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RÉSUMÉ
La fabrication des non-tissés trouve son origine dans les industries du textile, du papier, du plastique et du cuir, qui, pour répondre à un marché émergent, ont adapté leurs procédés et leurs matières premières. C’est dans les années 1960, avec l’apparition de l’industrie des fibres synthétiques et des polymères, que l’on voit l’essor de l’industrie des non-tissés. Ces matériaux sont généralement utilisés comme sous-produit technique dans la mise en œuvre d’un produit plus global. C’est aujourd’hui un secteur textile en forte croissance (+ 10 %) qui positionne l’Europe comme leader producteur.
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Julien PAYEN : Docteur de l'Université de Valenciennes en mécanique des matériaux - Ingénieur de l'École nationale supérieure des arts et industries textiles - Responsables de projets, pôle de compétitivité UP-tex
INTRODUCTION
Les non-tissés sont aujourd'hui le segment de marché le plus porteur de l'industrie du textile. En effet, leur utilisation est de plus en plus répandue notamment grâce aux biens de consommation dans des secteurs comme l'hygiène (31,9 % du marché des non-tissés), la construction (18,2 %), les lingettes (15,8 %) et la filtration (6,9 %). On estime aujourd'hui la production mondiale de non-tissé à 7,6 millions de tonnes en 2011 avec une croissance aux alentours de 8 % et un marché estimé à 5,6 milliards d'euros. Les premiers non-tissés proviennent de la filature cardée qui a adapté ses équipements pour proposer des structures fibreuses sans motifs redondants. La fabrication d'un non-tissé se déroule en trois étapes, à savoir la formation du voile, la consolidation de ce voile de fibres et enfin les traitements de finition. C'est aujourd'hui cinq grandes familles de technologies qui se sont développées autour de la formation du voile de non-tissé : la voie sèche, la voie aérodynamique, la voie fondue, la voie humide et la voie solvant. Ces technologies ont permis d'apporter, sur certaines applications, des propriétés beaucoup plus intéressantes en termes de porosité, épaisseur, taille des fibres travaillées, résistance mécanique, absorption… que d'autres matériaux.
Tout d'abord, cet article définira ce qu'est un non-tissé pour ensuite aborder la matière première utilisée qu'est la fibre ; il continuera sur la description des cinq voies de formation de voile et enfin terminera par les technologies de consolidation des voiles.
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3. Technologies de formation de voiles
Comme indiqué dans le sommaire, il existe cinq procédés de fabrication des voiles de non-tissés : la voie sèche, la voie aérodynamique, la voie humide, la voie fondue et la voie solvant.
3.1 Voie sèche (Drylaid )
Issues de la voie textile, on retrouve les mêmes machines de base que pour des applications filature qui ont évolué pour le non-tissé. Alimentées en fibres brutes, les cardes nettoient, séparent et parallélisent les fibres (figure 2). Elles sont généralement composées de trois parties :
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la première partie qui permet d'y introduire les fibres via un cylindre alimentaire ;
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la seconde partie comporte un tambour principal, doté de pointes qui, associé à un cylindre travailleur, parallélise les fibres. Le cylindre dépouilleur, quant à lui, est chargé du nettoyage du cylindre travailleur ;
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la troisième partie récupère le voile à l'aide d'un tambour peigneur.
Les fibres y sont orientées de façon préférentielle selon le sens machine (MD). Pour rendre les voiles plus isotropes il convient d'utiliser des brouilleurs ou condenseurs. Une carde peut travailler jusqu'à 300 m/min sur des largeurs de un à trois mètres. On utilise généralement des fibres d'une longueur de 30 à 150 mm et des tailles de fibres variant de 10 à 500 μm. Le procédé de cardage est très versatile car, outre la large gamme de taille et de longueur de fibres, on peut aussi mélanger des fibres (par exemple : fibre de polyester avec une fibre bicomposante à bas point de fusion).
On peut choisir de consolider le voile de carde directement après sa formation ou alors de l'alourdir en utilisant une nappeuse qui vient superposer des couches de voiles afin de densifier le matériau (figure 3).
Voici, représentée sur la figure 4 une vue de dessus au...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - * - European Disposal and Nonwoven Association (EDANA), Facts and figures about nonwovens. Consulté en septembre 2012 http://www.edana.org/content/default.asp?PageID=51
-
(2) - PAYEN (J.), VROMAN (P.), LEWANDOWSKI (M.), PERWUELZ (A.) - Médias fibreux non tissés : techniques de fabrication, caractérisation et performances. - 1res Journées Filtration des Aérosols, Nancy, 6-7 juin 2007.
-
(3) - PAYEN (J.), VROMAN (P.), LEWANDOWSKI (M.), PERWUELZ (A.) - Development and study of nonwoven air filters based on micro and nano fibers - . Récents Progrès en Génie des Procédés, Éd. SFGP, no 98, 2-910239-72-1, Paris, France (2009).
-
(4) - PAYEN (J.), VROMAN (P.), LEWANDOWSKI (M.), PERWUELZ (A.) - La filtration des aérosols par des non-tissés. - 15e Colloque CNRIUT, Lille, juin 2009.
-
(5) - COSTE (G.) - Extrait de cours « La papeterie du client ». - Consulté en septembre 2012 http://cerig.efpg.inpg.fr/tutoriel/non-tisse/sommaire.htm
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
European Disposal and Nonwoven Association (EDANA), Facts and figures about nonwovens. Consulté en septembre 2012 http://www.edana.org/content/default.asp?PageID=51
COSTE (G.). – Extrait de cours « La papeterie du client ». Consulté en septembre 2012 http://cerig.efpg.inpg.fr/tutoriel/non-tisse/sommaire.htm
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