Brevet FR2846202A1 — publié le 20040430

L'invention concerne un textile composite anti-feu, une doublure composite comportant un tel textile ainsi que des vêtements de protection thermique comportant une telle doublure ou un tel textile. Dans une application particulière, le vêtement est destiné à être porté par des pompiers qui ont à lutter contre les incendies. Dans un tel contexte, le vêtement doit assurer confort et sécurité à la personne qui le porte. Pour la réalisation de vêtements de protection thermique, il est connu d'utiliser un empilement de couches ayant différentes fonctions de sorte à obtenir les performances globales souhaitées pour lesdits vêtements. En particulier, l'empilement formant le vêtement doit présenter les caractéristiques suivantes qui, dans le cas des vêtements de protection pour sapeurs pompiers, font l'objet de la norme européenne EN 469 de septembre 1995: - résister au feu; - assurer une protection thermique afin de protéger l'individu de la chaleur; - présenter un faible retrait thermique; - être imperméable tout en permettant le passage de la vapeur d'eau notamment de la sueur - depuis l'intérieur du vêtement vers le milieu extérieur. Enfin, les différentes propriétés que doit posséder un tel empilement ne doivent pas conduire à multiplier les couches indépendantes qui le composent de sorte à ne pas compliquer la confection du vêtement. On connaît du document WO-99/35926 un ensemble textile comprenant deux couches textiles adjacentes sur la face de l'une desquelles est réalisé un réseau discontinu de matériau de sorte à espacer lesdites couches. Du fait de l'inclusion d'air entre les couches de l'ensemble textile, celui-ci présente des propriétés de protection thermique. L'un des problèmes qui se pose avec un tel ensemble textile concerne son 5 aspect et son toucher. En effet, la présence du réseau sous la couche extérieure de l'ensemble induit un phénomène de marquage et un toucher irrégulier dudit ensemble. Et, ce phénomène est d'autant plus critique lorsque l'on souhaite une quantité d'air inclus, c'est-à-dire une protection thermique conférée, importante. En effet, le réseau présente alors un relief plus important, 1o ce qui accentue d'autant sa détection visuelle ou tactile. L'invention vise à résoudre ce problème en proposant notamment un textile composite anti-feu qui permet d'espacer deux couches adjacentes d'un vêtement de protection thermique, et ce au moyen d'un réseau qui présente un 15 toucher et un aspect textile. A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention a pour objet un textile composite anti-feu imperméable comprenant une première couche textile à base de fibres thermostables, une deuxième couche comprenant une 20 membrane imperméable à l'eau liquide et perméable à la vapeur d'eau, ininflammable et une troisième couche d'adhésif discontinue placée entre lesdites première et deuxième couches assurant la fixation de la deuxième couche sur la première couche, dans lequel la face de la première couche opposée à la deuxième couche est pourvue d'un réseau discontinu de fibres 25 floquées qui est agencé pour permettre l'inclusion d'un volume d'air entre ladite première couche et une couche disposée en regard. L'invention propose en outre d'intégrer la doublure au textile composite de sorte, en diminuant le nombre de textiles indépendants à confectionner, à 30 simplifier la confection du vêtement de protection. A cet effet, selon un deuxième aspect, l'invention a pour objet une doublure composite comprenant un tel textile composite et une quatrième couche textile, ladite quatrième couche étant associée sur la face de la première couche qui est opposée à la deuxième couche, de sorte à ménager une couche d'air entre lesdites première et quatrième couches. L'invention propose en outre des vêtements simples de confection qui ont des propriétés de protection thermique améliorées, et ce en présentant un aspect ainsi qu'un toucher améliorés. A cet effet, selon un troisième aspect, l'invention a pour objet un vêtement de 10 protection thermique comprenant un ensemble textile externe constituant la face extérieure du vêtement et une telle doublure composite, dans lequel la quatrième couche constitue la face intérieure du vêtement. Et, selon un quatrième aspect, l'invention a pour objet un vêtement de 15 protection thermique comprenant un ensemble textile externe constituant la face extérieure du vêtement et une doublure constituant la face intérieure du vêtement, ledit vêtement comprenant un insert monté entre le textile externe et la doublure, dans lequel ledit insert est un textile composite anti-feu imperméable selon l'invention, la première couche dudit textile composite étant 20 placée en regard de la doublure de sorte à ménager une couche d'air entre la première couche et la doublure. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une représentation en coupe d'un textile composite selon un mode de réalisation de l'invention; - la figure 2 est une représentation en perspective d'un textile composite 30 selon une première variante de réalisation de la figure 1; - la figure 3 est une représentation en perspective d'un textile composite selon une deuxième variante de réalisation de la figure 1; - la figure 4 est une représentation en coupe d'une doublure composite comprenant un textile composite selon la figure 1, selon un mode de réalisation de l'invention la figure 5 est une représentation en coupe d'une doublure composite selon la figure 4 qui est montée volante sur un ensemble textile externe pour former un vêtement de protection thermique, selon un mode de réalisation de l'invention - la figure 6 est une représentation en coupe d'un textile composite selon la figure 1 qui est monté volant entre un ensemble textile externe et une doublure pour former un vêtement de protection thermique, selon un mode de réalisation de l'invention - la figure 7 est une représentation en perspective d'une veste de protection thermique confectionnée sur la base du mode de réalisation de la figure 6. En référence aux figures 1 à 3, le textile composite anti-feu 1 est formé d'une 20 première couche 2 textile, d'une deuxième couche 3 et d'une troisième couche 4 d'adhésif reliant entre elles les première et deuxième couche 2, 3 de sorte à former un ensemble unitaire. La première couche 2 peut comprendre au moins une nappe de non tissé, 25 éventuellement renforcée par un tricot réalisé au travers d'elle, ou un tissu ou encore un tricot. Les fibres et/ou fils formant la première couche 2 sont soit thermostables par nature, soit ignifugés postérieurement à leur fabrication. Ces fibres et/ou fils sont par exemple en méta ou para aramide, polyamideimide, polyacrylate, polybenzimidazole, copolyimide aromatique, polyacrylonitryle oxyde, polyacrylate, polysulfure de phénylène, polyester éther cétone, FR viscose, coton, fibres céramiques, Zirpo ou en un composé phénolique, ou encore fluorocarbonnées, ou modalcryliques. Un mélange de ces fibres thermostables est également utilisable. Dans le mode de réalisation représenté, la couche d'adhésif 4 est discontinue et constituée de points d'adhésion 9, par exemple comprenant un polymère réticulable à l'humidité. Les points 9 peuvent être obtenus par enduction sérigraphique et peuvent être 10 formés à base de polymères thermoplastiques permettant notamment d'obtenir un collage ayant une grande résistance au nettoyage à sec et au lavage. De manière préférentielle, le polymère utilisé est ininflammable. On peut par exemple lui conférer cette qualité par l'adjonction de trioxyde d'antimoine 15 chloré. Les points 9 sont déposés sous forme de pâte ou de poudre ou encore saupoudrés sur l'une des deux couches 2, 3, par exemple sur la couche 2. L'association des deux couches 2, 3 est réalisée de manière conventionnelle 20 sur une presse. Dans un exemple de réalisation, on dépose le polymère thermoplastique réticulable à l'humidité sur la première couche 2 par voie fondue. Après passage dans un four réglé à 130'C, on applique immédiatement la deuxième 25 couche 3 à l'aide d'une calandre refroidie. Par un traitement thermique, ultérieur, à 150'C pendant une minute, on obtient la réticulation définitive du collage. Le textile repose ensuite 24h. D'autres méthodes de collage peuvent être utilisées comme par exemple 30 l'utilisation de voiles, films ou grilles thermocollants sur lesquels est appliquée chacune des couches 2, 3 du textile composite 1 sous une presse ou par simple calandrage. La deuxième couche 3 comprend une membrane imperméable à l'eau liquide et perméable à la vapeur d'eau. En variante, la deuxième couche 3 comprend en outre une nappe textile, par exemple formée d'un tricot, qui est associée à la membrane de sorte à la renforcer mécaniquement. La membrane est formée par exemple de polyuréthane ou de polyamino-acide, d'une épaisseur comprise entre 10 et 50 microns. Elle présente des microperforations ou des pores d'un diamètre de 0,2 micron qui permettent la circulation des molécules d'eau et de gaz carbonique mais empêchent le 1o passage de l'eau liquide. La masse surfacique de la membrane est de l'ordre de 40 g/m2. De préférence, cette membrane est à base de polyuréthane ignifugé par exemple par addition d'un additif azoté et phosphoré. Selon un autre mode de réalisation, la membrane microporeuse peut être réalisée en polytétrafluoroéthylène (PTFE). Par ailleurs, des membranes de type hydrophile qui sont imperméables à l'eau 20 liquide et perméables à la vapeur d'eau peuvent également être utilisées pour la réalisation de la deuxième couche 3. Selon l'invention, la face de la première couche 2 qui est opposée à la deuxième couche 3 est pourvu d'un réseau 5 discontinu de fibres floquées 5a 25 qui est agencé pour permettre l'inclusion d'un volume d'air entre ladite première couche et une couche disposée en regard. Dans un exemple de réalisation, le réseau 5 est obtenu par les étapes successives suivantes qui consistent à: - déposer, par exemple par enduction sérigraphique, un réseau 6 de colle réticulable sur la face de la première couche 2, ladite colle ayant une viscosité adaptée pour permettre l'ancrage des fibres 5a; - ancrer les fibres 5a, préalablement activées, dans le réseau 6 de colle, par exemple au moyen de flocage électrostatique, électro-battage, battage ou voie pneumatique; - réticuler la colle de sorte à assurer la fixation des fibres 5a sur le réseau de colle 6; - éliminer, par exemple par battage ou par aspiration, les fibres 5a qui ne sont pas fixées au réseau 6 de colle réticulée. Dans un exemple particulier, la colle est thermofusible et la réticulation est 1o réalisée thermiquement de sorte que la fixation des fibres 5a présente une bonne tenue à la chaleur. Dans le cadre de l'application considérée, il est souhaitable que la colle et les fibres 5a soient réalisés à partir d'un matériau thermostable. La colle peut être 15 formée à base d'un liant ignifugé et les fibres 5a peuvent être formées à base d'un matériau identique à celui formant la première couche 2, par exemple en méta aramide. Sur la figure 2, le réseau 5 est formé de points qui sont répartis de façon 20 discrète de sorte à former des alvéoles d'air entre eux. Sur la figure 3, le réseau est formé de bandes qui s'étendent sensiblement parallèlement entre elles de sorte à former des canaux d'air entre elles. Dans un exemple particulier, l'épaisseur du réseau 5 est comprise entre 1 et 10 25 mm et l'espacement des points ou des bandes est compris entre 2 et 15 mm de sorte à obtenir un volume d'air significatif. Dans le textile composite 1, le réseau 5 définit des espaces d'air entre lui et une couche disposée en regard de la couche 2. En particulier, cet air n'est pas 30 statique mais peut circuler, dans la mesure o il n'est pas emprisonné. Ainsi, en conditions normales d'utilisation, il n'y a pas de surchauffe importante de l'air. Inversement, lors d'une augmentation très brutale de température, la quantité d'air se trouvant dans les espaces du réseau 5 constitue une isolation thermique suffisante pour permettre à l'opérateur de s'éloigner du lieu dangereux. La quantité d'air est obtenue d'une part par l'épaisseur du réseau 6 de colle et s d'autre part par la longueur et le titre des fibres 5a, ce qui permet de la moduler facilement. En outre, la densité de fibres 5a est agencée pour inclure entre elles de l'air qui contribue à la protection thermique. Par ailleurs, cette densité de fibres 5a permet d'assurer un toucher et un aspect satisfaisant de la couche disposée en regard de la première couche 2, notamment du fait de la nature 10 textile du réseau 5 et de sa souplesse. Cette structure contribue également à la légèreté du vêtement obtenu à partir du textile 1, et par suite à son confort. Celui-ci est renforcé par la circulation d'air dans les espaces, qui favorise l'évaporation de l'eau de sudation absorbée 15 par la doublure du vêtement. On décrit maintenant, en référence à la figure 4, une doublure composite 17 qui comprend le textile composite 1 décrit en relation avec la figure 1. Une telle doublure est imperméable et respirable et est destinée à constituer la face intérieure d'un vêtement de protection. Cette doublure permet une grande simplicité de confection d'un vêtement de protection en réduisant à deux le nombre d'éléments à associer pour obtenir ledit vêtement. Une telle doublure composite comprend une quatrième couche textile 16 associée au textile composite 1, ladite quatrième couche étant disposée sur le réseau 5 et associée à la face de la première couche 2 qui est opposée à la deuxième couche 3, de sorte à former un ensemble unitaire et à ménager une couche d'air entre les première et quatrième couches. Selon une réalisation, la quatrième couche 16 comprend un tissu qui est destiné à former la face intérieure du vêtement. Selon une autre réalisation, la quatrième couche 16 comprend un non tissé, par exemple aiguilleté, qui est destiné à former la face intérieure du vêtement. En variante, la quatrième couche 16 peut comporter un tricot formé au travers de la nappe de non tissé de sorte à renforcer ladite nappe. Dans ce cas, les colonnes 5 de mailles, formées par des fils rapportés sont liées entre elles ce qui leur donne une plus grande cohésion et, par là, donne une plus grande cohésion à la doublure 17 dans son ensemble. Suivant une réalisation, la quatrième couche 16 est associé au textile io composite 1 par matelassage à l'aide d'un fil 18. A cet effet, la quatrième couche 16 est associée à la première couche 2 préalablement à l'association de la première couche 2 avec la deuxième couche 3, de sorte à éviter la perforation de la membrane lors de l'étape de matelassage. i5 Dans le cadre de l'application considérée, la quatrième couche 16 peut être ignifugée et résistante à la chaleur et à la flamme. A cet effet, la quatrième couche 16 est constituée de fibres et/ou fils thermostables, comme par exemple ceux employés pour réaliser la première couche 2 du textile composite 1 tel que décrit plus haut. Toutefois, la quatrième couche 16 étant protégée 20 thermiquement par la couche 2 et le réseau 5, cette disposition n'est pas déterminante. On décrit ci-dessous, en référence aux figures 5 à 7, des vêtements de protection thermique 10 et/ou de lutte contre le feu particulièrement efficaces et 25 légers, qui comprennent le textile composite 1 suivant l'invention. Sur la figure 5 est représenté un vêtement comprenant un ensemble textile 11 externe constituant sa face extérieure et une doublure composite17 telle que représentée sur la figure 4, dans lequel la quatrième couche 16 constitue la 30 face intérieure du vêtement. Lors de la confection, la doublure composite 17 est montée volante par rapport au tissu externe 11. Ainsi, l'utilisation de la doublure composite 17 facilite la fabrication du vêtement 10 en réduisant le nombre d'éléments à assembler puisque la doublure 17 est intégrée au textile composite 1. En relation avec les figures 6 et 7, on décrit un vêtement 10 de protection 5 thermique, tel qu'une veste, qui comprend un ensemble textile externe 11 constituant sa face extérieure et une doublure 12 constituant sa face intérieure. Le vêtement 10 comprend un insert 13 formé d'un textile composite 1 antifeu imperméable tel que décrit précédemment, dont la première couche 2 est 1o placée en regard de la doublure 12 et la deuxième couche 3, imperméable, est placée vers le textile externe 11. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 6, l'insert 13 est monté volant entre le textile externe 11 et la doublure 12 ce qui signifie qu'il est fixé 15 simultanément au textile 11 externe et à la doublure 12 par sa périphérie 14 lors de la confection, par exemple par couture selon les lignes de couture habituelles de la doublure 12 au textile externe 11. En dehors de ces lignes, l'insert 13 est libre, entre le textile externe 11 et la 20 doublure 12 sans autre fixation à ces éléments. Dans un mode de réalisation représenté sur la figure 7 en relation avec une veste de protection thermique, l'insert 13 et la doublure 12 constituent un ensemble dissociable du textile externe 11. Il peut par exemple être relié à 25 l'ensemble textile externe 11 par une fermeture à glissière 15. Lors de l'entretien de la veste 10, l'insert 13 et la doublure 12 peuvent être dissociés du textile externe 11. Il est ainsi possible de soumettre ces deux éléments à des modes de nettoyage différents. L'étanchéité du vêtement 10 peut être améliorée par l'adjonction de bandelettes étanches qui sont fixées sur les coutures. En outre, afin de favoriser la circulation de l'air dans les espaces du réseau 5, le réseau 5 présente une orientation générale longitudinale au vêtement, et notamment verticale dans le cas d'une veste (écorché sur la figure 7), favorisant la circulation de l'air par un phénomène naturel de convection. Dans les vêtements de protection suivant l'invention, lorsque le vêtement est arrosé, la doublure, la première couche 2 du textile 1 et donc l'utilisateur sont protégés puisque la couche 3 est imperméable au liquide. En particulier, la membrane empêche l'inclusion d'eau dans les espaces d'air formés dans le o réseau 5, ce qui nuirait aux propriétés d'isolation thermique de la couche 2 ainsi qu'à la capacité de séchage du vêtement. En outre, cette étanchéité permet d'éviter les brlures que pourrait subir l'utilisateur du vêtement lorsqu'il est arrosé avec de l'eau chaude. La couche 3 laisse toutefois circuler librement la vapeur d'eau et le gaz carbonique tout comme les autres couches 2, 4 et la doublure doivent le faire. Par ailleurs, la couche d'adhésif 4 étant discontinue, une très large partie de sa surface est libre de toute matière, ce qui permet de ne pas altérer la propriété 20 imper-respirante du textile 1. Ainsi, le textile composite 1 dans son ensemble possède toutes les qualités requises pour éviter la condensation de la transpiration, ce qui lui confère un confort optimal. Une autre propriété par laquelle les vêtements selon l'invention sont particulièrement performants est l'isolation thermique. Cette caractéristique est remplie par l'importance du volume d'air compris dans 30 le textile 1. En effet, là o s'étend le réseau 5, le textile 1 présente un volume d'air important. Du fait de la capacité calorifique de l'air, le réseau 5 peut ainsi agir comme une barrière thermique à l'encontre des fortes chaleurs régnant dans le milieu ambiant, par exemple dans le cadre de l'intervention des pompiers pour maîtriser un feu. En outre, lorsque le vêtement 10 est soumis à des conditions excessives entraînant la détérioration de la couche 3, l'utilisateur reste protégé par la couche 2 à base de fibres thermostables. En effet, les fibres constituant la première couche 2 sont ignifuges, ce qui confère à la couche 2 une bonne 1o résistance au feu. Par ailleurs, le textile composite 1 qui assure l'ensemble des fonctions requises est unitaire de sorte à ne pas compliquer la confection du vêtement. En outre, la doublure peut être associée au textile 1 de sorte à former un ensemble unitaire 15 qui sera utilisé en tant que tel pour la confection du vêtement. REVENDICATIONS 1. Textile composite (1) anti-feu imperméable comprenant une première couche (2) textile à base de fibres thermostables, une deuxième couche (3) 5 comprenant une membrane imperméable à l'eau liquide et perméable à la vapeur d'eau, ininflammable et une troisième couche (4) d'adhésif discontinue placée entre lesdites première et deuxième couches (2, 3) assurant la fixation de la deuxième couche (3) sur la première couche (2), caractérisé en ce que la face de la première couche (2) opposée à la deuxième couche (3) est pourvue 10 d'un réseau discontinu (5) de fibres floquées (5a) qui est agencé pour permettre l'inclusion d'un volume d'air entre ladite première couche et une couche disposée en regard. 2. Textile selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réseau (5) est is formé de bandes, lesdites bandes s'étendant sensiblement parallèlement entre elles de sorte à former des canaux d'air entre elles. 3. Textile selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réseau (5) est formé de points, lesdits points étant répartis de façon discrète de sorte à former 20 des alvéoles d'air entre eux. 4. Textile selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les fibres floquées (5a) sont réalisées à base d'un matériau thermostable. 5. Textile selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la deuxième couche (3) comprend en outre une nappe textile associée à la face de la membrane qui est opposée à la première couche (2). 6. Textile selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la 30 troisième couche (4) d'adhésif est constituée de points (9) et est obtenue par enduction sérigraphique. 7. Textile selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la troisième couche (4) d'adhésif comprend un polymère réticulable à l'humidité qui est déposé en voie fondue. 8. Textile selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la première couche (2) comprend des fibres thermostables en polyamide-imide. 9. Textile selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la membrane de la deuxième couche (3) est réalisée à base de polyuréthane. 10. Doublure composite (17) comprenant un textile composite (1) anti-feu imperméable selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 et une quatrième couche (16) textile, ladite quatrième couche étant associée sur la face de la première couche (2) qui est opposée à la deuxième couche (3) , de sorte à 15 ménager une couche d'air entre lesdites première et quatrième couches. 11. Doublure selon la revendication 10, caractérisée en ce que la quatrième couche (16) comprend un non tissé. 12. Doublure selon la revendication 10, caractérisée en ce que la quatrième couche (16) comprend un tissu. 13. Doublure selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisée en ce que la quatrième couche (16) est formée à base de fibres et/ou fils 25 thermostables. 14. Doublure selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisée en ce que la quatrième couche (16) est associée à la première couche (2) par matelassage. 15. Vêtement de protection thermique (10) comprenant un ensemble textile (11) externe constituant la face extérieure du vêtement (10) et une doublure composite (17) selon l'une quelconque des revendications 10 à 14, dans lequel la quatrième couche (16) constitue la face intérieure du vêtement (10). 16. Vêtement de protection thermique (10) comprenant un ensemble textile (11) 5 externe constituant la face extérieure du vêtement (10) et une doublure (12) constituant la face intérieure du vêtement (10), ledit vêtement (10) comprenant un insert (13) monté entre le textile externe (11) et la doublure (12), ledit vêtement (10) étant caractérisé en ce que ledit insert (13) est un textile composite (1) anti-feu imperméable selon l'une des revendications 1 à 9, la 10 première couche (2) dudit textile composite (1) étant placée en regard de la doublure (12) de sorte à ménager une couche d'air entre la première couche (2) et la doublure (12). 17. Vêtement selon la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce que la 15 doublure ou l'insert (13) est monté volant. 18. Vêtement selon l'une quelconque des revendications 15 à 17, caractérisé en ce que le réseau (5) est agencé pour permettre l'écoulement de l'air à l'intérieur de la couche d'air.