Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Marie-Ange BUENO : Ingénieur textile, Docteur en sciences de l'ingénieur - Professeur des Universités, Université de Haute Alsace, École nationale supérieure d'ingénieurs Sud Alsace, Laboratoire de physique et mécanique textiles (EAC 7189 CNRS/UHA)
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Les textiles sont des matériaux multi-échelles, comme tout matériau, mais dont les éléments aux différentes échelles sont visibles à l'œil nu. De plus, ces éléments sont élancés : au moins une de leur dimension est négligeable devant les autres. L'entité élémentaire est la fibre. Plusieurs fibres sont assemblées pour former un fil. Les fils linéiques sont transformés en surface par tricotage, tissage ou tressage. Il est également possible de réaliser une surface textile directement par assemblage de fibres, il s'agit des non-tissés. La cohésion du fil, du tissu, du tricot, de la tresse ou encore de la plupart des non-tissés est due uniquement au frottement.
Les forces de frottement entre les fibres ou entre les fils sont plus faibles que les forces physico-chimiques reliant les molécules à l'origine de la cohésion des matériaux homogènes. Les matériaux textiles sont alors plus souples que les matériaux homogènes équivalents (même masse linéique ou surfacique et même matériau de constitution).
Le tissage ou le tressage permettent d'augmenter la cohésion du fil précurseur, donc sa force de rupture.
Le frottement dans le matériau textile est donc à l'origine de sa grande souplesse et résistance mécanique et de sa capacité à être mis en forme sous faibles sollicitations, d'où une utilisation non seulement en habillement, mais également comme renfort de matériaux composites, en génie civil, dans l'industrie, dans le secteur médical...
Outre les frottements dans le matériau textile, le comportement tribologique d'un textile lors du contact avec d'autres matériaux est important :
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lors du procédé de fabrication dans le cas du contact avec les organes des machines, au cours de la formation du textile linéique ou surfacique ou encore pendant les opérations d'ennoblissement (traitements chimiques et mécaniques visant à conférer au textile ses propriétés organoleptiques et fonctionnelles finales) ;
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lors de son utilisation finale avec les cas particuliers des contacts peau-textile dans l'habillement ou le vêtement de sport, et textiles-textiles [B 5330] par exemple.
un matériau est élancé lorsqu'au moins une de ses dimensions est négligeable devant les autres, le rapport entre les longueurs doit être de quelques dizaines au minimum.
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- Version courante de déc. 2015 par Marie-Ange BUENO
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Frottement entre les fibres ou les fils1. Notions élémentaires sur les matériaux textiles
La compréhension du comportement tribologique d'un matériau textile nécessite de connaître quelques notions sur les matériaux textiles qui sont présentées dans ce paragraphe. Le lecteur désirant plus d'informations pourra se référer aux dossiers [AM 5118], [AM 5119], [AM 5122].
Un matériau textile peut être linéique il est alors sous la forme d'une fibre (de longueur finie) ou d'un filament (de longueur considérée comme infinie) ou d'un assemblage de ces éléments sous la forme d'un fil, produit de la filature. Un fil constitué de fibres ou de filaments est appelé respectivement filé de fibres ou fil multifilamentaire. Les deux dimensions dans le sens de l'épaisseur d'un textile linéique sont négligeables devant la troisième qui est la longueur. Le fil est assemblé pour former un textile surfacique : un tissu, produit du tissage, un tricot obtenu par tricotage. Dans ce cas, l'épaisseur est négligeable devant la longueur et la largeur du matériau textile. L'arrangement des fibres ou filaments dans le fil et des fils dans la surface tissée, tricotée ou tressée est ordonné.
Certaines surfaces textiles sont obtenues directement à partir des fibres ou des filaments, il s'agit des non-tissés. L'arrangement des fibres ou filaments est le plus aléatoire possible.
Les fibres, nom générique désignant ici les fibres et les filaments, peuvent être classées suivant leur origine [AM 5118] :
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Les fibres naturelles sont végétales (coton, lin, chanvre...), animales (laine, soie...) ou minérales (amiante). Leur structure est souvent très complexe (1),...
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Notions élémentaires sur les matériaux textiles
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - BAUSSAN (E.) - Étude tribologique et modélisation du contact peau – chaussette. Application à la course à pied - , Thèse de doctorat, Université de Haute Alsace, Mulhouse, 2010.
-
(2) - BREUGNOT (C.) - Contribution à la caractérisation mécanique du toucher des surfaces textiles à partir de critères neurosensoriels - , Thèse de doctorat, Université de Haute Alsace, Mulhouse, 2005.
-
(3) - FONTAINE (S.) - Contribution à la compréhension des mécanismes tribologiques lors d'une usure abrasive ou chimique de structures fibreuses. Applications industrielles aux tissus en PET-laine. - Thèse de doctorat, Université de Haute Alsace, Mulhouse, 2001.
-
(4) - GASSMANN (V.), KNITTEL (D.), PAGILLA (P. R.) et BUENO (M.-A.) - Fixed-order H∞ tension control in the unwinding section of a web handling system using a pendulum dancer – IEEE Transactions on Control Systems Technology, - DOI 10.1109/TCST. 2011. 2107554, 2011.
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(5) - LAMY (B.) et BUENO (M.-A.) - Caractérisation tribologique...
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