Brevet FR2835852A1 — publié le 20030815

FIL GAINE, TEXTILE ET PROCEDE DE FABRICATION D'UN TEL FIL La présente invention concerne un fil gainé, d'aspect naturel. La présente invention concerne encore un textile réalisé à partir d'un fil gainé d'aspect naturel. La présente invention concerne également un procédé de fabrication d'un fil gainé d'aspect naturel. Malgré une demande commerciale de plus en plus recherchée, on ne sait pas encore fabriquer des fils à base de matériaux thermoplastiques, qui allient à la fois d'excellentes performances mécaniques et un aspect naturel décelable à la vue et au toucher. En outre, les exigences d'ordre environnementales sont rarement satisfaites en ce qui concerne l'emploi de matériaux d'origine naturelle et l'aptitude à être recyclé pour obtenir des produits à base de fils destinés à toutes utilisations, par exemple des textiles. C'est particulièrement le cas pour des textiles présentant des applications extérieures, soumis aux intempéries et au soleil, et pour les textiles devant résister au feu. Etat de la technique On connaît d'après le document FR-2. 781.492 un matériau thermoplastique comprenant des fibres d'origine végétale, destinées à améliorer l'aspect de perception par le consommateur. Cependant, l'aspect extérieur des produits obtenus s'avère relativement décevant et très peu compatible avec ce qui est actuellement recherché par le consommateur. On connaît d'après le document FR-2. 617.205 un fil gainé et un procédé de fabrication d'un fil par gainage d'une âme avec une composition ignifuge, pour obtenir un fil et ensuite un tissu avec des propriétés ignifuges. Le fil obtenu garde un toucher lisse, peu favorable à Lille gamme de produits ne pouvant s'inscrire que difficilement dans des considérations d'ordre écologique. Résumé de l'invention Un premier problème posé est de mettre au point un nouveau type de fil gainé présentant d'excellentes propriétés mécaniques et d'excellentes propriétés d'usage de résistance au feu, de tenue aux intempéries, de tenue au soleil, etc. Un deuxième problème posé est d'obtenir un fil présentant un aspect extérieur générant des sensations visuelles, tactiles et olfactives particulièrement agréables. Un troisième premier problème posé est de réaliser un fil incorporant des matériaux d'origine naturelle. Un quatrième problème posé est de mettre au point un procédé efficace de fabrication d'un fil à base de matériaux thermoplastiques. Conformément à un premier aspect de l'invention, un fil gainé d'aspect naturel, présentant un fil d'âme et une gaine réalisée en un matériau thermoplastique est caractérisé en ce que le matériau thermoplastique de la gaine comprend moins de 20 % en poids de fibres discontinues. Dans une première variante de réalisation, et afin d'accroître la résistance, le fil d'âme peut être un fil multifilament. Le fil d'âme peut être un fil de polyester, d'alcool polyvinylique ou de polyamide. Le matériau thermoplastique de la gaine peut être préférentiellement choisi, seul ou en mélange, dans le groupe des polymères et copolymères comprenant les polyoléfines, polyesters, polyamides, polychlorures de vinyle, alcools polyvinyliques, silicones ainsi que les polymères fluorés. De manière avantageuse, la quantité de fibres du matériau thermoplastique de la gaine peut être comprise entre 1 % et 15 % en poids. De préférence, cette quantité peut être comprise entre 4 % et 12 % en poids. Très préférentiellement, cette quantité peut être comprise entre 6 % et 9 % en poids. De manière intéressante, les fibres discontinues peuvent être choisies seules ou en mélange dans le groupe comprenant les fibres naturelles et les fibres synthétiques. Les fibres naturelles peuvent être des fibres de chanvre. Les fibres discontinues peuvent avantageusement présenter une longueur moyenne comprise entre 10 0 m et 500 um. De préférence, cette longueur peut être sensiblement égale à 100 00 m. Les fibres discontinues peuvent avoir un diamètre moyen compris entre 3 u. m et 100 um. De préférence, ce diamètre peut être sensiblement égal à 20 um. Conformément à un deuxième aspect de la présente invention, des textiles sont caractérisés en ce qu'ils sont réalisés à partir du fil gainé tel que décrit ci-dessus. Conformément à un troisième aspect de l'invention, un procédé de réalisation d'un fil gainé d'aspect naturel tel que décrit ci-dessus est caractérisé en ce qu'il comprend l'étape consistant à gainer un fil d'âme par extrusion par passage dans une filière, avec un matériau thermoplastique comprenant moins de 20 % en poids de fibres discontinues. Le matériau thermoplastique comprenant moins de 20 % en poids de fibres peut être avantageusement obtenu par mélange en une ou plusieurs fois d'un matériau thermoplastique non chargé en fibres avec un mélange maître comprenant de 5 % à 80 % en poids de fibres. Le mélange maître peut de préférence comprendre entre 20 % et 70 % en poids de fibres. Et très préférentiellement, le mélange maître peut comprendre entre 40 % et 60 % en poids de fibres. Description des dessins L'invention sera bien comprise et ses divers avantages et différentes caractéristiques ressortiront mieux lors de la description suivante, des exemples non limitatifs de réalisation, en se référant au dessin schématique annexé, dans lequel : - la Figure 1 représente une vue longitudinale agrandie d'un fil gainé selon l'état de la technique et d'un fil gainé selon l'invention ; - la Figure 2 représente une vue en coupe transversale prise au microscope optique du fil gainé selon l'invention ; et - la Figure 3 représente une vue du dessus agrandie d'un textile réalisé à partir de fils gainés. Description détaillée L'âme est recouverte par extrusion ou enduction d'une couche de matériau polymère périphérique. Les photographies agrandies environ 20 fois de la Figure 1 montrent une comparaison entre un fil gainé 1 selon l'état de la technique, représenté par le FR-2. 617.205 (placé à gauche) et un fil gainé 2 selon la présente invention (placé à droite). Du fait de la présence de fibres discontinues, la surface extérieure du fil 2 obtenu par le procédé selon l'invention présente un aspect irrégulier et ressemble à de la ficelle. Le diamètre moyen peut ainsi être inférieur à 1 mm et varier entre 0,6 et 0,9 mm. En revanche, la surface extérieure du fil gainé traditionnel 1 est lisse. Avantageusement, et en pratique, le fil d'âme est un fil à multifilaments, haute ténacité c'est-à-dire présentant une ténacité de l'ordre d'au moins 50 cN/tex. Les multiples filaments de l'âme sont tordus ou non, entrelacés ou non, assemblés ou non, texturés ou non, en fonction du fil gainé final souhaité. La Figure 2 montre une coupe transversale du fil gainé 2 prise au microscope optique avec un agrandissement d'environ 150 fois. Dans cette réalisation du fil gainé, les multiples filaments 3 en polyester de l'âme 4 apparaissent au centre. La gaine 6 à base de compound PVC entoure l'âme 4. Comme le montre cette photographie, la gaine 6 intègre les fibres de chanvre 7 noyées dans le PVC. Le pourtour de la gaine 6 est très irrégulier, conférant à l'ensemble du fil un toucher naturel. Dans une autre variante, on réalise directement par co-extrusion l'âme et la gaine. Avantageusement, et en pratique, la gaine 6 est extrudée autour du fil d'âme 4. Les compositions de polymère thermoplastique de la gaine comprennent en outre avantageusement des adjuvants complémentaires : au moins un agent anti-UV, et/ou au moins un agent biocide, et/ou au moins une charge minérale, et/ou au moins un pigment, et/ou au moins un agent d'ignifugation. L'agent d'ignifugation peut être des charges ignifugeantes minérales, tels que par exemple des oxydes d'antimoine, du trihydrate d'alumine, de l'oxyde de zinc ou de magnésium. Le rapport en poids entre le fil d'âme 4 et la gaine 6 dépend à la fois des applications finales envisagées et du matériel d'extrusion ou d'enduction dont on dispose. De tels fils peuvent être employés dans de multiples applications, et notamment la fabrication de mobilier, typiquement des sièges de camping, habillages automobiles, revêtement de sols et murs, protections solaires, articles de bagagerie, toiles de protection et d'autres encore. La Figure 3 montre un exemple de textile agrandi environ 10 fois, entièrement réalisé à partir de fils 2, avec une âme 100 % polyester gainée avec un compound PVC et fibres de chanvre selon l'invention, et thermofixés. Le textile comprend un fil de chaîne 8 à l'horizontale et deux fils de trame 9 et 11 à la verticale. On notera que les fils présentent différentes colorations. Exemples de réalisation On réalise un fil de la manière suivante. On gaine par extrusion par passage dans une filière un fil de polyester de 1100 dtex, commercialisé par la société Rhodia sous la dénomination Type 156 . La vitesse de défilement du fil est de 300 m/min. La composition de gainage extrudé comprend : - 7 % de fibres de chanvre ; et - 93 % de PVC plastifié, formulé et pigmenté. On obtient ainsi un fil gainé de 4700 dtex ayant un diamètre moyen de 0,67 mm ; en d'autres termes, en poids, le fil d'âme polyester représente 23,4 % et la gaine fibrée 76, 6%. De plus, le fil gainé obtenu présente les caractéristiques et les propriétés mécaniques qui suivent : - résistance à la traction, 9,6 daN, - allongement à la rupture, 14,5 %. Ce fil convient donc parfaitement pour la fabrication de textiles pouvant être thermofixés. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés. De nombreuses modifications peuvent être réalisées, sans pour autant sortir du cadre défini par la portée du jeu de revendications. Par exemple, on pourra concevoir une âme en différents matériaux, tels que des fibres de verre, des fibres optiques, un ou plusieurs fils métalliques. REVENDICATIONS 1. Fil gainé d'aspect naturel, présentant un fil d'âme (4) et une gaine (6) réalisée en un matériau thermoplastique, caractérisé en ce que le matériau thermoplastique de la gaine (6) comprend moins de 20 % en poids de fibres discontinues (7). 2. Fil gainé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fil d'âme (4) est un fil multifilament (3). 3. Fil gainé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le fil d'âme (4) est un fil de polyester, d'alcool polyvinylique ou de polyamide. 4. Fil gainé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau thermoplastique de la gaine (6) est choisi, seul ou en mélange, dans le groupe des polymères et copolymères comprenant les polyoléfines, polyesters, polyamides, polychlorures de vinyle, alcools polyvinyliques, silicones et les polymères fluorés. 5. Fil gainé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la quantité de fibres (7) du matériau thermoplastique de la gaine (6) est comprise entre 1 % et 15 % en poids, de préférence entre 4 % et 12 % en poids, et très préférentiellement entre 6 % et 9 % en poids. 6. Fil gainé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les fibres discontinues (7) sont choisies, seules ou en mélange, dans le groupe comprenant les fibres naturelles et les fibres synthétiques. 7. Fil gainé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les fibres naturelles sont des fibres de chanvre. 8. Fil gainé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les fibres discontinues (7) présentent une longueur moyenne comprise entre 10 sum et 500 um, de préférence sensiblement égale à 100 am et un diamètre moyen compris entre 3 jam et 100/lm, de préférence sensiblement égal à 20 um. 9. Textiles, caractérisés en ce qu'ils sont réalisés à partir du fil gainé (2) selon l'une des revendications précédentes. 10. Procédé de réalisation d'un fil gainé (2) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape consistant à gainer un fil d'âme (4) par extrusion par passage dans une filière, avec un matériau thermoplastique comprenant moins de 20 % en poids de fibres discontinues (7). 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le matériau thermoplastique comprenant moins de 20 % en poids de fibres est obtenu par mélange en une ou plusieurs fois d'un matériau thermoplastique non chargé en fibres avec un mélange maître comprenant de 5 % à 80 % en poids de fibres, de préférence entre 20 % et 70 % en poids et très préférentiellement entre 40 % et 60 % en poids. 12. Déposant : TISSAGE ET ENDUCTION SERGE FERRARI SA Mandataire : Cabinet LAURENT ET CHARRAS