EP1072703A1 - Tissu présentant une certaine élasticité et apte a être utilisé pour la confection de vêtements de protection contre l'incendie ou les risques de chaleurs industrielles - Google Patents
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- D02G3/32—Elastic yarns or threads ; Production of plied or cored yarns, one of which is elastic
- D02G3/328—Elastic yarns or threads ; Production of plied or cored yarns, one of which is elastic containing elastane
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- D02G3/44—Yarns or threads characterised by the purpose for which they are designed
- D02G3/443—Heat-resistant, fireproof or flame-retardant yarns or threads
Definitions
- the invention relates to the textile industry, and more specifically the textile industry. production of protective clothing in hot weather. It allows the realization of a clothing for fire fighting, or for protection against the risks of industrial heat.
- Such fabrics should serve as a heat barrier to isolate the user. of the heat source, and allow it to work near this source without experience no discomfort or pain.
- Such a fabric if it has the advantage of being relatively fire resistant while having a suitable level of elasticity, on the other hand has the major drawback of not be able to be piece dyed.
- Lycra® or more generally elastofibers are subjected to a such temperature, they undergo a degradation of their elastic properties, and even even of their constitution.
- fire-resistant elastic fabric can only be done from covering yarns previously dyed in bulk or fluff, which limits the possibilities color choice.
- the problem which the invention therefore proposes to solve is that of the incompatibility between the necessary temperature, pressure and time conditions for dyeing fire resistant yarn, and the maximum temperature at which it should not not subject an elastic fiber to the risk of degrading it.
- the invention therefore proposes to provide a fabric which has excellent qualities fire resistance, a good level of elasticity, while retaining the possibility of being dyed in pieces with a wide range of possible colors.
- the invention therefore relates to a fabric capable of being produced for making protective clothing against fire or the risk of industrial heat.
- the fabric has undergone a dyeing step at high temperature and pressure, during which it is not subjected to a power-up.
- the fabric according to the invention can be piece-dyed so permanent, while retaining almost all of its elasticity properties.
- the fabric according to the invention can be washed with many times without its color becoming brighter.
- the covering technique or preferably double covering, which gives better coverage of the core in elastofibers, and therefore a better conservation of its elastic properties during the dyeing operation, as well only after exposure to heat or flame.
- the complex yarn can also be produced by air interlacing, or by twisting, or even by manufacturing wires commonly called “core spun”.
- the core thread conferring the elastic properties on the fabric can be chosen from the large family of elastofibers, and in particular using a segmented polyurethane such than in particular that marketed under the Lycra® brand.
- the elastofiber core threads in a range of titles between 11 and 1880 decitex, and preferably between between 44 and 156 decitex.
- the cover wire used to form a sheath around the core has anti-fire properties, and is chosen from the family of aramid fibers.
- the fabric according to the invention has undergone a dyeing operation with during which it was subjected to a temperature such as if it were kept under tension, its elastic properties would have almost completely disappeared.
- the invention relates to a fire-resistant fabric produced from yarns having a core of Lycra® , or more generally of elastofibers protected by a covering wire forming a sheath, which has fire-fighting qualities.
- This fabric undergoes a dyeing step during which the sheath thread is effectively dyed without the elasticity properties of the core thread being degraded.
- the first fabric is made from a continuous filament whose core is made of a Lycra® comprising 10 filaments, and a title of 156 decitex.
- This core has a degree of stretching between 3 and 5, in order to obtain a force shrinkage and a higher elasticity rate than that which one wishes to obtain in the end, for compensate for losses suffered during the dyeing process.
- This elasticity rate is between 10% and 50%, and preferably between 15% and 25%.
- This core thread is associated by covering with a thread sold under the brand Nomex®, comprising 100 filaments and a title of 220 decitex.
- This continuous Nomex® thread allows to combine the properties of resistance to flame and heat with an aspect brilliant and luxurious desired for certain applications.
- the wrapped yarn has a satin appearance. It is woven in a twill weave and subjected to following the dyeing operation. This dyeing is done in an "overflow" machine
- the duration of the dye cycle is 30 minutes.
- the pressure temperature is between 120 ° C and 125 ° C during a 20-minute plateau, and the pressure is differential is between 1 and 1.2 bars.
- the fabric is made from a spun of fibers whose core is a Lycra® thread comprising 10 filaments, with a titer of 156 decitex.
- the cover is produced by a Nomex® fiber yarn whose overall titer is 400 decitex, equivalent to a metric number 50/2
- Such a thread is woven with satin weave, then dyed in pieces by "overflow" after have undergone a Jigger retraction operation. More specifically, the retraction operation in Jigger connects several passages of the wire between two winders. The first pass is performed by exposing the fabric to a temperature of 40 ° C. During the second pass, the temperature is 60 ° C. During the following six passages, the temperature is 95 ° C. The observed retraction is of the order of 15 to 20%, making the width pass by 163 centimeters before treatment at a value of 135 centimeters after treatment.
- the dyeing operation is then carried out in a machine operating in "overflow".
- a bearing is produced at one temperature of 120 ° C for a period of 20 minutes.
- Differential pressure during the dyeing operation is of the order of 1 to 1.2 bars.
- the dyeing operation is performed by bathing the fabric in a solution comprising agents conventionally used in this type of operation. They can be agents specific to the Nomex® with anti-breakage properties or wetting agents such as alcohol benzyl, sodium nitrate and cationic dyes.
- the width has shrunk slightly to 130 centimeters. We forward this dyeing operation by soaping at 60 ° C using conventional agents to eliminate the agents used during dyeing.
- yarns than Nomex® can be used as cover or sheath, such as the wires sold under the Kevlar® brands or Conex®.
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Abstract
Tissu apte à être utilisé pour la confection de vêtements de protection contre l'incendie ou les risques de chaleurs industrielles, caractérisé en ce que : il est constitué d'un fil complexe comprenant une âme et une gaine constituée d'un fil de couverture recouvrant l'âme, dans lequel : l'âme est choisie parmi les fils appartenant à la classe des élastofibres ; la gaine est choisie parmi les fibres appartenant à la classe des fibres aramides ; il a subi une étape de teinture à hautes température et pression, pendant laquelle il n'est pas soumis à une mise sous tension.
Description
L'invention concerne l'industrie textile, et plus précisément l'industrie de la
confection de vêtements de protection aux fortes chaleurs. Elle permet la réalisation d'un
vêtement pour la lutte contre l'incendie, ou pour la protection vis à vis des risques de
chaleurs industrielles.
Les vêtements de protection contre les flammes et les chaleurs industrielles sont
réalisés à partir de tissus présentant des diverses propriétés spécifiques de résistance à la
chaleur.
Ainsi, de tels tissus doivent bien évidemment être constitués de fils qui ne sont pas
inflammables au contact d'une flamme, mais également ne doivent pas fondre lorsqu'ils
sont soumis à une source de chaleur rayonnante, sans être directement en contact avec
cette dernière.
Par ailleurs, de tels tissus doivent présenter un retrait à haute température qui soit
extrêmement limité, pour éviter que l'utilisateur voit ses capacités de mouvement réduites
lorsqu'il est exposé à la source de chaleur.
En outre, de tels tissus doivent servir de barrière à la chaleur pour isoler l'utilisateur
de la source de chaleur, et lui permettre de travailler à proximité de cette source sans
éprouver ni gêne, ni douleur.
D'un point de vue mécanique, les tissus utilisés pour les applications de protection
aux risques de chaleurs industrielles doivent bien évidemment être facilement
confectionnables et posséder une bonne résistance mécanique à la déchirure, compte tenu
des milieux hostiles dans lesquels ces vêtements sont utilisés.
Enfin, de tels tissus doivent être non allergènes et compatibles avec le contact de la
peau.
Les exigences relatives à ces propriétés de résistance à la chaleur font notamment
l'objet de différentes normalisations telles la norme EN 469 concernant les vêtements
utilisés par les sapeurs-pompiers, et la norme EN 531 concernant les vêtements de
protection utilisés dans l'industrie et dans le domaine sportif, et particulièrement les sports
automobiles.
La plupart des vêtements utilisés pour la protection aux incendies, sont réalisés en
tissu qui présentent de bonnes capacités de résistance à la chaleur. Néanmoins, ce genre
de tissu s'avère relativement rigide, et donc peu pratique et assez inconfortable.
Pour conférer une certaine souplesse et donner de l'aisance à des vêtements réalisés
avec de tels tissus non élastiques, on a déjà proposé de confectionner le vêtement en y
incorporant des pièces intermédiaires entre les différentes parties principales, ces pièces
intermédiaires, qui font office de soufflet, sont réalisées en un tissu qui présente des
propriétés d'élasticité.
Un inconvénient observé est la complexité des opérations de confection et le
manque de cohésion entre les tissus élastique et non élastique. Les zones de jonction sont
en effet fragilisées, ce qui est pénalisant pour certaines interventions en milieux hostiles.
Comme décrit dans le document US 5 694 981, on a également proposé de réaliser
des tissus résistant au feu réalisés à partir de fils incorporant une âme élastique. Ce fil
élastique est guipé par un fil mélangé contenant de l'aramide tel que du Kevlar® résistant
au feu.
Un tel tissu, s'il présente l'avantage d'être relativement résistant au feu tout en ayant
un niveau d'élasticité convenable, présente en revanche l'inconvénient majeur de ne pas
pouvoir être teint en pièce.
En effet, pour teindre les fils de guipage résistant au feu tels que les fibres aramides,
il est nécessaire de les soumettre à une température relativement élevée, supérieure à
120° C.
Or, lorsque le Lycra®, ou plus généralement les élastofibres sont soumises à une
telle température, elles subissent une dégradation de leurs propriétés élastiques, et voire
même de leur constitution.
A l'inverse, pour conserver les propriétés élastiques des élastofibres, il est nécessaire
de ne pas exposer de telles fibres à une température trop élevée, pendant une durée trop
longue, ce qui ne permet pas d'assurer une teinture durable du fil de guipage résistant au
feu.
Ainsi, la fabrication de tissu élastique résistant au feu, ne peut se faire qu'à partir de
fils de guipage préalablement teints en masse ou en bourre, ce qui limite les possibilités
de choix de couleur.
Le problème que se propose donc de résoudre l'invention est celui de
l'incompatibilité entre les conditions de température, de pression et de temps, nécessaires
pour teindre un fil résistant au feu, et la température maximale à laquelle il convient de ne
pas soumettre une fibre élastique au risque de la dégrader.
L'invention se propose donc de fournir un tissu qui présente d'excellentes qualités
de résistance au feu, un bon niveau d'élasticité, tout en conservant la possibilité d'être teint
en pièce avec une large gamme de coloris possibles.
L'invention concerne donc un tissu apte à être réalisé pour la confection de
vêtements de protection contre l'incendie ou les risques de chaleurs industrielles.
Ce tissu se caractérise en ce qu'il est constitué d'un fil complexe comprenant une
âme et une gaine constituée d'un fil de couverture recouvrant l'âme dans lequel :
- l'âme est choisie parmi les fils appartenant à la classe des élastofibres ;
- la gaine est choisie parmi les fils appartenant à la classe des fibres aramides.
En outre, le tissu a subi une étape de teinture à hautes température et pression,
pendant laquelle il n'est pas soumis à une mise sous tension.
On a remarqué que par effet surprenant lorsque le tissu est laissé "au libre" ou plus
généralement n'est pas maintenu sous tension, le procédé de teinture permet de soumettre
ce tissu à des températures et à des pressions supérieures à celles auxquelles peut résister
un fil d'élastofibres pour conserver ses propriétés élastiques.
Autrement dit, le tissu conforme à l'invention peut être teint en pièce de façon
permanente, tout en conservant la quasi totalité de ses propriétés d'élasticité.
Grâce à ces caractéristiques, le tissu conforme à l'invention peut être lavé de
nombreuses fois sans que son coloris ne s'éclaircisse.
Plusieurs techniques peuvent être utilisées pour réaliser le fil du tissu conforme à
l'invention, et notamment la technique de guipage, ou préférentiellement du double
guipage, qui donne une meilleure couverture de l'âme en élastofibres, et donc une
meilleure conservation de ses propriétés élastiques lors de l'opération de teinture, ainsi
qu'après exposition à la chaleur ou à une flamme.
On peut également réaliser le fil complexe par entrelaçage par air, ou par retordage,
voire encore en fabriquant des fils communément appelés "core spun".
Le fil d'âme conférant les propriétés élastiques au tissu peut être choisi parmi la
famille large des élastofibres, et notamment en utilisant un polyuréthanne segmenté tel
que notamment celui commercialisé sous la marque Lycra®.
En fonction des applications, il est possible de choisir les fils d'âmes en élastofibres
dans une gamme de titre compris entre 11 et 1880 decitex, et préférentiellement compris
entre 44 et 156 decitex.
Le fil de couverture utilisé pour former une gaine autour de l'âme présente des
propriétés anti-feu, et est choisi parmi la famille des fibres d'aramide.
Parmi les nombreuses fibres d'aramide présentant des propriétés anti-feu, on peut
citer celles commercialisées sous les marques Kevlar® ou Conex®. On a obtenu de très
bons résultats en utilisant un fil de polymétaphénylène isophtalamide tel que
commercialisé sous la marque Nomex®.
Comme déjà dit, le tissu conforme à l'invention a subi une opération de teinture au
cours de laquelle il a été soumis à une température telle que s'il était maintenu sous
tension, ses propriétés élastiques auraient quasi totalement disparu.
Or, on sait que la perte de capacité élastique du Lycra® ou plus généralement des
élastofibres, dépend de la température et la durée d'exposition à la température.
Ainsi, en pratique, il est possible de teindre le tissu conforme à l'invention en
l'exposant à une température supérieure à 120°C pendant une durée de 20 minutes,
exposition qui aurait provoqué une diminution d'environ 80 % de la capacité élastique des
fils s'ils avaient été maintenus sous tension.
Plusieurs techniques de teinture peuvent être utilisées, du moment que le tissu n'est
pas maintenu sous tension à l'opposé des procédés en autoclave ou sur machine Jigger. On
peut citer notamment la teinture "au libre", la teinture par machine "jet" au cours de
laquelle le tissu est entraíné par une circulation d'air, ou encore la technique connue sous
la dénomination d' "overflow" au cours de laquelle le tissu est entraíné par une circulation
de liquide incorporant des pigments de teinture. Dans le cas particulier du Nomex®, cette
teinture se fait en milieu solvant, par adjonction de white-spirit et d'alcool phénolique.
La manière de réaliser l'invention ainsi que les avantages qui en découlent
ressortiront bien de la description du mode de réalisation qui suit.
Comme déjà dit, l'invention concerne un tissu anti-feu réalisé à partir de fils
présentant une âme en Lycra®, ou plus généralement en élastofibres protégés par un fil de
couverture formant gaine, qui présente des qualités anti-feu.
Ce tissu subit une étape de teinture au cours de laquelle le fil de gaine est
effectivement teint sans que les propriétés d'élasticité du fil d'âme ne soient dégradées.
On a décrit ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, deux échantillons de tissus
réalisés conformément à l'invention.
Le premier tissu est réalisé à partir d'un filament continu dont l'âme est en un fil de
Lycra® comportant 10 filaments, et d'un titre de 156 decitex.
Cette âme présente un degré d'étirage compris entre 3 et 5, afin d'obtenir une force
de retrait et un taux d'élasticité supérieurs à celui que l'on souhaite obtenir en final, pour
compenser les pertes subies pendant le procédé de teinture. Ce taux d'élasticité est
compris entre 10% et 50%, et préférentiellement entre 15% et 25%.
Ce fil d'âme est associé par guipage avec un fil commercialisé sous la marque
Nomex®, comportant 100 filaments et d'un titre de 220 décitex. Ce fil continu en Nomex®
permet de réunir les propriétés de résistance à la flamme et à la chaleur avec un aspect
brillant et luxueux souhaité pour certaines applications.
Le fil guipé présente un aspect satiné. Il est tissé selon une armure sergé et subit par
la suite l'opération de teinture. Cette teinture s'effectue dans une machine "overflow"
La durée du cycle de teinture est de 30 minutes. La température pression est
comprise entre 120°C et 125°C pendant un palier de 20 minutes, et la pression est
différentielle est comprise entre 1 et 1,2 bars.
Dans un second exemple, le tissu est réalisé à partir d'un filé de fibres dont l'âme est
un fil de Lycra® comportant 10 filaments, d'un titre de 156 décitex. La couverture est
réalisée par un filé de fibres en Nomex® dont le titre global est de 400 décitex, équivalent
à un numéro métrique 50/2
Un tel fil est tissé avec une armure satin, puis teint en pièce par en "overflow" après
avoir subi une opération de rétraction en Jigger. Plus précisément, l'opération de rétraction
en Jigger enchaíne plusieurs passages du fil entre deux enrouloirs. Le premier passage est
effectué en exposant le tissu à une température de 40° C. Lors du second passage, la
température est de 60° C. Lors des six passages suivants, la température est de 95° C. La
rétraction observée est de l'ordre de 15 à 20 %, faisant passer la laize de 163 centimètres
avant traitement à une valeur de 135 centimètres après traitement.
On réalise ensuite l'opération de teinture dans une machine fonctionnant en
"overflow". Ainsi, après une montée en température classique, on réalise un palier à une
température de 120° C pendant une durée de 20 minutes. La pression différentielle
pendant l'opération de teinture est de l'ordre de 1 à 1,2 bars. L'opération de teinture est
effectuée en faisant baigner le tissu dans une solution comprenant des agents
classiquement utilisés dans ce type d'opération. Il peut s'agir d'agents spécifiques au
Nomex® ayant des propriétés anti-cassure ou des agents mouillants tels que l'alcool
benzylique, du nitrate de soude et des colorants cationiques. A la fin de l'opération de
teinture, la laize a subi une légère rétraction pour atteindre 130 centimètres. On fait suivre
cette opération de teinture par un savonnage à 60°C en utilisant des agents classiques
permettant d'éliminer les agents utilisés lors de la teinture.
Comme déjà dit, d'autres fils que le Nomex® peuvent être utilisés en tant que fils de
couverture ou de gaine, tels que les fils commercialisés sous les marques Kevlar® ou
Conex®.
Il ressort de ce qui précède que le tissu conforme à l'invention présente de multiples
avantages, et notamment :
- d'excellentes performances de résistance à la chaleur et aux flammes ;
- de très bonnes caractéristiques de confort améliorant la mobilité et l'aisance de l'utilisateur ;
- l'amélioration de la protection résultant de l'allongement du temps de portage du fait du confort accru ;
- une grande souplesse de fabrication grâce à la possibilité de teindre le tissu à la demande, et notamment la possibilité de réaliser les vêtements avec des images portant une couleur emblématique.
La confection de vêtements, ou plus généralement d'articles textiles résistant au feu
présente de multiples applications dans les secteurs de :
- la fabrication des vêtements de protection contre l'incendie utilisés par les sapeurs-pompiers, et autres corps d'intervention contre le feu ;
- la fabrication de vêtements de protection contre les risques de chaleurs industrielles, tels que notamment utilisés dans la métallurgie ou la pétrochimie;
- la fabrication de vêtements utilisés dans le domaine de la course automobile ou motocycliste ;
- la fabrication de combinaisons utilisées par les pilotes de chasse, d'hélicoptères ou d'engins blindés travaillant dans un espace restreint avec un risque de feu permanent.
Claims (10)
- Tissu apte à être utilisé pour la confection de vêtements de protection contre l'incendie ou les risques de chaleurs industrielles, constitué d'un fil complexe comprenant une âme et une gaine constituée d'un fil de couverture recouvrant l'âme, dans lequel :l'âme est choisie parmi les fils appartenant à la classe des élastofibres ;la gaine est choisie parmi les fils appartenant à la classe des fibres aramides,
- Tissu selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gaine est associée à l'âme par guipage.
- Tissu selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gaine est associée à l'âme par double guipage.
- Tissu selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gaine est associée à l'âme par entrelaçage par air.
- Tissu selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gaine est associée à l'âme par assemblage du type "core spun".
- Tissu selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'âme des fils complexes est un fil choisi dans la famille des polyuréthannes segmentés.
- Tissu selon la revendication 6, caractérisé en ce que le fil d'âme présente un titre compris entre 11 et 1880 decitex, préférentiellement entre 44 et 156 decitex.
- Tissu selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fil de gaine est un fil choisi dans la famille des polymétaphénylènes isophtalamides.
- Tissu selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de teinture a lieu à une température supérieure à 120° C pendant 20 minutes.
- Tissu selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de teinture a lieu selon un procédé d'entraínement par jet ou par "overflow".
Applications Claiming Priority (2)
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FR9909757A FR2796525B1 (fr) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | Tissu presentant une certaine elasticite et apte a etre utilise pour la confection de vetements de protection contre l'incendie ou les risques de chaleurs industrielles |
FR9909757 | 1999-07-23 |
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EP1072703A1 true EP1072703A1 (fr) | 2001-01-31 |
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ID=9548592
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EP00420161A Withdrawn EP1072703A1 (fr) | 1999-07-23 | 2000-07-19 | Tissu présentant une certaine élasticité et apte a être utilisé pour la confection de vêtements de protection contre l'incendie ou les risques de chaleurs industrielles |
Country Status (2)
Country | Link |
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FR (1) | FR2796525B1 (fr) |
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