Ouvert du mardi au samedi de 9h30 à 18h et jusqu'à 19 h le dimanche.
Fragile ! Le cahier d'activités
végétales (coton, lin, chanvre, Kapok...), animales (laine, soie...) ou minérales (amiante).
qui proviennent de matières naturelles dissoutes, puis filées par un procédé d’extrusion. Il s'agit en général de fibres cellulosiques de type rayonne, viscose ou dérivé provenant du bois et du papier, mais on retrouve également les fibres de verre ou de basalte.
soit 65 % de l’ensemble des fibres existantes, qui sont principalement issues du pétrole. Elles sont obtenues par filage de polymères* généralement issus d'hydrocarbures ou de produits provenant de la biomasse comme l'amidon de maïs.
• 3 types de fibres organiques. Celles à Hautes performances mécaniques comme les fibres de para-aramide et les fibres de polyéthylène haute ténacité. Celles à Hautes performances thermiques (méta-aramide, para-aramide, PBO), même si leurs performances sont inférieures à celles des fibres inorganiques. Enfin celles qui regroupent les deux (HP à la fois mécaniques et thermiques). • Les fibres inorganiques qui se distinguent par de bonnes caractéristiques mécaniques et thermiques, associées dans certains cas à des propriétés particulières (diélectriques, conductrices...) dépendant de leur nature (fibres de verre, fibres de basalte, fibres céramiques « hautes températures », fibres de carbone, fibres métalliques). • Fils et filés hybrides, obtenus en associant des matières différentes, telles que des fibres ou fils de renforcement avec des fibres thermoplastiques.
correspondant à des fibres traditionnelles chimiquement modifiées.
Note : Entre les fibres synthétiques standards et celles de spécialités, il existe les fibres thermoplastiques hautes performances qui possèdent des points de fusion ou de ramollissement élevés (PEEK, PPS, Vectran, PTFE, PVDF).
Les fibres artificielles et synthétiques sont souvent regroupées sous le nom de fibres chimiques. Leurs principales familles sont répertoriées dans la liste des codes édité par le Bureau international de standardisation des fibres artificielles (BISFA).
*(PES : polyesters, PA : polyamides, PP : polypropylène, PE : polyéthylène, acryliques dont PAN : polyacrylonitrile, chlorofibres dont PVC : polychlorure de vinyle...).
Fibres et fils à usage technique / Laurence CARAMARO - date de publication : 10 oct. 2005 - Techniques de l'ingénieur
consiste à produire des filaments artificiels ou bien synthétiques à partir d’une matière à l’état fondu ou en solution que l’on extrude à travers une filière constituée d’un certain nombre d’orifices (de l’unité à quelques centaines de milliers). Lors de cette étape, des additifs sont incorporés pour fonctionnaliser les filaments.
La voie fondue, de loin la plus utilisée, ne s’applique qu’aux polymères ayant un point de fusion défini et sans réaction secondaire. C’est le cas des fibres synthétiques les plus courantes comme les polyesters.
La voie en solution sert à régénérer les fibres artificielles et certaines fibres synthétiques soit par séchage du solvant, on parle alors de voie sèche (cas du PVC), soit par coagulation dans un bain, on parle de voie humide (cas de l’acrylique et de la viscose). Cependant, c’est le filage électrostatique (electrospinning), développé initialement aux États-Unis, qui revient en première ligne avec les nanotechnologies. Il permet ainsi de produire des nappes de filaments avec une très faible porosité (membranes de protection, filtres...).
mélange des fibres de propriétés complémentaires pour la fabrication de fils hybrides selon différentes étapes telles que : • le cardage qui démêle et parallélise les fibres entre elles (ruban de carde) ; • des étirages successifs du ruban, pour obtenir une mèche de fibres très légèrement consolidée par une légère torsion ; • un dernier étirage associé à une torsion plus ou moins importante selon la ténacité recherchée (open-end, friction, jet d’air...).
interviennent, pour améliorer leurs caractéristiques mécaniques, pour conférer des propriétés de gonflant et d’élasticité, pour recouvrir un fil d’âme par enroulement hélicoïdal avec un ou plusieurs fils simples, pour protéger certains fils fragiles comme le carbone ou les fibres céramiques lors des opérations de transformation des fils en surfaces textiles, et pour enduire, imprégner ou faire adhérer à l’aide de résines.
Contribution à l'étude et à la caractérisation de nanofibres obtenues par électro-filage : application aux domaines médical et composite, thèse Laboratoire de Physique et Mécanique Textiles (LPMT) de l’université de Haute-Alsace, Mulhouse / Nabyl Khenoussi p.8-10. 29-novembre-2010
Dispersion et Filage continu par coagulation de nanotubes de carbone, Thèse, Université Bordeaux I, Ecole Doctorale des Sciences Chimiques / Antoine Lucas, p.33-42. 27-Fev-2009
Après filage, les monofilaments peuvent être étirés jusqu'à 500 % d'allongement, afin de leur conférer une orientation axiale préférentielle. Cette opération est réalisée au cours de traitements à chaud par passage sur des rouleaux chauffants ou dans de la vapeur d'eau, ce qui facilite l'étirage.
• D’abord, l’oxydation des fibres de PAN pour les rendre infusibles. • Puis la carbonisation sous azote, jusqu'à des températures de 1 200 à 1 500 °C, pour obtenir une fibre dite « haute résistance » (HR). • Ensuite la graphitisation au cours de laquelle la fibre carbonisée est portée, sous gaz inerte, quelques minutes à une température de 2 000 à 3 000 °C, sous une tension contrôlée. Contenant alors plus de 99 % de carbone, grâce à l'élimination des atomes d'azote et d'oxygène, elle devient une fibre dite « haut module ». • Enfin, le traitement de surface favorise une bonne adhérence des fibres de carbone avec les matrices (attaque physique pour créer une certaine rugosité avec de véritables points d'ancrage mécanique, traitement chimique par oxydation pour obtenir une légère rugosité et des fonctions chimiques polaires, traitement thermique par plasma ou l'immersion des fibres dans une solution oxydante puis chauffage dans un four).
Il lie les monofilaments et améliore la résistance au frottement.
Il diminue la formation de « bourres » en facilitant la mise en œuvre des fibres de carbone lors des opérations d'enroulement, de tissage et de préimprégnation.
Composites à fibres de carbone dans le génie civil - Les fibres de carbone / Jean LUYCKX - date de publication : 10 févr. 1999 - Techniques de l'ingénieur
Respirabilité
isolation ou conductivité thermique,
isolation ou conductivité électrique
Antibactérien,
antiacarien
Echange d'ions,
Absorption de liquides ou étanchéité,
par association de monomères spécifiques ou par incorporation en masse d’additifs spécifiques à l’extrusion (en voie fondue pour le polypropylène, le polyester, le polyamide et en voie solvant pour l’acrylique, le PVC, la viscose).
par des apprêts mécaniques, par des traitements chimiques ou par complexage en structurant le textile par assemblage de pièces, contre-collage de plusieurs couches ou laminage d’une membrane imper-respirante.
telles que la microencapsulation, les traitements sol-gel, les nanotechnologies, le greffage pour fixation chimique d’agents, ou bien telle que la technique plasma qui utilise un gaz ionisé par des décharges électriques ou par des ondes électromagnétiques de hautes fréquences, pour modifier la chimie de surface des fibres en conservant leur apparence et leurs propriétés.
Fonctionnalisation Anti-bactérienne Passive ou Active de Supports Textiles par Voie Sol-Gel ou Photochimique, Thèse préparée au sein du Laboratoire des Matériaux et du Génie Physique (LMGP) dans l'École Doctorale « Ingénierie – Matériaux, Mécanique, Énergétique, Environnement, Procédés, (IMEP-2), Université de Grenoble, Spécialité : « Matériaux, Mécanique, Génie Civil et Électrochimie / Mouna MESSAOUD 11-Février-2011
dans laquelle la matière est poussée vers l’entrée de filière et en même temps tirée en sortie. Les nouvelles technologies permettent des combinaisons quasi-infinies de couples renforts/matrices, avec des fibres à orientation maîtrisée. Il est possible de créer aisément des géométries même complexes, cela en continu et à coûts réduits, en raison du degré d’automatisation des profilés et du peu de main-d’œuvre nécessaire. On distingue au moins deux grandes familles : la pultrusion des résines thermodurcissables (TD) et celle des résines thermoplastiques (TP).
Tout d’abord, la préparation des matières premières avec surtout la formulation de la viscosité des résines, l’évaluation de leur durée de vie et des conditions de sécurité lors des manipulations ; le contrôle des renforts et leur stockage. Puis l’imprégnation et le préformage avec un système de captage des composés organiques volatils (COV) par aspiration puis traitement de l'air ambiant. Ensuite l’étape de la polymérisation
suivie de celle du tirage des profilés avec des « pinces en tandem » qui alternativement viennent serrer le profilé puis tirer, ou avec un « caterpillar » (système constitué de deux chaînes contrarotatives qui entraînent le profilé). Cette technologie est limitée à la production de géométries simples et est aussi particulièrement appréciée pour les grandes vitesses de défilement (production de thermoplastiques de 0 à 20 m par minute). Enfin la coupe avec une scie mobile à disque diamanté qui débite le profilé en avançant.
qui favorisent un grand choix de sélection de matrices, une aptitude à être retravaillées à chaud (déformation, surmoulage, co-extrusion, thermosoudage, etc.) et une agression plus faible de l'environnement par rapport aux thermodurcissables. On distingue deux grandes « sous-familles », celle où le mélange des fibres et matrices est effectué en amont (en général chez le producteur de matière première), celle où il est réalisé en aval sur la ligne de production. La viscosité importante de la plupart des matrices thermoplastiques rend très complexe et délicate la deuxième étape pourtant essentielle. Elle concerne le mélange de la matrice au renfort, gage de performances finales des produits. C’est le « cœur du savoir faire » des quelques producteurs développant cette voie. Loin d'être anodine, la dernière étape concerne la coupe et l’usinage en ligne. Elle doit conserver la précision avec une vitesse de défilement beaucoup plus importante et des natures de matériaux différentes eu égard à ceux qui fondent. Facteur influent de productivité de la ligne, elle est placée sous le sceau de la confidentialité.
Pultrusion / Laurent DESTOUCHES - date de publication : 10 janv. 2010 - Techniques de l'ingénieur
Vidéo : Processus de pultrusion - vidéo 1mn32s
"Près de 30 millions de tonnes de fibres naturelles sont produites chaque année dans le monde. Les fibres naturelles servent à fabriquer des vêtements, des revêtements et autres textiles destinés aux consommateurs ; nombre d'entre elles sont utilisées à des fins industrielles pour l'emballage, la fabrication de papier et de matériaux composites divers, destinés entre autres à l'industrie automobile. Si les fibres naturelles sont importantes pour le consommateur et pour leurs usages industriels, elles sont aussi une source de revenus pour les paysans qui les produisent. Dans nombre de pays en développement et de pays moins avancés, le produit de la vente et de l'exportation des fibres naturelles contribue grandement aux revenus et à la sécurité alimentaire des paysans pauvres et des ouvriers de l'industrie des fibres. Les fibres naturelles jouent un rôle de premier plan dans l'économie de certains pays en développement, par exemple le coton dans certains pays d'Afrique de l'Ouest, le jute au Bangladesh et le sisal en Tanzanie. Elles jouent parfois un rôle secondaire à l'échelle nationale mais de premier plan au niveau local, c'est le cas du jute au Bengale-Occidental (Inde) et du sisal dans le nord-est du Brésil."
Année internationale des fibres naturelles 2009
"La sévérité de la législation environnementale et l’intérêt des consommateurs pour la question écologique accélèrent la transition vers la "bio-économie" et les modèles du développement durable, ouvrant ainsi de riches perspectives aux marchés des fibres naturelles. Pour opérer cette transformation, il est nécessaire de substituer à de nombreuses matières d’origine fossile − dites pétrochimiques − ou minérale des produits provenant de ressources renouvelables végétales et animales.
Ces dernières présentent des avantages techniques et financiers, et permettent de surcroît de répondre à la préoccupation croissante des consommateurs pour les normes environnementales, sociales et de durabilité, en contribuant : • à favoriser le développement d’une agriculture durable ; • à l’adoption de techniques de production et de transformation respectueuses de l’environnement ; • à stimuler le développement économique ; et • à renforcer la participation des petits exploitants dans la chaîne de valeur.
Leur polyvalence et leurs caractéristiques écologiques constituent autant d'atouts solides par rapport aux matières synthétiques. Chacune a ses propres forces mais toutes profitent de leur origine naturelle et du fait qu’elles sont de plus en plus largement reconnues comme un choix durable.
C'est ainsi que les fibres naturelles servent aujourd’hui à développer des produits compétitifs qui affichent d’excellentes caractéristiques techniques et nuisent moins à l’environnement que les produits actuels composés de matières pétrochimiques.
La valeur économique de la fibre dépend de son marché final et des coûts de production."
FAO
La faible densité et les propriétés mécaniques de la fibre de lin garantissent la légèreté de ces nouveaux matériaux. Elles leurs assurent maniabilité, résistance à la rupture, à la compression et à la torsion.
Dans l'industrie automobile, utilisé en renfort pour les portières ou les tableaux de bord, le composite du lin allège le poids des véhicules, permet des économies de carburant et constitue un excellent isolant thermique et acoustique.
L'industrie aéronautique s'intéresse de près à ses qualités de résistance et à sa capacité à absorber les chocs et les vibrations. A l'horizon 2020, l'aviation civile devrait utiliser au moins 60% de matériaux composites, selon Arvalis, l'institut du végétal.
L'industrie du loisir s'intéresse particulièrement aux fibres de lin. Le nautisme utilise déjà ce composite léger et maniable pour la coque de petites embarcations de série.
Les fabricants l'introduisent aussi dans les raquettes de tennis et dans les cadres de vélo pour leur capacité anti-choc et anti-vibration.
Régulateur thermique et phonique, la laine de lin est l'isolant écologique par excellence dans l'habitat. Design et lin font aussi bon ménage dans la création de mobilier d'intérieur recyclable."
JEC Composites, 30 Jul 2012
rapporte la BBC. Dans le journal PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences), ces chercheurs de l'université du Wyoming expliquent qu'ils sont parvenus à introduire un composant de la soie d'araignée dans celle des vers.
Interrogé par la BBC, le Dr Christopher Holland de l'université d'Oxford estime que cette découverte est une véritable avancée vers la production industrielle de soie ultra-résistante. Les principales applications pourraient concerner le secteur médical avec des fils de suture et des implants plus solides. Mais la soie des vers génétiquement modifiés pourrait aussi se révéler une alternative plus écologique aux plastiques renforcés."
Le monde - 4 janvier 2012
- Résistance thermique : La fibre de basalte, dans le textile industriel, est connu pour ses grandes propriétés thermiques, elle est ainsi incombustible.
- Résistance mécanique : La fibre de basalte possède de bonnes propriétés mécaniques. Ainsi elle est plus résistante que la fibre de verre.
- Isolation thermique : La fibre de basalte couvre une large plage de température qui lui confère un réel avantage en matière d’isolation thermique : -260°C à +1200° C.
- Résistance aux radiations : La fibre de basalte résiste aux radiations et trouve ainsi une application dans l’isolation nucléaire.
- Résistance chimique : La fibre de basalte résiste aux acides ainsi qu’aux UV.
- Excellente imperméabilité.
- Contrainte économique : La fibre de basalte est 3 fois plus cher que la fibre de verre.
- Protection feu - Construction automobile - Transports - Bâtiment - Isolation nucléaire - Renfort de matériaux composites..."
ET Tech
Club Textile Intégral : textile technique
"Les myxines appartiennent à une famille d'animaux aquatiques anguilliformes vivant dans les fonds marins, qui n'ont que très peu évolué au cours de ces dernières 300 millions d'années.
Ces filaments protéiques, appelés filaments intermédiaires, possèdent des propriétés mécaniques pouvant rivaliser avec celles des toiles d'araignées.
L'industrie du textile a besoin d'une alternative renouvelable et abordable aux polymères produits à partir du pétrole. Une étude récente menée par Atsuko Negishi de l'Université de Guelph et publiée en ligne sur le site du journal Biomacromolecules, montre que les filaments protéiques extraits des sécrétions de myxines pourraient être filés et tissés en biomatériaux d'un nouveau type utilisables sous forme de fibres ou de films."
Bulletin électronique Canada, no 411, 12/11/2012
