Brevet FR2975710A1 — publié le 20121130

-1- STRUCTURE TEXTILE TRICOTEE A BASE DE SILICONE DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne des structures textiles tricotées mettant en oeuvre des fils et fibres à base de polymère silicone ou fils et fibres gainés par du silicone. Elle concerne également les applications d'une telle structure pour des surfaces textiles ayant les propriétés suivantes : résistance à la chaleur (gaines et tubes pour applications automobile ou moules alimentaires par exemple), faible tension superficielle (effet anti-adhésion pour la réalisation de pansements et d'implants par exemple), grande hydrophobie (effet anti-salissure), résistance à la compression (structure tridimensionnelle amortisseurs de chocs par exemple), perméabilité au gaz, support pour structures composites (renforts), inertie chimique (résistance aux milieux de pH basiques pour géosynthétique). ETAT ANTERIEUR DE LA TECHNIQUE L'enduction ou l'imprégnation de silicone à la surface d'une structure textile est bien connue (voir par exemple WO 2007/039763), notamment lorsque l'on recherche des propriétés adhésives (voir par exemple US 6036997). Le silicone mise en oeuvre est soit déposé selon un film, soit enduit sur la surface de la structure textile, voire même imprégnée au sein de celle-ci. D'autres procédés plus complexes sont également connus, consistant à mettre en oeuvre l'irradiation par UV pour engendrer la polymérisation, ou encore l'application à chaud type holt-melt. Quel que soit le domaine d'application d'une telle structure, on se heurte aux inconvénients suivants. Tout d'abord, quel que soit la technologie mise en oeuvre pour aboutir à un tel produit, elle nécessite au moins deux étapes, une première étape de réalisation de la structure textile proprement dite, et une seconde étape de dépôt, d'imprégnation, d'enduction, et de manière générale de fonctionnalisation de ladite structure avec du silicone. 35 Ce procédé en deux étapes, outre le fait qu'il est consommateur de temps, est également susceptible de générer des zones déficientes en termes de fonctionnalisation par le silicone, en raison même des techniques mises en oeuvre.30 -2- Ensuite, ces différents procédés induisent souvent le bouchage ou l'obturation des orifices définis par la structure textile, que celle-ci soit obtenue par tissage ou tricotage. Ce faisant, pour certaines applications, notamment pansements ou implants, cela se traduit par une diminution de l'efficacité de ces produits, voire même par leur contre-indication, la peau ne pouvant plus « respirer ». Enfin, ces différents procédés n'utilisent la structure textile limitativement comme support, et non comme élément fonctionnel du produit final. Ce faisant, on limite les possibilités d'extensibilité et de déformation contrôlée dudit produit, dans la mesure où l'enduction, l'imprégnation ou la mise en oeuvre d'un film silicone vient s'opposer à ces déformations. EXPOSE DE L'INVENTION L'invention concerne une structure textile composée d'un tricot réalisé en tout ou partie en un matériau à base de fils en silicone à l'échelle de la chaine polymérique et/ou de fils à base de matériaux synthétiques, naturels et/ou minéraux gainés par du silicone, ledit tricot étant obtenu par la technologie à mailles jetées type chaîne ou Rachel ou crochet. Ainsi donc, de par la mise en oeuvre de cette technologie, il devient possible de faire varier l'extensibilité de la structure textile entre 2 et 200% tout en assurant une continuité dans les propriétés physiques et/ou chimiques apportées par le silicone. En outre, en raison du gainage des fils par le silicone, on confère au fil ou à la fibre de base une certaine résistance mécanique, favorisant son passage dans le métier à tricoter et diminuant notamment les risques de bris ou de casse, plus particulièrement lorsque l'on met en oeuvre des fils ou fibres minérales, comme le verre E ou AR ou le basalte. Le gainage, indépendamment des avantages ci avant indiqués, modifie le rayon de courbure du fil et ainsi évite les risques importants de cisaillement auxquels ces types de fils sont très sensibles. Selon l'invention, cette extensibilité peut-être obtenue tant en sens production qu'en sens travers et éventuellement dans les deux directions. L'extensibilité s'entend au sens de l'invention comme l'allongement du textile soumis à une force de traction unidirectionnelle calculé entre la longueur initiale et la longueur à la rupture : AL= (Lf-Lo)/Lo où : AL désigne l'allongement ; Lf désigne la longueur à la rupture ; et Lo désigne la longueur initiale. Selon l'invention différentes constructions peuvent être envisagées : - tricot forme grille obtenue par des trames partielles ; - tricot à mailles ouvertes (ajourés) ou fermées obtenue par des constructions type chainette, simple tricot, double tricot, satin... - tricot obtenu sur métier trameur par insertion de trame continue sans embuvage ; - tricot 3D obtenu sur métier double fontures. Dans ce cadre, il est possible de réaliser des structures de type « bi-face » comprenant : - une première face réalisée à partir de fils à base de silicone ou gainés par du silicone, et - une seconde face réalisée à partir d'un autre polymère type polyester, polypropylène, polyamide, polyéthylène, acide polylactique (PLA), chitosane, aramide, ou de verre ou de métal ; - le fil entre les deux faces précitées, appelé par l'homme de l'art « fil de poil », pouvant être à base de silicone ou gainé silicone ou d'un autre polymère type polyester, polypropylène, polyamide, polyéthylène, PLA, chitosane, aramide, voire du verre ; le taux d'ouverture (rapport entre la surface libre et la surface obstruée par des fils) et la structure de la maille peuvent être identiques ou différentes sur chacune des faces. - structure complexe associant la structure textile de l'invention avec un support d'un matériau tissé, tricoté, non tissé ou un film. Ce type de structure complexe peut permettre, par exemple, de favoriser l'isolation thermique BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent, ressortiront mieux des exemples de réalisation qui suivent, donnés à titre indicatif et non limitatif à l'appui des figures annexées. 35 Les figures 1 et 2 sont des représentations schématiques en perspective illustrant une structure de l'art antérieur, respectivement mettant en oeuvre un tissé et un tricot enduits ou imprégnés au moyen d'un liant polymerique ou un film silicone. -3-30 -4- La figure 3a est une représentation schématique en plan d'une structure textile de l'invention, dont la figure 3b est une vue de détail. La figure 4 est un schéma analogue à la figure 3, obtenue avec la technologie maille jetée, aboutissant à un blocage de l'extensibilité selon une direction. Les figures 5a et 5b présentent des structures complexes renforcées avec les types de tricots formables. Plus précisément la figure 5b correspond à un moule de pâtisserie. La figure 6 est également une vue analogue à la figure 3, obtenue avec la technologie maille jetée, et aboutissant à un blocage selon les deux directions perpendiculaires en sens production (chaine) et sens travers (trame) La figure 7 est une représentation schématique du dispositif à double fonture, permettant de réaliser la structure biface de la figure 8 La figure 8 est une représentation schématique d'une structure « biface » de l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Les figures 1 et 2 sont, comme déjà indiqué, des vues schématiques d'une structure de l'art antérieur décrivant un produit fini obtenu en deux étapes au moins : - réalisation du textile, respectivement tissé 102 (figure 1) ou tricoté 202 (figure2) ; - puis application d'un liant à base de silicone 101, 201, enduisant ou imprégnant le tissu 102 ou le tricot 202, ou un film contrecollé. Les fils de chaîne et les fils de trame du tissu 102 sont réalisés en polymère synthétique à l'aide d'un métier à tisser conventionnel. Il en résulte que l'extensibilité du textile se réduit à celle de ces fils. Il en est de même des fils constitutifs du tricot 202. Ces deux figures représentent un film continu 101, 201, mais on peut envisager le fait que cette enduction ménage une perméabilité, dont la régularité reste cependant difficile à maîtriser, les paramètres d'enduction étant fortement dépendant de la surface textile dont la moindre variation provoque un défaut (obturation ou manque d' enduction) La figure 3a représente un tricot obtenu par la technologie maille jetée conforme à la 35 présente invention. Les fils qui le constituent sont entièrement en silicone ou en fil gainé silicone (figure 3b). 2975710 -5- Ainsi, on a représenté en détail au sein de la figure 3b un fil 301 du tricot de la figure 3a, constitué par exemple d'une âme en fibre de verre 305 gainée d'une enveloppe continue silicone 306. 5 La structure de la figure 3a est obtenue avec un métier Chaîne ou Rachel, tel que commercialisé par la société Karl Mayer ou Liba ou encore avec un métier crochet de type Comez ou Muller. L'avantage particulier d'une telle structure à mailles jetées réside dans les diverses 10 possibilités d'allongement de la structure, et ce, tant en sens travers qu'en sens production, tel que matérialisé par les deux jeux de flèches. Sur ce schéma on a représenté un liage basique avec un seul jeu de fils par exemple avec (selon l'expression propre à cette technologie), une seule barre de guidage de fils 15 mais on peut aussi, concevoir et fabriquer un produit avec deux voire trois barres de guidages de fils différentes, tout en conservant les caractéristiques de formabilité contrôlée de ce genre d'article. En outre, selon cette technologie, il est possible de réaliser des ouvertures inter- 20 mailles de dimensions parfaitement contrôlées afin d'assurer une filtration constante ou une respirabilité uniforme pour un pansement ou un process industriel (exemple une cuisson alimentaire en four industriel). On a matérialisé en relation avec les figures 4 et 6 la possibilité de bloquer 25 l'extensibilité de la structure selon l'une ou l'autre des directions, c'est-à-dire selon le sens travers ou selon le sens production. La figure 4 représente ainsi une construction connue mettant en oeuvre un liage semi bloqué avec chaînettes 401 et trames partielles 402, avec un jeu de fils travaillants en 30 « jetées sous » comme par exemple une marquisette. La figure 6 quant à elle, représente une construction « bloquée » en dimension, et donc dans les deux directions principales, du fait de l'introduction de fils perpendiculaires 601 en sens production (sens chaine avec des fils dit « cabestan ») et en sens travers 602 (sens trame). Les fils perpendiculaires 601 et 602 sont dans ce cas reliés entre eux par des fils de liage 603, qui travaillent en chainettes ou fricots divers. Ce type de fabrication s'effectue sur une machine Chaine ou Rachel, avec insertion de trame. -6- Ces fils 601, 602 peuvent être de nature polymérique ou minérale gainés silicone. Ce type de textile peut présenter certains avantages mais dans une majorité des applications, le caractère extensible contrôlé s'avère très important. En effet, la structure selon l'invention est susceptible de présenter une capacité d'extensibilité ou de formabilité élevée en raison même de son mode de réalisation et de l'armure en maille jetée choisie, dans la mesure où elle ne fait l'objet d'aucune enduction ou imprégnation, et que donc le tricot n'est pas altéré par une quelconque couche ou film en silicone. Cette structure est donc à même de servir de renfort dans une structure composite nécessitant de la mise en forme (adaptation à des géométries complexes, comme par exemple celle de la figure 5a) et nécessitant des propriétés de résistance à la chaleur, d'inertie chimique (obtenue grâce au silicone), voire d'anti-adhérence (également susceptible de résulter de la mise en oeuvre du silicone). On a ainsi représenté sur la figure 5b une application particulière de la structure de l'invention, pour la réalisation d'un moule de fabrication de pièces, à titre d'exemple en usage alimentaire, moule de cuisson de pain en four industriel par exemple Les structures composites actuelles comportent traditionnellement plusieurs couches d'enduction silicone, notamment pour la réalisation de moules alimentaires utilisés à haute température. La mise en oeuvre de la structure textile de l'invention permet de réduire le nombre de couches dans le process de fabrication du moule. Dans ce cas les fibres sont par exemple réalisées à base d'un matériau minéral enduite d'un silicone thermoformable permettent la mise en forme par une étape thermique dans un moule après fabrication du textile. La structure conforme à l'invention s'avère particulièrement adaptée pour la réalisation de pansements et d'implants. Tout d'abord, en raison même de son mode de réalisation, c'est-à-dire consistant à réaliser un tricot directement à partir de fils de silicone ou de fils ou fibres en tout matériau gainés de silicone, il est possible de conférer à la structure une multiplicité de formes possibles. Ainsi, comme il n'est pas rare de rencontrer dans le cadre de plaies aigues et chroniques des géométries souvent complexes, ces dernières ne posent dès lors pas de difficultés pour l'invention. 2975710 -7- En outre, et de manière connue, le silicone permet au pansement de ne pas adhérer à la plaie, et dès lors, de favoriser sa cicatrisation tout en la protégeant. De plus, en raison du caractère « respirant » de la structure, résultant du mode de réalisation de l'invention, s'affranchissant de toute enduction ou imprégnation, la cicatrisation est 5 même accélérée, notamment pour les plaies résultantes de brûlures. Dans le cas des implants l'apport de la structure textile selon l'invention se traduit d'une part, par sa grande adaptabilité à la géométrie de l'organe au niveau duquel on souhaite localiser l'implant, et d'autre part, par ses qualités anti-adhésives, 10 particulièrement recherchées dans les cas où l'on souhaite éviter tout adhérence sur les viscères. Au demeurant, la structure textile de l'invention offre, en raison de l'élasticité du fil silicone, et donc corollairement de la structure elle-même, un soutien souple 15 « extensible » dans le sens de la longueur sans striction c'est-à-dire sans réduction de la dimension dans le sens de la largeur. Elle s'avère donc particulièrement adaptée pour la réalisation de bandelettes aptes à faire fonction d'implants urologiques, dont le confort est alors amélioré. 20 Par ailleurs, l'extensibilité de la structure de textiles selon l'invention peut être réduite (Cf supra), et dans ce cas, constitue un avantage pour la réalisation d'écrans ou de barrières d'isolation ou de filtre. Dans ces configurations, le silicone confère à la structure ses propriétés de perméabilité au gaz et d'inertie chimique. La dimension des orifices du fricot la définissant est déterminée en fonction de la jauge de la machine de 25 tricotage, de la densité de fils en chaîne et en trame, ainsi que de la nature même des fils mis en oeuvre c'est-à-dire à base de polymère silicone uniquement ou fil gainé par du silicone. Les figures 7 et 8 ont vocation à illustrer une structure textile 3D biface, réalisée sur 30 métier double fontures Chaîne ou Rachel, tels que Karl Mayer, Liba ou Comez ou Mulher. La figure 7 représente le process de fabrication sur métier en deux couches de textiles respectivement 701 et 702, reliées entre elles par des fils de liage appelés fils de poils 35 703, 704. 2975710 -8- La figure 8 représente schématiquement le textile en perspective obtenu selon ce process, avec les faces 801 et 802 qui peuvent être identiques ou totalement différentes de par l'armure et/ou de par la nature des fils qui les constituent. 5 Cette structure peut être réalisée à 100% avec un fil silicone ou fil polymère ou minéral gainé silicone ou en mélange avec d'autres fils, tels qu'en polyester, polyamide, polypropylène, polyéthylène, Verre, PLA (acide polylactique), chitosane, fils métalliques... 10 Il est possible via cette technologie de réaliser des articles bi-faces c'est-à-dire une face réalisée en matière silicone et une face réalisée en une autre matière (PET, PA, PP, PE, Verre, PLA, Chitosane, fils métalliques). Cette structure biface s'avère avantageuse pour la réalisation de pansements par 15 exemple. En effet, l'une des faces, destinée à venir en contact avec la plaie est en silicone, et non adhérente, et l'autre face est destinée à être en contact avec un dispositif de fixation, et reçoit par exemple un adhésif apte à permettre la fixation du pansement. 20 Une telle structure biface est également susceptible d'être mise en oeuvre pour la réalisation d'implants. En effet, l'une des faces type PET (polyester) fait alors fonction de zone d'adhérence et de colonisation des cellules au niveau de la zone à renforcer, et l'autre face silicone est appelée alors à se retrouver en contact «non-adhésif » avec les viscères. 25 La structure biface susceptible d'être obtenue conformément à l'invention peut également être utilisée dans des produits de type « spacers » (espaceurs) ou barrière d'isolation thermique et/ou mécanique. Dans ce cas le fil entre les faces, appelé par l'homme de l'art « fil de poil », est avantageusement en silicone ou gainé silicone afin 30 de conférer au produit des propriétés accrues en terme de résistance à la compression et amortissement des chocs, qui sont des propriétés intrinsèques du silicone. La structure tricotée de l'invention peut en outre être associée par fil de liage par exemple sur une machine maille jetée de type MSU-V de Karl Mayer à une couche de 35 matériau tissée, tricotée ou à un non tissé, voire même un film, ou sur machine de couture de type Malimo/Karl Mayer. 2975710 -9- Cet élément additionnel est alors inséré dans la machine de type Rachel précédemment décrit sous la forme d'un support continu. Elle est associée au moyen d'un fil de liage à la structure textile de base de l'invention. 5 Cette forme de réalisation a vocation à être mise en oeuvre dans le domaine des géotextiles. Les fils, notamment de nature minérale (verre ou basalte) sont gainés par le silicone, qui les protège contre les détériorations mécaniques (endommagement) subies lors des différents mouvements auxquels ils sont soumis, tant lors de la fabrication (tricotage) que lors de leur manipulation et mise en place dans le sol. En 10 outre, ces structures peuvent être utilisées dans des sols à pH supérieur à 9 du fait du caractère alcali-résistant du silicone alors qu'un pH d'une telle valeur limite l'usage de polyester ou du verre E La structure de l'invention peut donc faire fonction de renfort dans le domaine du 15 bâtiment ou de la géotechnique en particulier en milieu agressif mécaniquement ou chimiquement. En outre, en raison même de ses propriétés, ladite structure peut également faire fonction : 20 de filtration ou d'amortisseur de choc ; anti-tâches et/ou antisalissure dans les applications automobiles ou habillement ou ameublement ; anti-adhérence et/ou antisalissure dans les applications de filets anti-insectes, plus particulièrement dans le domaine des serres. 25 On conçoit ce faisant tout l'intérêt de l'invention qui permet de manière simple et économique la réalisation de structure siliconée tricotée mettant en oeuvre des fils silicones ou des fils gainés silicone en s'affranchissant de toute enduction ou 30 imprégnation, et permettant d'utiliser de manière optimisée les caractéristiques notamment chimiques et physiques du silicone. REVENDICATIONS1. Structure textile tricotée, caractérisée en ce que le tricot est lui-même réalisé en tout ou partie à base de fils en silicone ou de fils réalisés en polymère, en matériau naturel ou en matériau minéral gainé par du silicone, ledit tricot étant obtenu par la technologie à mailles jetées type Chaîne ou Rachel ou Crochet. 2. Structure textile tricotée selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tricot est une structure 3D obtenue sur métier Rachel à double fonture. 10 3. Structure textile tricotée selon la revendication 2, caractérisée en ce que la structure 3D est une structure biface comprenant : - une première face (701, 801) réalisée à partir de fils à base de silicone ou gainés par du silicone, et 15 - une seconde face (702, 802) réalisée à partir d'un autre polymère type polyester, polypropylène, polyamide, polyéthylène, acide polylactique (PLA), chitosane, aramide, ou de verre ou de métal ; le fil de poil (ou de liaison) (703 ; 803) s'étendant entre les deux faces précitées, étant 100% silicone ou gainé silicone ou d'un autre polymère type polyester, 20 polypropylène, polyamide, polyéthylène, PLA, chitosane, aramide, voire du verre. 5. Structure textile tricotée selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle présente une capacité d'extension comprise entre 2 et 200% 25 6. Structure textile tricotée selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle est bloquée dans les deux directions, respectivement sens travers (trame) et sens production (chaine) par insertion d'un fil polymérique ou minéral gainé silicone orientés dans les deux directions et disposés de manière 30 rectiligne en sens production (sens chaine) et sens travers (trame), par mise en oeuvre de la technologie tricot à mailles jetées avec insertion de trame 7. Structure textile tricotée selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle est associée à une couche d'un matériau tissé, tricoté, non tissé ou 35 d'un film associée à ladite structure par des fils de liage.sur machine à maille jetée avec introduction de non-tissé , tissé, tricoté ou film ou sur machine de couture. 7. Utilisation de la structure textile tricotée selon l'une des revendications 1 à 6 pour faire fonction de renfort dans une structure composite, et notamment dans un moule. 8. Utilisation de la structure textile tricotée selon l'une des revendications 1 à 6 pour faire fonction de pansement ou d'implant. 9. Utilisation de la structure textile tricotée selon l'une des revendications 1 à 6 pour faire fonction d'écran ou de barrière d'isolation thermique et/ou mécanique. 10. Utilisation de la structure textile tricotée selon l'une des revendications 1 à 6 pour faire fonction de renfort dans des structures en bâtiment ou géotechnique en particulier en milieu agressif mécaniquement ou chimiquement. 11. Utilisation de la structure textile tricotée selon l'une des revendications 1 à 6 pour faire fonction de filtration ou d'amortisseur de choc. 12. Utilisation de la structure textile tricotée selon l'une des revendications 1 à 6 20 pour faire fonction anti-tâches et/ou antisalissure dans les applications automobiles ou habillement ou ameublement. 13. Utilisation de la structure textile tricotée selon l'une des revendications 1 à 6 pour faire fonction anti-adhérence et/ou antisalissure dans les applications de 25 filets anti-insectes.15