Présentation
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RÉSUMÉ
Grâce à ses qualités spécifiques, le verre est un matériau très largement utilisé pour le renforcement, il trouve notamment ses applications dans le renforcement des plastiques. Après un tour d’horizon des différentes types de verre (qu’ils soient à usage général ou spécifique), leurs compositions analysées et les normes fournies, cet article propose une étude des propriétés générales et mécaniques des fibres. Les procédés de fabrication sont passés en revue (composition et matières premières, fusion et élaboration, fibrage et ensimage, ou encore finissage et recyclabilité). Une présentation industrielle des renforts en verre textile est également faite, elle développe les fils textiles, tissus et non tissés, mats, fils coupés, fibre broyées, etc. Pour terminer, une variété d’utilisation des produits finis est proposée.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Anne BERTHEREAU : Responsable Synergies Verre Owens Corning Vetrotex OCV
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Eric DALLIES : Responsable Marketing Ligne Roving Direct Owens Corning Vetrotex OCV
INTRODUCTION
Le terme fibres de verre désigne à la fois les fibres utilisées comme isolant thermique, bien connues parce qu'elles sont apparentes dans de nombreuses utilisations courantes, et celles utilisées comme renforts, objet de ce dossier, peu visibles dans leurs applications finales parce que le plus souvent associées à des matrices organiques pour former ce que l'on appelle communément des composites. Tenant compte de la présentation et de l'adaptation des fibres de renfort aux méthodes de transformations textiles, la normalisation française a retenu, pour distinguer ces dernières, le terme générique verre textile.
La principale application des fibres de verre textile est le renforcement des plastiques. Cependant, et en particulier au cours des vingt dernières années, leur champ d'application s'est élargi à d'autres matrices (ciment, plâtre, bitume…) et à d'autres utilisations. Des compléments sont, de ce fait, apportés sur les fibres de verre textile destinées à ces nouvelles matrices, toutes les fois que l'opportunité s'en présente (cas des verres alcalis-résistants pour le renforcement du ciment, par exemple).
Le lecteur trouvera en [Doc. AM 5 132] différentes rubriques avec notamment la bibliographie, les principaux fournisseurs et la normalisation.
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Procédés de fabrication
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2. Propriétés des fibres
2.1 Remarques préliminaires
La mesure des propriétés des fibres de verre de renforcement est un problème assez complexe, qui nécessite quelques commentaires préalables.
Certaines propriétés, qui ne sont pas mesurables directement sur filaments mais sur le verre en masse, ne prennent pas en compte différentes transformations liées au fibrage et les valeurs trouvées sont donc à considérer comme approchées.
Certaines caractéristiques, évaluées sur filaments, peuvent varier en fonction du diamètre du filament mesuré. D'autres dépendent de paramètres de fabrication ou de l'ensimage qui leur est appliqué (§ 3.4.2) et non pas seulement de la composition du verre.
Les propriétés peuvent être mesurées à différents stades :
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directement à la sortie de l'outil de fibrage (filière) avant ensimage (§ 3.2.3) ; c'est ce que l'on appelle les propriétés sur les filaments vierges ;
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sur des produits intermédiaires (fils de base cités au paragraphe 3.4) ou commerciaux (fils, stratifils, etc., cités au paragraphe 4) ou encore sur des filaments prélevés à partir de ceux-ci ; les valeurs trouvées intègrent alors l'influence de tous les paramètres de production et de manipulation ;
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enfin, au niveau de l'usage final, c'est-à-dire sur le composite (en ramenant les valeurs à la seule section de verre concernée) ; dans ce cas, les valeurs trouvées intègrent en plus l'influence des paramètres...
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Propriétés des fibres
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Marchés des fibres de verre textile en 2006
Europe et Moyen-Orient : 1 000 kt
Amérique du Nord : 700 kt
Asie – Pacifique : 850 kt
Amérique Latine : 160 kt
Ce marché se répartit environ à 65 % pour le renfort des résines thermodurcissables et 35 % pour celui des résines thermoplastiques.
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Prix de vente
Le prix de la fibre de verre varie en fonction de la masse linéique ou de la masse surfacique. Les ordres de grandeur sont les suivants (fin 2007) :
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produits en verres à usage général : 1 à 3 e/kg
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produits en verres de spécialités : 3 à 30 e/kg
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