Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
PLANAR TEXTILE MATERIAL IN PARTICULAR FOR AN ILLUMINATED SCREEN AND METHOD FOR PRODUCTION THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/035169
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a planar textile material, comprising at least one optical fibre either alone or in a bundle of fibres, in particular, for the production of an illuminated screen in which the optical fibre is treated or altered in order to generate, at each point of treatment or alteration, a lateral light outlet when the fibre is illuminated from an end called the source of said fibre. The material has a first set (3) of optical fibres, which are parallel to each other and separated from each other by a given interval (e) between the fibres and structure threads passing in the intervals (e) between the optical fibres with a warp knitting, generating the whole assembly and/or at least a second set (5) of threads or textile fibres between the above. The material may be produced either with a multi-axial knit or a warp knit with weft insertion.

Inventors:
CROMBEZ JEAN-YVES (FR)
DEBUS PASCAL (FR)
Application Number:
PCT/FR2005/002418
Publication Date:
April 06, 2006
Filing Date:
September 30, 2005
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SALOME ROEKONA (FR)
CROMBEZ JEAN-YVES (FR)
DEBUS PASCAL (FR)
International Classes:
G02B6/00
Domestic Patent References:
WO2004043542A12004-05-27
Foreign References:
US4727603A1988-03-01
US4411490A1983-10-25
DE4407498A11995-09-14
EP0594089A11994-04-27
GB2041187A1980-09-03
Attorney, Agent or Firm:
Hennion, Jean-claude (27 bis rue du Vieux Faubourg, Lille, FR)
Download PDF:
Claims:
REVENDICATIONS
1. Matériau plan textile comportant au moins une fibre optique , unitaire ou en faisceau de fibres , destiné notamment à former un écran lumineux dans lequel la fibre optique est traitée ou altérée pour créer en chaque point de traitement ou d'altération une émergence lumineuse latérale lorsque la fibre est éclairée depuis une extrémité dite de source de ladite fibre, caractérisé en ce qu'il comprend un premier ensemble (3) de fibres optiques parallèles les unes aux autres et séparées les unes des autres par un intervalle e déterminé et des fils de liage , passant dans les intervalles e entre les fibres optiques selon un tricotage de type chaîne, réalisant l'assemblage des fibres optiques et/ou au moins entre elles un second ensemble (5) de fils ou fibres textiles.
2. Matériau selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un second ensemble (5) est constituée de fibres textiles se présentant sous la forme d'un nontissé.
3. Matériau selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce qu'un second ensemble (5) est constitué de fils textiles , parallèles et disposés en oblique par rapport à la direction longitudinale de la première nappe, selon un angle α d'au moins 10° et d'au plus 90°.
4. Matériau selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'angle α est de 90°.
5. Matériau selon la revendication 3 caractérisé en ce qu'il comporte deux seconds ensembles (5) obliques de fils textiles , d'angle αl et α2 différents , par exemple αl étant égal à 30° et α2 étant égal à 60°.
6. Matériau selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce qu'il comporte deux premiers ensembles (3) extérieurs longitudinaux de fibres optiques.
7. Matériau selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que les fibres optiques sont des fils unitaires , monobrins , en polyméthyle méthacrylate (PMMA).
8. Matériau selon la revendication 7 caractérisé en ce que les fibres optiques sont des fils de polyméthyle métacrylate , monobrin , faisant de l'ordre de 0,25 à 2mm de diamètre , en ce qu'un second ensemble (5) est constitué d'un nontissé polyester ou cellulose/polyester , faisant de l'ordre de 30 à 150 g/m2 et en ce que le liage des deux ensembles superposées (3,5) est réalisé par tricotage chaîne , de type indémaillable, à partir de fils de liage en polyester texture , de titrage faisant de 78 à dtex.
9. Procédé de fabrication d'un matériau selon l'une des revendications 1 à 8 comportant les étapes consistant à : a) déplacer de manière continue ou séquentielle un premier ensemble (3) longitudinal de fibres optiques , parallèles et séparées les unes des autres d'un intervalle e, b) éventuellement déplacer de manière continue ou séquentielle au moins un second ensemble (5) de fils ou de fibres textiles et c) assembler le premier (3) et éventuellement le ou les seconds ensembles (5) par des fils de liage qui passent dans les intervalles entre les fibres optiques selon un tricotage de type chaîne.
10. Procédé selon la revendication 9 caractérisé en ce qu'il est mis en œuvre sur un métier de type multiaxial avec un réglage du premier ensemble (3) de fibres optiques selon une valeur angulaire de 0°.
11. Procédé selon l'une des revendications 9 ou 10 caractérisé en ce que l'alimentation du second ensemble (5) et éventuellement le tricotage des fils de liage sont temporairement interrompus en sorte de créer une zone de discontinuité dans laquelle le matériau ne comporte que les fibres optiques du premier ensemble et éventuellement les fils de liage. •.
12. Procédé de fabrication d'un matériau selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce qu'il est mis en œuvre sur un métier chaîne à insertion de trame, et en ce que les fibres optiques forment tout ou partie de la trame insérée du tricot obtenu.
Description:
MATERIAU PLAN TEXTILE NOTAMMENT POUR ECRAN LUMINEUX ET SON PROCEDE DE FABRICATION

La présente invention concerne le domaine des conducteurs de lumière du type fibre optique dont les extrémités sont associées à une source lumineuse. Elle concerne plus particulièrement un matériau plan textile destiné notamment à former un écran lumineux, comprenant des fibres optiques traitées ou altérées ponctuellement pour créer , au niveau de chaque point d'altération , une émergence lumineuse latérale. Elle concerne également un procédé de fabrication d'un tel matériau. Une fibre optique est classiquement constituée d'un milieu translucide s'étendant dans la direction longitudinale de la fibre et qui est revêtu d'une couche externe d'un autre milieu translucide d'indice de réfraction différent. Le flux lumineux , provenant d'une source disposée au niveau d'une extrémité de la fibre, se propage tout le long de la fibre jusqu'à son extrémité opposée. II est également connu de créer des altérations locales sur la couche externe de la fibre pour réaliser un éclairage latéral. Dans le document FR.2.7140147, la fibre comporte , au moins dans une certaine zone de sa surface extérieure , un grand nombre d'altérations rapprochées de très petites dimensions par rapport au diamètre de la fibre. Chaque altération provoque une émergence ponctuelle de la lumière véhiculée et la fibre apparaît ainsi globalement lumineuse. La densité superficielle des altérations varie suivant le sens de propagation du flux lumineux de sorte que ledit flux émerge de façon sensiblement constante sur la longueur de la fibre dans cette zone traitée.

Dans le document WO.01/8843 IAl, il est question d'un écran lumineux qui est constitué d'une pluralité de fibres optiques traitées ou altérées ponctuellement pour créer autant de points d'altérations permettant une émergence lumineuse latérale lorsque les fibres sont éclairées depuis une extrémité dite de source. Dans ce document , il est prévu que le nombre d'altérations dans une surface donnée est proportionnel d'une part à la luminosité de ladite surface et d'autre part au nombre d'altérations présentes sur les fibres en amont de ladite surface par rapport au sens de propagation de la lumière.

Cet écran se présente sous la forme d'un tissu dans lequel les fibres optiques font office de fils de chaîne, ayant une disposition longitudinale , étant reliées entre-elles par des fils transversaux ou fils de trame.

La mise en œuvre de la technique bien connue de tissage peut cependant présenter un inconvénient majeur pour la réalisation d'un tel écran lumineux , dans la mesure où les fils de chaîne, en l'occurrence les fibres optiques , peuvent subir des contraintes importantes , notamment lors de l'ouverture de la foule pour le passage des fils de trame. Ces contraintes et les frottements subséquents peuvent provoquer une certaine dégradation de la couche externe susceptible de modifier le comportement de celle-ci lors du traitement destiné à créer les altérations provoquant une émergence latérale de la lumière véhiculée dans les fibres. Il est d'ailleurs à noter que les contraintes ou frottements générés lors de l'opération de tissage peuvent varier d'une part d'un métier à l'autre , en fonction du réglage de celui-ci et d'autre part, sur le même métier , selon la largeur du tissu.

Le but de la présente invention est de pallier cet inconvénient en proposant un matériau plan comportant, de manière connue, au moins une fibre optique, unitaire ou en faisceau de fibres, textile notamment destiné à former un écran lumineux, dans lequel la fibre optique est traitée ou altérée pour créer en chaque point de traitement ou d'altération une émergence lumineuse latérale lorsque la fibre est éclairée depuis une extrémité dite de source de ladite fibre.

De manière caractéristique, selon l'invention, ce matériau plan comprend un premier ensemble (3) de fibres optiques parallèles les unes aux autres et séparées les unes des autres par un intervalle e déterminé, et des fils de liage, passant dans les intervalles e entre les fibres optiques selon un tricotage de type chaîne, réalisant l'assemblage des fibres optiques entre elles et/ou a au moins un second ensemble (5) de fils ou fibres textiles.

Lors du tricotage de type chaîne, les aiguilles mises en œuvre passent dans les intervalles entre les fibres optiques sans pour autant modifier ou altérer la couche extérieure de celles-ci. De plus, lors de cette opération de tricotage, le premier ensemble constitué de fibres optiques ne subit

pratiquement aucun mouvement susceptible d'entraîner une contrainte quelconque sur la couche externe.

Dans une variante de réalisation , un second ensemble est constitué de fibres textiles se présentant sous la forme d'un non-tissé. Dans une variante de réalisation , un second ensemble est constitué de fils textiles, parallèles et disposés en oblique par rapport à la direction longitudinale du premier ensemble, selon un angle a d'au moins 10° et d'au plus 90°.

Dans une variante de réalisation , cet angle α est de 90°. Dans une variante de réalisation, le matériau comporte deux seconds ensembles obliques de fils textiles, d'angles αl et α2 différents , par exemple αl étant égal à 30° et α2 étant égal à 60°.

Selon une variante de réalisation , mettant notamment en œuvre comme second ensemble un non-tissé, le matériau comporte deux premiers ensembles extérieurs de fibres optiques , ce qui permet de créer un écran lumineux double face.

De préférence les fibres optiques sont des fils unitaires , monobrins, en polyméthyle méthacrylate (PMMA).

Selon un second aspect, l'invention concerne un procédé de fabrication d'un matériau plan présentant les caractéristiques techniques précitées. Dans une première variante, leprocédé comporte les étapes consistant à : a) déplacer de manière continue ou séquentielle un premier ensemble longitudinal de fibres optiques , parallèles et séparées les unes des autres d'un intervalle e, b) éventuellement déplacer de manière continue ou séquentielle au moins un second ensemble de fils ou de fibres textiles et c) assembler le premier et éventuellement le ou les seconds ensembles par des fils de liage qui passent dans les intervalles entre les fibres optiques selon un tricotage de type chaîne pour obtenir ledit matériau plan. Par la suite, on peut soumettre le matériau plan ainsi obtenu à l'action d'un traitement ou d'altérations en sorte d'obtenir un écran lumineux dans lequel chaque point de traitement ou d'altération formé sur les fibres optiques

est apte à créer une émergence lumineuse latérale lorsque les extrémités de source desdites fibres sont éclairées

Le procédé ci-dessus est de préférence mis en œuvre sur un métier de type multi-axial avec un réglage du premier ensemble de fibres optiques selon une valeur angulaire de 0°.

Dans une variante de réalisation , l'alimentation du second ensemble de fils ou fibres textiles et éventuellement le tricotage des fils de liage sont temporairement interrompus en sorte de créer une zone de discontinuité dans laquelle le matériau ne comporte que les fibres optiques du premier ensemble et éventuellement les fils de liage.

C'est dans cette zone de discontinuité qu'est ensuite réalisée la découpe transversale permettant de délimiter , pour un écran lumineux de longueur déterminée , la zone dans laquelle sont rassemblées les extrémités dites de source de toutes les fibres optiques pour leur mise en relation avec une ou plusieurs sources lumineuses.

Dans une seconde variante, le procédé est mis en œuvre sur un métier chaîne à insertion de trame, dénommé métier trameur. Dans ce cas les premiers ensembles de fibres optiques constituent tout ou partie des fils de trame du tricot obtenu. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va être faite d'un exemple de réalisation d'un matériau plan pour écran lumineux , illustré par le dessin annexé dans lequel la figure unique est une représentation très schématisée de la fabrication en continu d'un matériau pour écran lumineux sur un métier de type multi-axial. Un métier multi-axial permet de fabriquer en continu des complexes textiles constitués de la superposition de différentes nappes , lesquelles sont assemblées par un tricotage de type chaîne. Un tel métier est dénommé multi- axial du fait que les différentes nappes superposées peuvent être alimentées selon des orientations différentes par rapport à la direction longitudinale du complexe.

Sur la figure unique , on a représenté très schématiquement un métier multi-axial 1 avec des premiers moyens 2 aptes à alimenter et former sur un

moyen de réception et de déplacement 8 un premier ensemble de fils 3 et des seconds moyens 4 aptes à alimenter et former sur le premier ensemble 3 un second ensemble 5 de fils, ainsi que des moyens 6 aptes à réaliser le liage du premier et du second ensembles 3,5 superposés par tricotage chaîne, sur la largeur. Des moyens de réception et de déplacement, permettent d'obtenir , en sortie de métier , un matériau plan textile complexe 7.

Ce matériau complexe 7 est tout-à-fait manipulable. Il peut être enroulé et stocké sous forme de rouleau , en vue de son utilisation ultérieure. Il peut éventuellement subir , en sortie de métier multi-axial 1, des découpes transversales pour former des pièces de longueur déterminée, notamment en vue de leur utilisation comme écran lumineux conformément à la présente invention.

En pratique , un métier multi-axial comporte généralement des moyens complémentaires aptes à alimenter et à déposer un troisième voire un quatrième ensemble complémentaire de fils, venant se superposer aux autres ensembles déjà constituées. Chacun de ces moyens d'alimentation et de formation est apte à orienter d'un angle α déterminé l'orientation de l'ensemble formé lors de son dépôt sur le moyen de réception et de déplacement 8, s'agissant du premier ensemble 3 ou sur le premier ensemble 3 s'agissant du second ensemble 5.

Dans le cadre de la présente invention , le premier ensemble 3 est constitué d'une pluralité de fibres optiques , parallèles les unes aux autres avec une orientation d'angle α égale à 0. Le premier ensemble 3 a donc une direction strictement longitudinale. De plus la quantité de fibres optiques déposées sur la largeur de la table de travail est telle qu'il existe entre chaque fibre optique un intervalle e déterminée.

Dans un mode précis de réalisation , les fibres optiques en question sont des fils de polyméthyle métacrylate , monobrin , faisant de l'ordre de 0,25 à 2mm de diamètre.

Dans ce même exemple, le second ensemble 5 est constituée d'un non- tissé polyester ou cellulose/polyester , faisant de l'ordre de 30 à 150 g/m 2 .

Le liage de ces deux ensembles superposées 3, 5 est réalisé par tricotage chaîne , de type indémaillable, à partir de fils de liage en polyester texture, de titrage faisant de 78 à 167 dtex.

Lors du liage par tricotage chaîne, les moyens mécaniques mis en œuvre, notamment les aiguilles, passent sans difficulté dans les intervalles entre les fibres optiques , éventuellement en les écartant mais sans créer d'altération sur la couche externe desdites fibres.

Le premier ensemble 3, constituée des fibres optiques , se trouve sur une face extérieure de l'ensemble complexe 7. Le second ensemble 5 de non- tissé sert de structure support aux fibres optiques , celles-ci étant maintenues sur ledit non-tissé 5 grâce aux fils de liage. Les fibres optiques sont donc insérées dans les mailles du tricot chaîne de type indémaillable, ce type de tricotage permettant d'éviter que l'on puisse « détricoter » les fils de liage en tirant sur une extrémité libre de ceux-ci. L'exemple précis de réalisation qui a été décrit ci-dessus est donné à titre non-limitatif.

Le second ensemble et/ou éventuellement un troisième ensemble pourrait être constitué de fils parallèles les uns aux autres , alimentés selon un angle α, par rapport à la direction longitudinale du métier , d'au moins 10° et d'au plus 90°. Dans le cas d'un ensemble orienté selon un angle α égal à 90°, les fils sont disposés comme des fils de trame mais ne sont pas entrelacés aux fibres optiques de la première nappe 3, faisant office de fils de chaîne. Les fils sont dans ce cas simplement superposés.

Selon d'autres variantes de réalisation , au-dessus du premier ensemble 3 de fibres optiques , deux ensembles complémentaires de fils textiles, parallèles, peuvent être alimentées selon des angles αl et α2 différents par exemple un angle de 30° pour un second ensemble et un angle de 60° pour un troisième ensemble.

Ce mode de réalisation pourrait présenter l'avantage d'avoir , pour les fibres optiques , une structure support plus résistante et moins déformable , en fonction des types de fils constitutifs de chaque ensemble.

Dans un mode particulier de réalisation , le matériau complexe 7

comporte non pas un premier ensemble 3 de fibres optiques mais deux premiers ensembles, sur chacune des faces extérieures du matériau complexe 7. Ce mode de réalisation permet d'envisager la réalisation d'écrans lumineux double face.

5 Dans tous les modes de réalisation , l'assemblage des différents ensembles superposés, qu'ils soient faits de fils ou de faisceaux de fibres parallèles les uns aux autres ou de fibres entremêlées sous forme de non-tissé , est toujours réalisé par tricotage chaîne à travers tous les ensembles superposés, les fibres optiques étant alors insérées longitudinalement dans les î o mailles du tricot chaîne.

Le tableau I ci-dessous donne des exemples d'armure des fils de liage sur un métier multi-axial.

Tableau I

1 er exemple 2 eme exemple 3 eme exemple 4 eme exemple

I II I II I II I II

1 1 1 1 1

1 1 1 0 0

0 2 0 - -

0 0 0 0 1

- - - 1 2

0 2 1

0 0 0

1 1 2

1 1 1

1 1 1

1 1 1

0 0

2 2

0 0

2 2

1 1

1 1

La fabrication d'un matériau plan textile conforme à la présente invention peut également être réalisée sur un métier chaîne à insertion de trame, dénommé trameur. Dans ce cas, le premier ensemble de fibres optiques, parallèles les unes aux autres et séparées les unes des autres par un intervalle e déterminé est constitué par tout ou partie des fils de trame insérés et

assemblés grâce aux fils de chaîne. Ainsi, contrairement au matériau plan obtenu sur un métier multi axial, les fibres optiques sont insérées transversalement dans les mailles du tricot chaîne.

Le tableau II ci-dessous donne des exemples d'armure des fils de liage sur un métier trameur.

Tableau II

Exemples de liage pour métier Trameur (avec Fibre Optique) :

- métier chaîne à insertion de trame -

1 er exemple 2 eme exemple 3 eme exemple 4 eme exemple

I II I II I II I II

3 1 1 0 2 1 1

4 2 1 0 0

0 0 1 - -

- 3 - 1 0

- - - 2 1

3 - 1

1 1 1

2 2 2

2 2 0

- 1 -

1 _ 2

3 2 0

0 1 1

4 3 1

- 0 -

1 _ 1

3 2 1

2 1 0

2 1 2

2

II est à noter cependant que Ia fabrication du matériau textile de la présente invention sur métier multi axial est préférable dans la mesure où les fibres optiques ne sont soumises à aucun frottement, alors que ceci n'est pas entièrement le cas s'agissant d'un tricot obtenu sur métier trameur. Néanmoins, même si son avantage est moindre, les contraintes et les frottements subis par les fibres optiques dans le tricot obtenu sur métier trameur sont nettement moins importants que ceux obtenus sur un métier à tisser.

On obtient un écran lumineux , à partir du matériau complexe 7 , en créant sur les fibres optiques des points de traitement ou d'altération de la couche externe pour créer, au niveau de chaque point de traitement ou d'altération , une possibilité d'émergence lumineuse latérale. Ce traitement par sablage ou par toute autre technique connue peut être réalisé soit sur le matériau complexe 7 soit sur des tronçons de ce matériau complexe 7 obtenus par des découpes transversales , selon la longueur souhaitée pour l'écran lumineux.

Etant donné que les fibres optiques de l'écran lumineux doivent être raccordées , selon une de leurs extrémités, dite de source, à une source lumineuse , il peut être opportun de créer, lors de la fabrication de l'élément complexe 7 une zone transversale de discontinuité , dans laquelle ne subsistent que la ou les premiers ensembles 3 constituées de fibres optiques , éventuellement avec les fils de liage.

Dans l'exemple d'un matériau fabriqué sur métier multi axial, cette discontinuité peut être obtenue en alimentant de manière séquentielle la ou les seconds ensembles 5 , avec une interruption momentanée de cette alimentation pour obtenir une telle zone de discontinuité. Dans ce cas, le tronçon de matériau complexe 7 destiné à former un écran lumineux de longueur prédéterminée aura au moins une découpe transversale au niveau de la zone de discontinuité, de manière à permettre un accès plus facile de l'extrémité source de chaque fibre optique et son adaptation à la source lumineuse.