Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
Depuis de nombreuses décennies déjà, sont apparues des fibres de spécialités dites "bicomposantes". Comprenant deux, voire trois polymères, elles apportent de nouvelles propriétés, comme la finesse, la surface spécifique, ou encore des fonctionnalités aux matériaux textiles. C'est un marché qui représente 200 000 tonnes dans le monde, avec en tête les producteurs japonais et américains. Le présent article a pour but de définir et classer ces fibres, de présenter leurs procédés de fabrication et de mise en oeuvre, et enfin de lister quelques applications.
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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 - Responsable de projets - UP-tex, Tourcoing, France
INTRODUCTION
Les premières fibres bicomposantes ont été développées à la fin des années 1960 par la société Dupont de Nemours sous le nom commercial « Cantrese ». Il s'agissait d'une fibre bicomposante comprenant deux polyamides 6-6 positionnés côte à côte qui, en se rétractant à la chaleur, formaient une fibre élastique. L'objectif était de donner du volume au produit fini.
Depuis, les fabricants de machines ont développé des filières capables d'associer deux, voire trois polymères lors du filage et de jouer sur les formes de section pour apporter les fonctionnalités requises par le produit fini.
Aujourd'hui, ces fibres entrent dans la composition de nouveaux matériaux ou produit d'usage, comme les cuirs synthétiques, les matériaux textiles thermoformables, les textiles conducteurs ou encore les nanofibres…
Nous allons tout d'abord définir ces fibres et présenter les différentes formes aujourd'hui disponibles. Ensuite, nous parlerons de la fabrication et de la mise en œuvre de ces fibres, en décrivant les procédés de fabrication actuels pour enfin aborder des applications, avec les producteurs actuels, leurs volumes et les fonctionnalités apportées aux fibres pour répondre aux cahiers des charges des produits.
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Applications des fibres bi/tricomposantes
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2. Mise en œuvre des fibres bi/tricomposantes
2.1 Procédés de fabrication existants
Les systèmes de filage produisant des fibres spéciales sont aujourd'hui basés sur le même principe. Pour des fibres bi- ou tricomposantes, il y aura deux ou trois extrudeuses. Pour les fibres avec une forme de section spéciale, c'est la forme des trous de filière qui donnera la géométrie à la fibre.
Il est aujourd'hui possible d'obtenir des fibres ou des non-tissés dits par « voie fondue » [N 4 601].
La figure 11 représente, de façon schématique, l'obtention de filaments bicomposants à l'aide de deux extrudeuses, travaillant chacune avec un polymère différent. Les polymères arrivent dans le système de distribution, sont répartis de façon homogène à l'intérieur du système, puis sont distribués à travers différents passages et form e s de trous qui donneront la caractéristique au filament. Il passe enfin dans la filière pour être formé, refroidi et déposé sur un tapis (cas du non-tissé) ou enroulé (cas du filage).
La figure 12 prise sur un brevet de la société Hills Inc. aux États-Unis – un des leaders sur le marché des constructeurs de pack de filage pour fibres spéciales –, présente un ensemble de distribution vu en coupe.
La partie supérieure de la plaque sert à homogénéiser le polymère obtenu sous forme fondue (fluide) après le passage en extrusion, afin de le répartir dans toute la longueur du pack et donc de distribuer la matière dans tous les petits orifices géométriques de la plaque du milieu.
La partie du milieu présente deux ou plusieurs plaques percées de trous qui vont sélectionner le passage de la matière, afin de donner les multiples formes possibles aux fibres bi- ou tricomposantes.
Enfin, sur la partie basse se trouve...
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Mise en œuvre des fibres bi/tricomposantes
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MORGAN (D.) - Bicomponent fibers : past, present and future. - Hoechst Celanese, Charlotte, NC, Inda Journal of Nonwovens Research, vol. 4, no 4 (1992).
-
(2) - IDEA 92 - Exhibition handouts from Chisso. - Japan and BASF, USA.
-
(3) - Bicomponent fibers. - University of Tennessee, Knowville (2004).
-
(4) - 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.
-
(5) - HILLS (W.H.) - Method for making plural component fibers. - US5.162.074 (1992).
-
(6) - HILLS (W.H.) - Spin pack and method for producing conjugate fibers. - US4.406.850 (1983).
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Université du Tennessee, Bicomponent Fibers http://www.engr.utk.edu/mse/Textiles/Bicomponent%20fibers.htm
HAUT DE PAGE
DORNBIRN MFC (Man-made Fibers Congress ) http://www.dornbirn-mfc.com/en/
TECHTEXTIL https://techtextil.messefrankfurt.com/frankfurt/en.html
HAUT DE PAGE
HILLS (W.H.). – Method for making plural component fibers. US5.162.074 (1992).
HILLS (W.H.). – Spin pack and method for producing conjugate fibers. US4.406.850 (1983).
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