SUPPORT TEXTILE POUR PRODUIT TOUFFETE

DOMAINE DE L'INVENTION

La présente invention concerne un support textile destiné à la réalisation d'un produit touffete tel qu'un gazon artificiel ou une moquette. L'objet de la présente invention permet ainsi de réaliser un produit touffete présentant des propriétés de résistance mécanique améliorées.

La technique du touffetage est communément désignée par le terme anglo-saxon « tufting ». On entend par produit touffete tout produit textile dont la surface est recouverte par une multitude de « poils », c'est-à-dire des brins plus ou moins courts solidarisés à un support textile par des moyens mécaniques et éventuellement par collage.

Par ailleurs, la présente invention se rapporte également à un procédé de fabrication d'un tel support.

ETAT ANTéRIEURDE LA TECHNIQUE

De l'art antérieur, on connaît des produits touffetés, tels les gazons artificiels et les moquettes, réalisés par « tufting » de fibres au sein et au travers d'un support textile, ce support pouvant être un tissé, un non tissé, ou un autre type de tissus. Les fibres employées pour former les brins ou poils de touffetage sont généralement constitués de matériaux plastiques polymères, tels que le polypropylène, le polyéthylène ou un polyamide. Le choix de ces matériaux dépend des performances et des fonctions que le produit touffete doit remplir, donc de son utilisation finale. Par exemple, dans le cas d'un gazon artificiel utilisé pour couvrir un terrain de sport, on conçoit aisément que celui-ci devra présenter un allongement ou une déformation relativement faible pour constituer un terrain de sport adéquat.

Parmi ces performances, les résistances mécaniques à l'allongement selon les deux directions principales du produit touffete, mais également selon ses directions diagonales, revêtent une importance particulière pour assurer la tenue, la stabilité et la longévité du produit. En général, les directions principales du produit touffete sont définies d'une part par le sens de défilement de la machine de production et d'autre part par la direction perpendiculaire à ce sens de défilement.

De plus, les contraintes mécaniques liées à la mise en œuvre de l'opération de touffetage conduisent à l'emploi de support textile résistant fortement aux efforts de traction, mais présentant également une faible résistance à la perforation de manière à être facilement transpercé par les aiguilles réalisant le touffetage, c'est-à-dire guidant les fibres ou brins à travers le support.

Ainsi, on constate aujourd'hui l'emploi de supports tissés ou non tissés résultant de ce compromis entre leur résistance mécanique en traction et leur aptitude à être facilement perforés lors du touffetage. Cependant, un tel compromis restreint de façon importante les performances du produit final et donc son champ d'application, car il limite le choix des matériaux mis en œuvre pour fabriquer le produit touffeté.

En effet, ces produits sont généralement réalisés à partir fibres relativement fines, nombreuses et « serrées », ce qui aboutit à des produits touffetés de masse linéique relativement élevée.

D'autre part, les produits touffetés de l'art antérieur peuvent présenter une déformation relativement importante sous les efforts engendrés par des accélérations ou des arrêts brusques d'un utilisateur de terrain sportif, en raison de la structure même du support textile qui les compose.

La présente invention a donc pour objet un support textile dont le choix ne dépend pas du compromis décrit ci-dessus et dont les performances d'applications ne sont pas limitées par un tel compromis.

EXPOSE DE L'INVENTION

La présente invention concerne un support textile dont les propriétés de résistance mécaniques sont améliorées, tout en présentant une aptitude élevée à être perforé lors du touffetage.

L'invention porte sur support textile destiné à la réalisation d'un produit touffeté tel qu'un gazon artificiel ou une moquette, ce support comprenant au moins une nappe tissée. Selon l'invention, des fils techniques s 'étendant selon une ou deux directions sont solidarisés à ladite nappe de manière à la renforcer, cette solidarisation étant réalisée par des fils de liage, permettent ainsi de maintenir la cohésion entre la nappe et les fils techniques

Selon l'invention, les fils de liage sont assemblés avec la nappe au moyen d'un tricotage sur un métier à maille jetée, les fils techniques s'étendant d'une part selon la direction de chaîne, et d'autre part selon la direction de trame sur toute ou partie de la largeur de la nappe.

En d'autres termes, le support textile - objet de la présente invention est composé d'une ou plusieurs nappes de caractéristiques différentes, renforcée(s) par des fils techniques selon une ou deux dimensions.

Une telle structure garantit un maintien efficace et un positionnement fiable de ces fils techniques. De plus, un tel procédé d'assemblage permet de produire le support textile à faible coût et à cadence élevée, tout en assurant une bonne cohésion des fils techniques adaptée à l'utilisation finale.

Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le support peut comprendre au moins deux nappes superposées, l'une de ces nappes étant destinée à supporter le touffetage, l'autre nappe étant destinée à apporter un renfort multidirectionnel.

Ainsi, le support textile peut remplir diverses fonctions en tant que de besoin, ces fonctions étant remplies par l'une et/ou par l'autre des nappes qui le compose.

Selon une forme de réalisation particulière du mode de réalisation précédent, l'une des nappes superposées est réalisée en un non tissé apte au drainage.

Cela permet par exemple de drainer les eaux de pluie dans le cas où le support textile sert à fabriquer un gazon artificiel touffeté.

En pratique, les fils techniques peuvent présenter une certaine mobilité au niveau de leurs points de solidarisation à ladite nappe, afin de faciliter l'opération de touffetage sans risque d'affaiblir les fils techniques de renfort.

En d'autres termes, les fils techniques peuvent avoir une fixation relativement lâche sur la nappe, ce qui permet d'éviter leur détérioration par les aiguilles réalisant le touffetage. En effet, cette mobilité ou ce débattement permet au fil technique d'échapper lorsqu'il est poussé par une aiguille.

Selon une autre forme de réalisation de l'invention, les fils techniques peuvent être réalisés en fibres de verre ou en polyéthylène téréphtalate haute température (PET HT), ou en polypropylène.

Des fils techniques constitués de tels matériaux possèdent des propriétés mécaniques conférant au support textile les résistances mécaniques recherchées.

Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, lesdits fils techniques peuvent présenter des grosseurs ou titres compris entre 300 tex et 2.400 tex.

Ainsi par exemple, de tels fils techniques peuvent présenter un allongement approprié à la rupture pour des applications spécifiques tel que le gazon artificiel.

En pratique, la nappe peut être constituée d'un tissé présentant une limite d'élongation à la rupture de l'ordre de 12 à 20%. et de fils techniques de renfort avec un allongement à la rupture de l'ordre de 2,5%.

Ainsi, une telle nappe confère au support textile les propriétés de résistance mécaniques adéquates alliant souplesse de la face supérieure du matériau et résistance mécanique d'ensemble..

Selon l'invention, le support peut être composé de deux ou plusieurs nappes superposées continues, de telle sorte à lui conférer d'autres caractéristiques mécaniques selon plusieurs directions, lesdites couches étant renforcées par des fibres techniques pour la résistance.

Selon un autre mode de réalisation particulier de la présente invention, les fils de liage peuvent être densément répartis sur l'ensemble de ladite nappe, de manière à former de nombreux reliefs pour l'accrochage d'une couche d'enduction appliquée lors de l'opération de touffetage.

En d'autres termes, les nombreux fils de liages représentent autant de points d'accroché pour la couche d'enduction, ce qui augmente la cohésion de cette couche sur le support textile et donc la tenue et la longévité du produit touffeté.

Selon l'invention, les fils de renforts peuvent être disposés de part et d'autre de l'une des nappes.

Par ailleurs, la présente invention concerne un procédé de fabrication d'un support textile tel qu'exposé ci-dessus.

En outre, la présente invention porte sur un produit touffeté, tel qu'un gazon artificiel ou une moquette, composé d'un support textile conforme à l'invention.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS

Les modes de réalisation de l'invention et les avantages qui en découlent ressortiront aussi des exemples de réalisation suivants, donnés à titre indicatif et non limitatif à l'appui des figures annexées parmi lesquelles : la figure 1 est une représentation schématique en perspective d'un support textile conforme à une première forme de réalisation de l'invention ; la figure 2 est une représentation schématique en section du support textile illustré par la figure 1 ; la figure 3 représente un diagramme illustrant une comparaison entre les propriétés mécaniques d'un support textile conforme à la présente invention et celles d'un support textile de l'art antérieur ; la figure 4 est une représentation schématique en section d'un support textile conforme à une deuxième forme de réalisation de l'invention ; la figure 5 est une représentation schématique en vue de dessus d'une troisième forme de réalisation de l'invention ; la figure 6 est une représentation schématique en section du support textile illustré par la figure 5.

DESCRIPTION DéTAILLéE DE L'INVENTION

Conformément à l'invention, le support textile illustré par la figure 1 comprend une nappe 101 constituée d'un produit tissé. Sur la nappe 101, des fils techniques 102 et 103 sont solidarisés au moyen de fils de liage 104.

Les fils 102 s'étendent selon la direction de production ou sens de chaîne, tandis que les fils 103 leur sont perpendiculaires. En l'occurrence, l'assemblage des fils techniques 102 et 103 sur la nappe 101 au moyen de fils de liage 104 est réalisé au moyen d'un métier à tricoter à mailles jetées, par exemple de la marque Karl Mayer® ou Liba®. Les fils 102 sont disposés dans la direction de chaîne et les fils 103 dans la direction de trame.

Par ailleurs, pour illustrer l'utilisation finale du support textile, une partie de la nappe 101 est recouverte par des brins ou fibres 105. Ces brins 105 sont touffetés à travers la nappe 101 comme le montre plus en détail la figure 2.

L'assemblage des fils techniques 102 et 103 sur la nappe 101 au moyen des fils de liage 104 est réalisé au moyen d'un métier à tricoter à mailles jetées du type Rachel trameur avec insertion de nappes en multiples matières. En l'occurrence, les fils 102 et 103 sont des fils de type techniques, c'est-à-dire constitués de fibres de verre à très haut module de déformation.

Compte tenu du mode d'assemblage par tricotage, les fils de liage 104 traversent à intervalles réguliers la nappe 101, comme on peut le voir sur la figure 2. Ces fils de liage 104 peuvent être constitués de fils de polyester ou de polypropylène. Leur densité et leur répartition à la surface de la nappe 101 ainsi que le nombre de points de fixation dépendent de la résistance mécanique que l'on souhaite conférer à l'assemblage du support textile.

Comme le montre la figure 1, les fils 102 sont espacés selon des intervalles réguliers 106, dont la dimension est adaptée en fonction de l'utilisation finale du produit touffeté. Ainsi, lorsque l'on souhaite donner « une force de réaction », c'est-à-dire une résistance à la déformation, relativement élevée, il est possible de diminuer la longueur de chaque intervalle 106.

De même, les fils techniques 103 sont espacés par des intervalles 107 dont la longueur peut être adaptée en tant que de besoin. En outre, les fils techniques 103 peuvent être sélectionnés de manière à présenter des propriétés mécaniques (module d'élasticité, allongement à la rupture, poids linéique...) semblables à ou différentes des propriétés mécaniques des fils techniques 102.

Par ailleurs, il est aussi possible de ne pas intégrer les fils techniques de trame 103 et donc de ne disposer des fils techniques 102 que dans une seule direction, dans le but de donner une résistance mécanique différente selon l'une ou l'autre des dimensions principales de la nappe 101.

L'un des avantages de l'assemblage par métier à tricoter à mailles jetées réside dans le fait que les fils techniques 102 et 103 peuvent être disposés de manière parfaitement rectiligne sur la nappe 101, ce qui procure au produit touffeté une plus grande réactivité aux efforts produits lors de son utilisation. En effet, dans les produits touffetés de l'art

antérieur utilisant notamment une nappe en tissé, les fils de chaîne et de trame sont croisées alternativement dessus et dessous, ce qui induit une ondulation ou un « embuvage » et donc un allongement supplémentaire préjudiciable à certaines utilisations du produit touffeté.

Par ailleurs, la présente invention offre un avantage économique conséquent dans la mesure où elle permet de réaliser un support textile renforcé par des fils de gros diamètre qui sont insérés de façon discontinue au lieu d'employer un réseau continu de fibres plus fines et donc plus coûteuses, mais aussi plus coûteuses à assembler.

Ainsi, il est possible d'obtenir les mêmes résistances mécaniques pour un coût global nettement inférieur. Par conséquent, la production, le transport et l'installation du support textile ou du produit touffeté sont plus faciles et moins coûteux. En outre, on sait que la filature de grosses fibres est plus économique (rapport coût fibre/performance) que la filature des fibres fines. En effet, l'adjonction de fils techniques 102 et 103 par un mode d'assemblage de type Rachel permet d'apporter le surcroît de résistance mécanique nécessaire à la tenue et à la longévité du support textile.

Dans l'exemple de la figure 1, les fils techniques 102 et 103 sont constitués de filaments ou « rovings » de verre présentant une masse linéique pouvant être comprise entre 600 tex et 1200 tex. Les intervalles 106 et 107 sont ici de l'ordre de 20 mm. En conséquence, la résistance selon l'une et l'autre des deux dimensions principales de la nappe 101 est comprise entre 15 kN/m et 30 kN/m. Bien évidement, il est possible de faire varier les paramètres évoqués ci-dessus de façon à obtenir des valeurs de résistance mécaniques différentes pouvant aller de 5 kN/m à 200 kN/m.

La figure 3 représente un diagramme de traction illustrant la résistance en traction F en fonction de l'allongement à la rupture ε d'un support textile conforme à l'invention (courbe 302), ainsi que la résistance d'un support textile de l'art antérieur (courbe 301). Les courbes 301 et 302 sont obtenues au cours d'une mise en traction selon les normes internationales.

Comme on l'a indiqué ci-dessus, le renfort d'une nappe par des fils techniques constitués de verre et de matériaux plastique polymère à haut module d'élasticité (aramide par exemple) confère au support textile des allongements à la rupture ε allant de 2% à 10% maximum. De plus, le module d'élasticité à l'origine, représenté par la pente initiale des courbes 301 et 302, c'est-à-dire dans le domaine des faibles

déformations du support, est nettement supérieur dans le cas de la courbe 302 du support - objet de la présente invention par rapport à celui de la courbe 301 d'un produit standard. Or, ce paramètre représente une performance primordiale pour la résistance du produit touffeté lors de son utilisation.

Pour une élongation relativement faible, ici 2%, la courbe 302 présente un niveau de résistance 304 bien supérieur au niveau de résistance 303 de la courbe 301. Ainsi, le support textile objet de l'invention se montre plus « réactif» aux efforts qu'il subit et moins sujet à déformation.

Par conséquent, même si un produit touffeté composé d'un support textile conforme à la présente invention présente une résistance à la rupture identique à celle d'un produit touffetés standard, il présente une réactivité « immédiate » supérieure comme le montre les pentes initiales des courbes 301 et 302. Ainsi, le produit touffeté final est susceptible de présenter une meilleure résistance à la déformation lors des accélérations ou des arrêts brusques des personnes utilisant le gazon artificiel ou la moquette qui le compose.

La figure 4 illustre une deuxième forme de réalisation de l'invention dans laquelle un non tissé 406 est inséré entre une nappe 401 et des fils techniques 402 et 403. L'ensemble du support textile étant assemblé, comme dans le cas de la figure 1 par tricotage sur un métier à mailles jetées au moyen de fils de liages 404. On a également représenté des brins ou poils 405 tels que l'on peut les observer à l'issue de l'opération de touffetage.

Le non tissé 406 permet de remplir des fonctions supplémentaires, telles que le drainage par exemple. En fonction du cahier des charges, ce non tissé 406 peut être plus ou moins dense et il peut être constitué de fibres de verre, de fibres de polyester, de fibres de polypropylène ou autres.

De plus, l'insertion de ce non tissé 406 confère une stabilité supplémentaire au support textile en particulier selon les directions diagonales. Il faut également noter que le procédé de fabrication par mailles jetées permet d'insérer de manière facile et économique plusieurs couches superposées tout en les maintenant étroitement liées entre elles au moyen de fils de liage 404.

La figure 5 illustre une troisième forme de réalisation de l'invention dans laquelle des fils de liage 504 sont disposés sur la superposition d'une nappe 501 et d'un non tissé 506 de manière plus dense que les fils de liage 104 et 404 des figures 1 et 4. En effet, comme on le voit sur la figure 5, l'intervalle entre deux fils techniques 502 consécutifs comporte également deux fils de liage, lesquels ne maintiennent donc que les fils techniques 503. Outre l'augmentation des résistances mécaniques de l'assemblage qu'ils retiennent, ces nombreux fils de liage 504 représentent autant de points d'accrochage supplémentaires lorsque l'on souhaite revêtir l'une des faces du support d'une couche d'enduction 507 destinée à assurer le maintien des fibres de touffetage.

Par conséquent, l'augmentation de la densité de fils de liage 504 permet de mieux assembler le support, de lui conférer une plus grande résistance mécanique et enfin d'améliorer la retenue des fibres de touffetage en contribuant à maintenir la couche d'enduction 507 représentée sur la figure 6.

Les fils de liage 104, 404, ou 504 peuvent par exemple être réalisés en polyester, matériau qui présente une affinité convenable avec le latex ou le polyuréthane qui sont susceptible de former l'enduction 507.

D'autres modes de réalisation sont possibles sans pour autant quitter le cadre de cette invention. Par exemple, il est possible d'inverser la disposition relative des couches (ou nappes) et fils techniques en fonction des applications souhaitées. De plus, les fils de renfort peuvent également être disposés, en tant que de besoin, de part et d'autre du support textile.