Brevet FR2811520A1 — publié le 20020118

i La présente invention a pour objet un tissu de protection thermique, notamment un tissu pouvant être utilisé pour la réalisation de vêtements utilisés par les sapeurs-pompiers. Les vestes textiles d'intervention des sapeurs-pompiers sont obtenues par assemblage de plusieurs couches de matériaux visant à apporter un niveau de protection conforme à des normes, notamment la norme EN469 en vigueur en Europe. Une veste textile d'intervention comprend généralement une couche extérieure constituée par un tissu en aramide ou équivalent, une barrière d'étanchéité contrecollée sur un feutre non feu, un système d'isolation constitué d'un tricot ou d'un feutre en aramide ou équivalent et une doublure intérieure. Un tel type de veste présente à l'utilisation un certain nombre d'inconvénients. Une telle veste est très lourde, et pose des problèmes d'ergonomie et d'aisance au porter en raison de l'empilage de plusieurs couches. Enfin, une telle veste est difficile à entretenir, et peut présenter des problèmes d'aspect après lavage. Le document US 5 299 602 décrit un tissu extérieur pour veste de sapeurpompier, dont la chaîne comporte des filaments continus de méta-aramide (connu sous la marque Nomex) alternés avec des multifilaments paraaramide, tel que connu sous la marque Kevlar, et une trame comprenant des filés de fibre méta-aramide de type Nomex alternés avec des multifilaments para-aramide de type Kevlar, le tout étant lié par une armure de type croisé. L'emploi de multifilaments para-aramide de type Kevlar en chaîne, à raison d'un fil sur deux, présente des inconvénients pour les raisons suivantes: - Il est connu et démontré que les multifilaments de para- aramide sont très sensibles à l'hydrolyse. Ils supportent mal les conditions de lavage en milieu aqueux, ils perdent de ce fait rapidement leurs performances mécaniques, et deviennent plus sensibles à l'abrasion entraînant de ce fait une fibrillation qui est une détérioration du fil se traduisant par l'apparition d'une pollution blanchâtre sur le tissu. - Les multifilaments de para-aramide sont sensibles aux rayonnements ultraviolets et à une partie du spectre visible, pour des longueurs d'onde comprises entre 300 et 450 nm, en présence desquels ils perdent assez rapidement leurs propriétés mécaniques d'origine. - Economiquement, I'utilisation de multilaments de para-aramide entraîne un surcoût important lors de la réalisation de ce tissu comparativement à l'utilisation d'un autre type de matière. Le but de l'invention est de fournir un tissu de protection thermique possédant de bonnes qualités de protection thermique et de protection mécanique, résistant bien au lavage et possédant un bon aspect de surface après lavage, résistant bien aux rayonnements, tels que les rayons ultraviolets, et offrant un aspect de surface satiné ou brillant permettant d'identifier le porteur d'un vêtement réalisé à l'aide d'un tel tissu dans de mauvaises conditions de visibilité, notamment lors de l'intervention dans une zone enfumée. A cet effet, le tissu de protection thermique qu'elle concerne, comportant une armure de fils de chaîne dans une direction et de fils de trame dans la direction perpendiculaire, est caractérisé en ce qu'il comprend, dans une direction, des fils constitués d'une alternance de filaments continus et de filés de fibres, et dans l'autre direction, des fils réalisés à partir de filés de fibres, les divers filaments continus et filés de fibres étant réalisés en des matériaux non feu et non fusibles. Suivant une possibilité - les filaments continus sont réalisés en métaaramide, tel que connu sous la marque Nomex, - les filés de fibres associés en alternance aux filaments continus sont réalisés en métaaramide, tel que connu sous la marque Nomex, et - les fils constitués par des filés de fibres dans l'autre direction comprennent des fibres de métaaramide, tel que connu sous la marque Nomex et des fibres de para-aramide, tel que connu sous la marque Kevlar. La combinaison des filaments continus et des filés de fibre dans une direction du tissu avec des filés de fibre dans l'autre direction procure une très bonne protection thermique, tout en assurant au tissu d'excellentes propriétés mécaniques. Les très bonnes performances mécaniques des fils constitutifs de ce tissu permettent de réaliser un tissu possédant des propriétés mécaniques équilibrées. Suivant une forme de réalisation de ce tissu, les fibres de para- aramide sont disposées en âme et les fibres de méta-aramide sont disposées en couverture. Avantageusement, les fils sont réalisés à partir de filés de fibres comprenant environ 1/3 de fibres de para-aramide et 2/3 de fibres de méta-aramide. Cet agencement est avantageux, dans la mesure o les fibres de paraaramide procurent au tissu des propriétés mécaniques élevées, sans risque de problème de fibrillation, ni de perte de résistance, puisque les fibres de para-aramide sont protégées par les fibres de méta-aramide disposées en couverture. Selon une forme avantageuse d'exécution de ce tissu, les différents fils dans les deux directions sont combinés de façon à former une armure complexe double face de type satin, telle que la face extérieure du tissu soit composée essentiellement de filaments continus et la face intérieure soit composée essentiellement de filés de fibres. La présence de filaments continus sur la face extérieure du tissu permet d'obtenir une surface close, lisse et uniforme, puisque les filaments constitutifs de chacun des fils ont tendance à s'étaler et à occuper le maximum de surface disponible, entraînant de ce fait la formation d'une barrière au flux de chaleur radiante. La surface ainsi formée est d'apparence très brillante par rapport à celle obtenue avec des filés de fibres, cet effet entraînant une excellente réflexion à la chaleur radiante. En outre, cette surface brillante permet au porteur du vêtement d'être facilement identifiable au milieu de fumée, de feu ou dans l'obscurité, puisque les filaments continus réfléchissent la lumière, contrairement aux couches extérieures traditionnelles qui restent mates. De plus, cette couche extérieure lisse améliore l'aisance au porter en diminuant les frictions des différentes parties de la veste lors des mouvements les unes par rapport aux autres. Enfin, grâce à la présence de filaments continus du côté extérieur du tissu, I'entretien du vêtement est facilité, puisqu'au cours de son utilisation, la couche extérieure ne forme pas une surface d'accrochage, la poussière et les débris ne venant pas se coller sur cette surface. Dans la mesure o une proportion importante de filés de fibres apparaissent majoritairement sur la face arrière du tissu, ils participent à la résistance à la propagation de la flamme. Avantageusement, les filés de fibres dispersés parmi les filaments continus dans une direction, se lient avec les fils de l'autre direction sur la face arrière du tissu, et ils sont de titre plus important que les filaments continus. Dans la mesure o les filés de fibres présents sur la face arrière du tissu possèdent un titre plus important que les filaments continus, ils procurent un effet de relief avec la formation de surépaisseurs qui, une fois en contact avec la deuxième couche du complexe textile, délimitent un espace d'air qui participe à l'isolation thermique du vêtement. Afin de procurer au tissu un aspect le plus fermé possible sur sa face extérieure, les fils, dans une direction, sont constitués par une alternance de filaments continus et de filés de fibres dans des proportions de 5 pour 1. Des propriétés électrostatiques peuvent être obtenues dans ce type de tissu par combinaison de fils ou de fibres dissipateurs ou électrostatiques dans l'une ou l'autre des directions. Il est donné, ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation d'un tissu selon l'invention. Ce tissu comprend des fils de chaîne constitués de filaments continus de méta-aramide, de type Nomex, de titre 220 dtex et de filés de fibres de méta-aramide, de type Nomex de titre Nm 60/2 dans la proportion de 5 pour 1, et des fils de trame en filés de fibres de titre Nm 55/2 réalisés selon la technique du fil à âme, composé d'environ 33 % de fibres para- aramide de type Kevlar en âme et de 67 % de fibres de méta-aramide de type Nomex en couverture, I'armure étant de type satin avec les filaments sur la face endroit, alors que les filés de fibres apparaissent majoritairement sur la face envers o ils sont liés avec les fils de trame pour former une grille de renfort, le tissu subissant éventuellement un traitement de finition de type imperméabilisation permettant de fournir des caractéristiques de déperlance. Pour former un complexe à trois couches pouvant être utilisé pour la réalisation d'un vêtement de protection, par exemple pour sapeurs- pompiers, ce tissu peut être associé à une couche intermédiaire constituée par une membrane contrecollée sur un feutre et une couche intérieure constituée par une doublure. Un assemblage, tel que défini précédemment, a été testé et montre d'excellentes performances thermiques en comparaison aux complexes connus comportant quatre couches avec une couche extérieure réalisée 100 % en aramide ou équivalent. Il est donc possible de faire l'économie d'une couche dans l'assemblage, tout en assurant une excellente protection du porteur, et en lui procurant une meilleure aisance. En outre, I'effet satiné facilite l'entretien du vêtement, et participe à I'identification et au repérage du porteur dans de mauvaises conditions d'environnement extérieur, telles que de la fumée ou l'obscurité. Comme il va de soi, I'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce tissu, décrite ci-dessus à titre d'exemple, elle en embrasse au contraire toutes les variantes demeurant dans le cadre des revendications. C'est ainsi notamment que d'autres matériaux à caractère non feu et non fusible peuvent être utilisés, tels que appartenant aux familles des aramides, des polyimides, des polybenzimidazoles, des polybenzazoles. REVENDICATIONS 1. Tissu de protection thermique comportant une armure de fils de chaîne dans une direction et de fils de trame dans la direction perpendiculaire, caractérisé en ce qu'il comprend, dans une direction, des fils constitués d'une alternance de filaments continus et de filés de fibres, et dans l'autre direction, des fils réalisés à partir de filés de fibres, les divers filaments continus et filés de fibres étant réalisés en des matériaux non feu et non fusibles. 2. Tissu selon la revendication 1, caractérisé en ce que les filaments continus sont réalisés en méta-aramide, tel que connu sous la marque Nomex. 3. Tissu selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les filés de fibres associés en alternance aux filaments continus sont réalisés en méta-aramide, tel que connu sous la marque Nomex. 4. Tissu selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les fils constitués par des filés de fibres dans l'autre direction comprennent des fibres de méta-aramide, tel que connu sous la marque Nomex et des fibres de para-aramide, tel que connu sous la marque Kevlar. 5. Tissu selon la revendication 4, caractérisé en ce que les fibres de para-aramide sont disposées en âme et les fibres de méta-aramide sont disposées en couverture. 6. Tissu selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les différents fils dans les deux directions sont combinés de façon à former une armure complexe double face de type satin, telle que la face extérieure du tissu soit composée essentiellement de filaments continus et la face intérieure soit composée essentiellement de filés de fibres. 7. Tissu selon la revendication 6, caractérisé en ce que les filés de fibres dispersés parmi les filaments continus dans une direction, se lient avec les fils de l'autre direction sur la face arrière du tissu, et en ce qu'ils sont de titre plus important que les filaments continus. 8. Tissu selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, dans une direction, les fils sont constitués par une alternance de filaments continus et de filés de fibres dans des proportions de 5 pour 1. 9. Tissu selon la revendication 4, caractérisé en ce que, dans une direction, les fils sont réalisés à partir de filés de fibres comprenant environ 1/3 de fibres de para-aramide et 2/3 de fibres de méta-aramide. 10. Tissu selon l'ensemble des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend des fils de chaîne constitués de filaments continus de méta-aramide, de type Nomex, de titre 220 dtex et de filés de fibres de méta-aramide, de type Nomex de titre Nm 60/2 dans la proportion de 5 pour 1, et des fils de trame en filés de fibres de titre Nm 55/2 réalisés selon la technique du fil à âme, composé d'environ 33 % de fibres para- aramide de type Kevlar en âme et de 67 % de fibres de méta-aramide de type Nomex en couverture, I'armure étant de type satin avec les filaments sur la face endroit, alors que les filés de fibres apparaissent majoritairement sur la face envers o ils sont liés avec les fils de trame pour former une grille de renfort, le tissu subissant éventuellement un traitement de finition de type imperméabilisation permettant de fournir des caractéristiques de déperlance.