visite (21, 22). suivant son cheminement, le tissu (15) vient ensuite au contact d'un cylindre chauffant (3) monté en libre rotation ou motorisé. Néanmoins, le cylindre chauffant peut être installé dans une autre position mieux appropriée au montage. Après avoir subi l'étape de rétraction au contact du rouleau (3), le tissu (16) est renvidé sur une ensouple (4) associée à un rouleau plaqueur (26). La position surélevée du cylindre chauffant (3) par rapport au rouleau renvoi (25) et aux moyens de renvidage (4) permet au tissu (15) d'être au contact d'une grande fraction circonférence du cylindre chauffant. sorte, le chauffage est optimisé puisque l'exposition du tissu à source de chaleur dure suffisamment longtemps. outre, la position haute du cylindre chauffant permet une évacuation facile de la vapeur produite par l'évaporation de l'humidité contenue dans le tissu. position du cylindre (3) évite l'infiltration de vapeur dans tout autre partie du dispositif. Dans l'exemple illustré, le cylindre (3) présente un diamètre d'environ 200 mm, mais un résultat similaire peut être obtenu en fonction notamment du type fils pour des cylindres ayant un diamètre compris entre 150 et 250 mm. Le cylindre chauffant est préférentiellement chauffé par infrarouges, ce qui lui permet de monter et de baisser en température sans inertie thermique. la sorte, il est possible d'arrêter le chauffage lorsque le métier à tisser est stoppé, sans risquer de provoquer une dégradation du tissu. La température du cylindre chauffant (3) est maintenue en cours fonctionnement entre 150 C et 200 C. Selon une autre caractéristique de l'invention, la tension du tissu maintenue à une valeur prédéterminée de manière à ce que la rétraction s'effectue sous tension. La valeur de la tension doit être suffisante pour obtenir une planéité satisfaisante du tissu, et on a déterminé une plage optimale de tension allant de 15 à 25 decaNewton par mètre (daN/m). Ainsi, dans l'exemple illustré, pour une laize de deux mètres, on applique une force de 40 décaNewton (daN) au niveau des moyens de renvidage (4), ce qui correspond à une tension de l'ordre de 20 décaNewton par mètre (daN/m). Le dispositif permet de traiter de nombreux tissus, notamment des polyamide 6.6 de titre allant de 110 à 700 décitex et d'une contexture allant de 40 fils par cm jusqu'à 14 fils par cm, equilibrés en chaîne et en trame. Dans un exemple plus particulier, correspondant à un polyamide 6.6 de titre de 470 décitex, présentant 18 fils en chaîne et 18 fils en trame, on procède à séchage et à une thermo-fixation sur un cylindre de diamètre environ 200 mm chauffé entre 150 et 200 C. a mesuré une rétraction équilibrée en chaîne et en trame d'environ 3,5 %. telle rétraction est satisfaisante pour l'application d'une couche d'enduction, puisque une rétraction ultérieure de 1 % en fils de chaîne et de trame, observée pour un cycle de chauffage d'une heure à 160 C. Bien que spécifiquement décrit pour une configuration donnée, dispositif conforme à l'invention couvre d'autres variantes et notamment celles dans lesquelles le cylindre chauffant serait remplacé par un simple patin dans lequel le tissu viendrait frotter. Par ailleurs d'autres variantes peuvent être envisagées dans lesquelles moyens de chauffage sont intégrés à la sortie du métier. Le réglage trois valeurs de température du cylindre, de diamètre cylindre et de tension maintenue sur le tissu est déterminé pour obtenir une rétraction identique en chaîne et en trame. Par ailleurs, l'ensemble de ces trois valeurs permet d'encaisser les arrets du métier à tisser pendant une durée de l'ordre de 20 minutes environ sans que le tissu ne subisse de dégradation. Selon une autre caractéristique de l'invention, le rouleau (24) est équipé d'une jauge de contrainte (28) permettant de contrôler la valeur de tension du tissu et l'asservir à la consigne de tension optimale. I1 ressort de ce qui précède que le dispositif et le procédé conforme à l'invention présentent de multiples avantages et notamment - une diminution du prix de revient du tissu ainsi produit. Cet avantage est particulièrement prépondérant dans le secteur très compétitif de l'equipement automobile ; - une meilleure planéité du tissu ainsi produit car la rétraction est obtenue par conduction sur un cylindre tournant ; - l'absence d'irrégularité sur les lisières du tissu obtenu grâce à rétraction contrôlée et au très faible frottement entre le tissu et le cylindre chauffant ; - une enduction facilitée du tissu ; - l'absence de reprise du tissu et donc l'élimination d'un risque de salissures consécutives aux opérations de transport ; - l'élimination du risque de dégradation et de moisissure, car le tissu est enroulé sec. Applications industrielles Le dispositif et le procède conforme à l'invention s'avèrent particulièrement appropriés pour la fabrication de tissus nécessitant un séchage et une thermofixation. Elle est donc tout à fait appropriée pour la fabrication des tissus à partir de métier à jet d'eau, et notamment les tissus polyamide destinés à la fabrication des coussins de sécurité gonflables. REVENDICATIONS 1 / Dispositif de fabrication d'un tissu, caractérisé en ce qu'il comporte - un métier à tisser à jet d'eau ; - des moyens de chauffage par conduction du tissu ; - des moyens pour acheminer le tissu issu du métier au contact des moyens de chauffage en le maintenant sous tension, de manière à le sécher et à en provoquer la rétraction - des moyens de renvidage, du tissu ainsi séché et rétracté. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de chauffage sont constitués par un patin chauffant. 3/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de chauffage sont constitués par un cylindre chauffant. 4/ Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le cylindre est monté en libre rotation ou motorise. 5/ Dispositif selon revendication 3, caractérisé en ce que le cylindre est recouvert d'un revêtement à faible coefficient de frottement, préférentiellement en polytétrafluoroéthylene. 6/ Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le cylindre présente un diamètre compris entre 150 et 250 mm, qu'il est maintenu à une température comprise entre 140 et 200 C, et en ce que les moyens de maintien sous tension du tissu assurent une tension comprise entre 15 et 25 décaNewton par mètre (daN/m). 7/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de maintien sous tension sont constitués par la motorisation des moyens de renvidage. 8/ Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de contrôle de la tension du tissu au voisinage des moyens de chauffage. 9/ Procédé de fabrication d'un tissu caractérisé en ce qu'il consiste en continu - à tisser le tissu sur un métier à tisser à jet d'eau, - à acheminer le tissu délivré par le métier à tisser au contact d'un organe de chauffage par conduction, - à maintenir le tissu sous tension au niveau de l'organe de chauffage par conduction, de manière à en assurer le séchage et la rétraction, - à renvider le tissu ainsi séché et rétracté. 10I Procédé de fabrication selon la revendication 9, caractérisé en ce que le tissu est realisé à partir de fils de polyamide 6.6. 1 Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens chauffage sont maintenus entre 140 et 200 C, et en ce que le tissu est maintenu sous une tension comprise entre 15 et 25 décaNewton par mètre (daN/m). Tissu susceptible d'être obtenu selon le procédé des revendications 9 a 11. Utilisation du tissu de la revendication 12 pour la fabrication de coussins de sécurité gonflables.