vendredi 19 juin 2009
lundi 15 juin 2009
Elaboration de non tissés à base de fibres d’alfa
Résumé
Une étude a été réalisée pour produire un non tissé à base de fibres d’alfa. Ce non tissé a été
utilisé comme renfort pour remplacer des étoffes à base de fibres de verre et de carbone
habituellement utilisées pour ces applications et qui ont un coût très élevé influençant le coût
final du produit fini.
Une étude a été réalisée pour produire un non tissé à base de fibres d’alfa. Ce non tissé a été
utilisé comme renfort pour remplacer des étoffes à base de fibres de verre et de carbone
habituellement utilisées pour ces applications et qui ont un coût très élevé influençant le coût
final du produit fini.
Introduction
Les fibres végétales sont des matériaux biodégradables et légers. Ces caractéristiques leur
donnent la possibilité d’être utilisées comme couche de renfort dans les structures composites.
Le coton est la fibre végétale la plus utilisée dans le monde. D’autres fibres végétales telles
que le lin et le chanvre trouvent aussi des applications dans les domaines textiles et
paratextiles. Les fluctuations dans le prix du pétrole et de ces dérivés ont encouragé beaucoup
d’industriels à revaloriser les fibres naturelles locales.
L’alfa (fig.1) est une plante abondante en Tunisie utilisée comme pâte papetière avec une
valeur ajoutée faible.
Dans cette étude, nous proposons de réaliser des non tissés à partir de ces fibres pour pouvoir
les utiliser comme couche de renfort pour des emboîtures
La récolte d’alfa
En Tunisie, l’alfa se trouve surtout dans les régions de Kasserine, Sidi Bouzid, Gafsa et
Kairouan. La longueur de la plante peut atteindre de 50 à 80 cm, quant au diamètre de la fibre,
il varie de 1 à 2 mm. Sa cueillette est organisée annuellement par campagnes de 6 mois (de
septembre à février) Après une récolte manuelle, la plante est transformée en balle.
La séparation chimique
Pour éliminer la lignine (substance qui relient les fibres et rend la structure rigide) et pour
donner une certaine blancheur à la fibre, une séparation chimique a été appliquée aux feuilles
d’alfa en utilisant la soude et l’eau de javel à ébullition.
Cette étape a été réalisée au Laboratoire de Recherche en Biomécanique et Biomatériaux
Orthopédiques (LRBBO) de l’Institut Nationale d’Orthopédie M. T. Kassab
Les fibres végétales sont des matériaux biodégradables et légers. Ces caractéristiques leur
donnent la possibilité d’être utilisées comme couche de renfort dans les structures composites.
Le coton est la fibre végétale la plus utilisée dans le monde. D’autres fibres végétales telles
que le lin et le chanvre trouvent aussi des applications dans les domaines textiles et
paratextiles. Les fluctuations dans le prix du pétrole et de ces dérivés ont encouragé beaucoup
d’industriels à revaloriser les fibres naturelles locales.
L’alfa (fig.1) est une plante abondante en Tunisie utilisée comme pâte papetière avec une
valeur ajoutée faible.
Dans cette étude, nous proposons de réaliser des non tissés à partir de ces fibres pour pouvoir
les utiliser comme couche de renfort pour des emboîtures
La récolte d’alfa
En Tunisie, l’alfa se trouve surtout dans les régions de Kasserine, Sidi Bouzid, Gafsa et
Kairouan. La longueur de la plante peut atteindre de 50 à 80 cm, quant au diamètre de la fibre,
il varie de 1 à 2 mm. Sa cueillette est organisée annuellement par campagnes de 6 mois (de
septembre à février) Après une récolte manuelle, la plante est transformée en balle.
La séparation chimique
Pour éliminer la lignine (substance qui relient les fibres et rend la structure rigide) et pour
donner une certaine blancheur à la fibre, une séparation chimique a été appliquée aux feuilles
d’alfa en utilisant la soude et l’eau de javel à ébullition.
Cette étape a été réalisée au Laboratoire de Recherche en Biomécanique et Biomatériaux
Orthopédiques (LRBBO) de l’Institut Nationale d’Orthopédie M. T. Kassab
La séparation mécanique
Pour obtenir des fibres de longueur textile permettant d’obtenir un non tissé, une séparation
chimique a été faite moyennant l’analyseur SCHIRLEY.
Les essais ont été réalisés à l’unité de recherche textile de l’ISET de Ksar Hellal
La fabrication des non tissés
Pour la fabrication des non tissés, la voie sèche a été choisie. Le principe consiste à ouvrir la
matière et la mélanger et par la suite de passer à une carde type laine suivie d’un nappeur.
Par la suite différentes techniques de consolidation ont été appliqués telles que l’aiguilletage,
le thermoliage et l’hydroliage pour donner la résistance nécessaire à la structure. Comme il
n’était pas possible de produire un article 100% alfa (faible cohésion), d’autres fibres telles
que la laine et le propylène ont été ajoutées en petite proportion.
La fabrication des différents non tissé a été réalisée dans le Centre Européen des Non Tissés
CENT en France.
Conclusion
Une valorisation de la fibre d’alfa (habituellement utilisée comme pâte dans la technique
papetière) dans le domaine du textile médical a été réalisée. Après une transformation
chimique et mécanique, les fibres ont été transformées en structures non tissées. Ces étoffes
ont été utilisées comme renfort dans le domaine orthopédique. Des travaux sont en cours pour
améliorer le processus de transformation de la fibre d’alfa.
Source : Ben Hassen Mohamed (benrayen@yahoo.fr)
Pour obtenir des fibres de longueur textile permettant d’obtenir un non tissé, une séparation
chimique a été faite moyennant l’analyseur SCHIRLEY.
Les essais ont été réalisés à l’unité de recherche textile de l’ISET de Ksar Hellal
La fabrication des non tissés
Pour la fabrication des non tissés, la voie sèche a été choisie. Le principe consiste à ouvrir la
matière et la mélanger et par la suite de passer à une carde type laine suivie d’un nappeur.
Par la suite différentes techniques de consolidation ont été appliqués telles que l’aiguilletage,
le thermoliage et l’hydroliage pour donner la résistance nécessaire à la structure. Comme il
n’était pas possible de produire un article 100% alfa (faible cohésion), d’autres fibres telles
que la laine et le propylène ont été ajoutées en petite proportion.
La fabrication des différents non tissé a été réalisée dans le Centre Européen des Non Tissés
CENT en France.
Conclusion
Une valorisation de la fibre d’alfa (habituellement utilisée comme pâte dans la technique
papetière) dans le domaine du textile médical a été réalisée. Après une transformation
chimique et mécanique, les fibres ont été transformées en structures non tissées. Ces étoffes
ont été utilisées comme renfort dans le domaine orthopédique. Des travaux sont en cours pour
améliorer le processus de transformation de la fibre d’alfa.
Source : Ben Hassen Mohamed (benrayen@yahoo.fr)
dimanche 14 juin 2009
La consolidation thermique (Thermal Bonding)
On utilise la propriété de thermo-plasticité et de thermo-fixation de certaines fibres synthétiques qui peuvent créer une adhésion sous des conditions de température adaptées.
Ces fibres peuvent constituer le voile initial ou être introduites dès la constitution du voile. Dans ce dernier cas elles ont souvent une température de fusion plus basse.
La chaleur nécessaire pour la thermo-fixation peut être apportée par :
un four à air chaud ;
une sécherie classique par contact avec des cylindres sécheurs ;
une calandre chauffée ;
un système d’ondes haute fréquence générant de l’énergie provoquant le ramollissement et la fusion des fibres.
Photo 1 : Coupe d'un non tissé en cellulose (pâte fluff) et polyoléfine thermoscelable pour produit absorbant, obtenu par voie sèche (air dry) et consolidé thermiquement
Photo 2 : Surface d'un non tissé à base synthétique pour serviette à usage unique, consolidé par calandrage à chaud (à picots)
Photo 3 : Surface d'un non tissé obtenu par voie fondue et consolidé par thermofusion (face B)
Photo 4 : Surface d'un non tissé obtenu par voie fondue et consolidé par thermofusion (face A)
Ces fibres peuvent constituer le voile initial ou être introduites dès la constitution du voile. Dans ce dernier cas elles ont souvent une température de fusion plus basse.
La chaleur nécessaire pour la thermo-fixation peut être apportée par :
un four à air chaud ;
une sécherie classique par contact avec des cylindres sécheurs ;
une calandre chauffée ;
un système d’ondes haute fréquence générant de l’énergie provoquant le ramollissement et la fusion des fibres.
Photo 1 : Coupe d'un non tissé en cellulose (pâte fluff) et polyoléfine thermoscelable pour produit absorbant, obtenu par voie sèche (air dry) et consolidé thermiquement
Photo 2 : Surface d'un non tissé à base synthétique pour serviette à usage unique, consolidé par calandrage à chaud (à picots)
Photo 3 : Surface d'un non tissé obtenu par voie fondue et consolidé par thermofusion (face B)
Photo 4 : Surface d'un non tissé obtenu par voie fondue et consolidé par thermofusion (face A)
mardi 9 juin 2009
Qu’est ce que le non tissé ?
Feuille manufacturée, constituée de voile ou de nappe de fibres orientées directionnellement ou au hasard, liées par friction et/ou cohésion et:ou adhésion à l'exclusion du papier et des produits obtenus par tissage, tricotage, tuftage, couturage incorporant des fils ou filaments de liage ou feutrés par foulage humide qu'ils soient ou non aiguilletés.
Les méthodes de base pour la réalisation du voile sont au nombre de quatre :
- La voie textile ou voie sèche :
Procédé de réalisation de non-tissé par voie textile
(cardage nappage ou aérodynamique) - La voie papetière ou voie humide :
Procédé de formation de voile par voie papetière - La voie fondue
Procédé de formation de voile par fusion de polymère sous forme de
filaments - Les techniques spécifiques (souvent combinaison des premières).
1) La voie fondue :
•Cette technologie regroupe : spunbonded, meltblown ainsi que la réalisation de films microporeux ( flash spinning). Elle fait appel aux techniques d'extrusion associées à des systèmes de formation simultanée de l'étoffe nontissée.
•Selon les techniques employées l'obtention de propriétés intéressantes est obtenue :
•ténacité forte pour les spunbonds,
•douceur due à la finesse des fibres et poids par m² faible pour les meltblowns, homogénéité des propriétés pour les films.
•Les produits multicouches voie fondue ( SMS, SMMS, ...)
2) Les techniques combinées
•Combinaison des différents systèmes, association des surfaces non-tissées et d'autres étoffes, composites, ... Les assemblages sont réalisés par :
•Laminage
•Techniques de consolidation qui réaliseront l'assemblage des différentes feuilles.
3) La consolidation
•La consolidation ou liage des non-tissés :
•Opération d'assemblage des fibres ou films par des procédés mécaniques, chimiques, ou physiques (chaleur et pression).
•Le degré de liage sera déterminant pour l'étoffe en termes de ténacité, porosité, flexibilité et densité (épaisseur et volume).
Inscription à :
Articles (Atom)
