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RÉSUMÉ
Cet article propose de définir les différents éléments constituant la machine à tisser ainsi que leur incidence sur la production. Les liens entre les différents paramètres procédés et les paramètres produits qui en résultent sont également établis et permettent de mieux comprendre leur influence sur la structure tissée finale.
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This article proposes to describe all the different components of the weaving machine and their impact on the production of the woven fabric. The links between the different process parameters and the resulting product parameters are also established and allow a better understanding of their influence on the final woven structure.
Auteur(s)
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François BOUSSU : Professeur des universités - Laboratoire de Génie et Matériaux Textiles (GEMTEX), ULR 2461 - École Nationale Supérieure des Arts et Industries Textiles (ENSAIT) - Université de Lille
-
Mathieu DECRETTE : Maître de conférences - Laboratoire de Physique et Mécanique Textiles (LPMT), UR 4365 - École Nationale Supérieure d’Ingénieurs Sud-Alsace (ENSISA) - Université de Haute Alsace, Mulhouse
INTRODUCTION
L’apparition des premiers tissus correspond à la période où l’Homme a su pratiquer l’agriculture (fibre végétale) et l’élevage (fibre animale), soit au début du Néolithique (environ 5 000 ans av. J.C.). Afin de produire ces tissus, différents types de machines à tisser ont été inventés .
La machine à tisser verticale à poids, représentée sur un vase égyptien présent au musée du MET à New York, se compose d’un ensemble de fils de chaîne qui sont montés sur une barre horizontale portée par deux montants verticaux. Une série de poids sont attachés à l’extrémité libre des fils, assurant leur tension. La séparation des fils de chaîne en deux ou plusieurs nappes s’effectue par l’intermédiaire de plusieurs lisses nouées sur des traverses et enserrant chacune un fil. La machine à tisser composée d’une ou deux lisses permet la fabrication de tissus d’armure toile (apparue dès le Néolithique). À partir de l’âge du Fer, l’apparition de deux barres supplémentaires rend possible la fabrication des tissus en armure sergé.
Puis la machine à tisser horizontale (à même le sol), d’origine égyptienne, est utilisée depuis 3 000 av. J.C. L’ensouple des fils de chaîne et le rouleau d’appel du tissu sont fixés au sol par l’intermédiaire de bâtons de bois. L’insertion de la trame s’effectue de façon manuelle par le tisserand. Par la suite, l’apparition des pédales a permis de commander avec les pieds la sélection des fils de chaîne passant dans les lisses des différents cadres. À ce stade de réalisation, les notions de rentrage et de sélection des cadres sont maîtrisées.
Enfin, les machines à tisser à la tire (ancêtres du principe de sélection des fils indépendants les uns des autres par Jacquard) permettent de réaliser des motifs beaucoup plus élaborés que ceux créés sur les machines à tisser à pédales. L’ouvrage est obtenu par l’intermédiaire d’un assistant situé au-dessus de la machine à tisser, qui sélectionne les fils de chaîne correspondant au dessin à l’aide d’un groupe de cordes attaché sur ces fils.
Depuis la création de la mécanique Jacquard en 1789 jusqu’aux années 2020, les avancées technologiques ont permis d’augmenter les vitesses de production des machines à tisser, d’améliorer la qualité des produits tissés et de s’adapter à l’arrivée des fibres synthétiques (1935 pour le polyamide et 1941 pour le polyester). Cependant, le principe de base de la création d’un tissu, par le biais des étapes principales de la formation de la foule, de l’insertion du fil de trame et du tassage du fil de trame inséré par le peigne, reste identique aux premiers gestes des premiers tisseurs de l’humanité.
Cet article a pour objectif de rappeler les principes fondamentaux de la création d’un tissu sur machine à tisser et de détailler les différents éléments qui contribuent à la production industrielle actuelle en utilisant les dernières technologies avancées.
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MOTS-CLÉS
tissage procédé de fabrication de tissu chaîne et trame tissage armuré tissage Jacquard technologies du tissage mécanisme de formation de la foule
KEYWORDS
weaving process | production process of warp and weft fabrics | dobby weaving | Jacquard weaving | weaving technologies | mechanism of the shed motion
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6. Conclusion et perspectives
Le procédé de tissage implique la synchronisation de différents éléments de la chaîne cinématique qui manipulent indépendamment les fils de chaîne et les fils de trame. Ainsi, la maîtrise du procédé de tissage repose sur la capacité du tisserand à adapter les différents paramètres procédés pour obtenir le réglage adéquat à la nature des fils utilisés et à la typologie de l’article tissé à réaliser. Les paramètres produits de la structure tissée réalisée et leur régularité dépendront principalement de l’ajustement et adaptation des paramètres procédés sur la machine à tisser.
Différents éléments au contact des fils de chaîne (ensouple, frein de fils, œillets de guidage, rouleaux porte-fils, œillet de lisses, peigne et rouleaux d’appel du tissu) et des fils de trame (cantre, pré-délivreur de fil, système d’insertion, ciseaux coupe-trame) peuvent être également modifiés pour s’adapter à la nature et typologie différente des fils utilisés.
Les deux décennies qui ont suivi la fin des années 90 ont vu des évolutions importantes. La recherche de performances a amené les fabricants de machines textiles à mettre au point des technologies de rupture telles que la machine multi-phase M8300 de Sulzer ou la technologie motorisée de formation de la foule UNIVAL de Stäubli (Jacquard UNIVAL 100 et ratière motorisée UNIVAL 500). Ces technologies complexes ont eu un succès inégal. À titre d’illustration, on pourrait citer la technologie multiphase qui a eu du mal à s’imposer et qui n’est plus produite, et à l’opposé la technologie motorisée qui tend quant à elle à se démocratiser avec son emploi par d’autres constructeurs (E-shed de Toyota pour leurs machines à lames). Ces nouvelles technologies s’inscrivent également dans une recherche de vitesse de production toujours plus importante. À cet égard, le record est détenu par la machine multiphasée M8300 avec une vitesse d’insertion de trame pouvant aller jusqu’à 6 000 m/min avec une sollicitation moindre du fil de trame. La vitesse de production atteindra également un maximum sur les machines à tisser classiques à simple phase dans les années 2010 avec des vitesses d’insertion sur des machines à jet d’air allant au-delà de 2 000 coups/min lors de l’ITMA 2014 à Milan.
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Conclusion et perspectives
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - SEILER-BALDINGER (A.) - Textiles: A Classification of Techniques. - Crawford House Press (1994).
-
(2) - BOUSSU (F.), DECRETTE (M.) - Structures textiles tissées – Définition, propriétés et applications. - In Textiles industriels (2023) – 10.51257/a-v1-n4608
-
(3) - REH (F.) - Traité de tissage mécanique - (1928).
-
(4) - DECRETTE (M.), DREAN (J.Y.) - Shedding Principles and Mechanisms – - In Advanced Weaving Technology, Springer International Publishing, pp. 115-166 (2022). https://doi.org/10.1007/978-3-030-91515-5_3
-
(5) - LORD (P.), MOHAMED (M.) - Weaving, conversion of yarn to fabric. - 1st éd., Durham Publishing (1973).
-
(6) - KYOSEV (Y.), BOUSSU (F.) - Advanced Weaving Technology - (2022).
- ...
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NORMES
-
AFNOR Textiles : Dictionnaire des termes normalisés. - NF G00-001 AFNOR - (1985)
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https://techtextil.messefrankfurt.com/
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HAUT DE PAGEMachines à tisser de moyenne et grande largeur
Dornier
https://www.lindauerdornier.com/en/weaving-machines/
Itema
Picanol
Smit (Santex Rimar Group)
Tzudakoma
https://www.tsudakoma.co.jp/english/business/textile/index.html
Toyota
Machines à tisser de petite largeurMageba
Mūller
https://www.mueller-frick.com/fr/
Métiers et machines à tisser d’échantillonnageCCItech
https://www.ccitk.com/catalog.php
Tronrud
https://www.tronrud.no/en/industrialized-products/products/tc2-loom
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