République Tunisienne Ministère de l Enseignement Supérieur, De la Recherche Scientifique et la Technologie Université du Centre TECHNIQU E 1ère année textile G1 Réalisé par : LATRACH SALWA Encadré par : MANSOURI SAMAR Spécialité : Génie textile Année universitaire 2008-2009
Dédicaces A ceux que personne ne peut compenser les sacrifices qu ils ont consentis pour mon éducation et mon bien être : Mes très chers parents et mon mari Qui n ont jamais cessé de me soutenir matériellement et moralement pour que je puisse finir ce mini projet et à qui je voudrais exprimer mes affections et mes gratitudes. Merci encore mille fois. Je tiens à présenter mes reconnaissances et mes remerciements à : Mes sœurs et mon frère, mes chers (es) amis (es). Toute personne qui, de prés ou de loin, a participé à ma formation. Tous ceux qui ont apporté leur aide ou contribution afin de mener à bien ce travail. Au terme de ce mini projet, et avec plus d égard, je veux exprime mes sentiments de gratitude et de reconnaissance à : Mlle Samar notre encadreur pour son soutien, son patience et son encouragement. Et qui, tout le long se l élaboration de ce travail, n a pas cessée de me prodiguer ses conseils nécessaires. Remerciements
Sommaire Sommaire...4 INTRODUCTION...7 CHAPITRE 1...9
FILIERES DU PRODUCTION...9 I. Filage et filature:...9 1. Le filage:...9 2. La filature:...9 II. Transformation des fils et des filés:...10 1. Tissage:...10 2. Tricotage:...10 3. Non tissés:...10 4. Tressage:...10 5. Textiles 3D:...10 6. Traitement spécifiques:...10 CHAPITRE 2...12 FONCTIONS ET PERFORMANCES...12 I. Les fonctions mécaniques:...12 1. Resistances mécaniques:...12 2. Renforts des matériaux:...12 3. Contention:...13 4. Elasticité, maintien et fixation:...13 II. Les Fonctions d échanges:...13 1. La filtration:...13 2. Isolation/Conduction:...14 3. Absorption:...14 4. Drainage:...15 5. Etanchièté et imperméabilité / perméabilité:...15 III. Les Fonctions de Protection:...15 1. Protection Thermique:...15 2. Comportement au Feu:...16 3. Protection mécanique:...16 4. Protection chimique:...17 IV. Les Fonctionnalités des vivants:...18 1. Antibactériens et antiacariens:...18 2. Biocompatibilité et biodegradibilité:...18 V. La fonction Imper-respirante:...19 VI. La fonction antistatique:...19 VII. La fonction Antirelargage particulaire:...20 V. Autres Fonctions de protection:...20 CHAPITRE 3...21 DOMAINES D APPLICATION...21 I. Agriculture:...21 1. Précocité de culture:...21 2. Protection contre les ravageurs, les insectes:...21 3. Protection climatique:...21 4. Culture sans sol:...21 5. L aqua-culture:...21 II. Bâtiment:...22 III. Défense, protection civil:...23 IV. Électronique et électrotechnique :...23 1. Mécanique:...23 2. Renforcement de matériaux:...23
3. Elimination des charges électrostatiques:...24 4. Isolation électriques:...24 5. Blindage électromagnétiques:...24 IV. Génie civil:...24 1. Rôle mécanique:...24 VI. Industrie:...25 1. Filtration:...25 2. Produits caoutchoutés renforcés de textiles:...26 VII. Médical, hygiène:...26 1. Orthèse et contention:...26 2. Fils:...26 3. Protection:...26 4. Prothèses:...26 5. Pansements:...27 VIII. Protection individuelle:...27 1. Vêtements de protection contre la chaleur et les flammes:...28 2. Vêtements imper- respirant:...28 3. Protection contre l électricité statique:...28 4. Tenues pour salles propres:...28 5. Gants de protection:...28 6. Autres vêtements:...28 IX. Sports et loisirs:...29 1. Le confort hygrothermique:...29 2. La résistance mécanique des textiles:...29 3. La rigidité et la résistance mécanique des matériaux composites:...29 4. La sécurité:...30 X. Transports:...30 1. Les produits textiles dans le transport automobile:...30 2. Transport ferroviaire:...31 3. Aéronautique:...31 4. Navigation:...31 XI. Emballage:...31 XII. Environnement:...32 CHAPITRE 4...34 SITUATION ECONOMIQUE...34 I. Définition:...34 II. Volume de production:...34 III. Consommation de fibres:...34 IV. Domaines d emploi des textiles techniques :...35 VI. Caractéristiques de la filière française:...36 VII. L avenir des textiles techniques:...37 CHAPITRE 5...38 EVOLUTION DU MARCHE...38 CONCLUSION...43 BIBLIOGRAPHIE...
INTRODUCTION Un "textile technique" se définit comme tout produit ou matériau textile dont les performances techniques et les propriétés fonctionnelles (durabilité, résistance aux
agressions chimiques, perméabilité ou imperméabilité, qualités thermiques...) prévalent sur les caractéristiques esthétiques ou décoratives. Il est aujourd'hui possible d'introduire de plus en plus d innovations technologiques dans les phases de production et de traitement des textiles, et de réaliser ainsi des produits avec des caractéristiques spécifiques de durabilité, de fluidité, d hygiène, de résistance aux agressions chimiques et à la chaleur, de perméabilité ou de barrière vis-à-vis des substances particulaires, d isolement thermique Ces textiles techniques sont une extension et une diversification du secteur textile traditionnel, ils apportent en outre des solutions nouvelles pour les autres secteurs industriels : - Emballage : empaquetage en bloc, emballages jetables, attaches... - Transports : produits caoutchoutés renforcés de textiles, sécurité, équilibre et isolation, revêtement pour sols, protection, composites... - Industrie : filtration, produits caoutchoutés renforcés de textiles, nettoyage, levage et tirage, composants électroniques, composites... - Aménagement intérieur : tapis, composants pour meubles, nettoyage et filtration, housses et toiles - Construction : protection et écrans, matériaux de construction, composants de bâtiments, renforcement - Médical : nettoyage, linge hospitalier, dispositifs de soin, protection, bio-textiles, - Agriculture : housse, protection, ramassage, pêche, attaches, - Habillement : composants pour chaussures, isolation et structure, produits pour la couture, - Sports et loisirs : composants de bagages, équipements sportifs, de camping... - Géotextiles : stabilisation, séparation et drainage, renforcement des sols, contrôle de l'érosion, doublures dans le BTP,
- Protection individuelle : équipements pour salles blanches, protection chimique, équipements anti-flammes, anti-coupure, utilisation extérieure (protection rayonnement, IR, UV...)... CHAPITRE 1 FILIERES DU PRODUCTION
La filière de production des textiles techniques comprend plusieurs stades: I. Filage et filature: 1. Le filage: C est l opération qui consiste dans le cas de fibres chimiques par exemple, à extruder au travers d une filière (plaque perforée) un produit dissous ou fondu. 2. La filature: C est l ensemble des opérations permettant d obtenir, à partir de fibres courtes ou longues, un fil utilisable pour la fabrication d articles textiles, tels que des tissus des tricots, des filets, des cordages, des tresses. Les étapes de cette opération sont: a. Le cardage: C est une opération de démêlage et de parallélisation des fibres par peignage entre deux cylindres garnis d aiguilles. A la sortie de carde, on obtient une voile fine des fibres parallèles qui sera resserrée afin d obtenir un ruban de carde. b. L étirage: Consiste à assembler plusieurs rubans de carde, et à les étirer afin de parachever la parallélisation des fibres et régulariser la grosseur du ruban. c. Le dernier stade de fabrication: Fait appel à différentes technologies, la plus anciennes est le «continu à filer» dont le but est de faire subir un dernier étirage à la mèche. II. Transformation des fils et des filés: Après les opérations de filage ou de filature, les produits obtenus peuvent subir des transformations destinées à leur donner des nouvelles propriétés : Cohésion, extensibilité, voluminosités, 1. Tissage:
Toute étoffe tissée comprend deux séries de fils rectilignes. Les fils de chaine positionnés dans le sens longitudinal et donc parallèles au bord du tissu, et les fils de trame, qui leur sont perpendiculaires. Le mode de croisement des fils de chaîne et de trame, qui peut varier à l infini, constitue l armure du tissu. 2. Tricotage: La technique de la bonneterie est basée sur la formation par des aiguilles de mailles passées les unes dans les autres. L étoffe qui en résulte n est pas constituée par un croisement de fils rectilignes comme dans un tissu. 3. Non tissés: Les non tissés connaissent aujourd hui un développement spectaculaire dans les applications industrielles et techniques. La réparation des techniques utilisées pour la fabrication des non tissés est la suivante : voie sèche 45%, voie humide 10%, voie fondues 45%. 4. Tressage: Consiste à réaliser une structure textile, plate ou tubulaire, dans laquelle les sont entrecroisés suivant un angle déterminé par rapport au sens longitudinal du produit. 5. Textiles 3D: Afin de réaliser des matériaux renforcés au plus près de la forme finale des technologies de tissage, tressage, tricotage, non tissage sont développées. 6. Traitement spécifiques: Les textiles écrus venant du tissage ou du tricotage doivent généralement subir des traitements spécifiques avant d être utilisés pour confectionner des produits semi-finis ou finis. a. Ennoblissement: L ennoblissement des textiles comprend toutes les opérations textiles basiques nécessaires avant ajout de composants chimiques. b. Enduction: Un textile enduit est un matériau textile composite souple pour lequel l addition d un matériau polymère, en quantité variant d une fraction du poids du textile support à plusieurs fois son poids, adapte le textile à l usage final et accroît la durabilité de ses fonctions : Résistance en traction bi axiale, tenue à l abrasion et aux agents chimiques, imperméabilité aux liquides et aux gaz, par exemple.
d. Complexage: Le complexage des textiles se réalise par contre collage de films, de mousses ou de membranes sur un support textiles. La flexibilité du produit laminé, caractéristique basique du textile, est conservée par l utilisation de fines épaisseurs ou de membranes microporeuses en polyuréthane. d. Pré-imprégnation: C est une structure textile traitée avec une résine thermodurcissable non réticulée ou une résine thermoplastique avant consolidation. e. Adhérisation: C est un traitement spécifique des fils ou textiles destinés aux renforts de caoutchouc. Afin d avoir une adhésion entre les fibres et l élastomère après vulcanisation, il est nécessaire de créer un pontage chimique par un traitement RFL (résorcine formol latex) qui fixera sur la fibre un composant réactif avec la formulation de caoutchouc. CHAPITRE 2
FONCTIONS ET PERFORMANCES L identification des principales fonctions des textiles techniques permet la définition des matières et la sélection des procédés. I. Les fonctions mécaniques: 1. Resistances mécaniques: La fonction résistance mécanique que l on attend d un cordage, d une suspente, d une ceinture de sécurité, d une sangle, dépend intrinsèquement des performances des fibres unitaires mais aussi des modes d assemblage de ces fibres. En effet, il est important, pour satisfaire la fonction d usage, que le tissage de la ceinture de sécurité ou le tressage de la corde de montage positionne les fibres au mieux par rapport à la sollicitation rencontrée lors de l impact en cas d accident. Afin de satisfaire correctement le cahier des charges de l utilisateur, on s attachera à examiner les différents modes de sollicitation et l environnement d usage du matériau afin de définir et choisir le textile technique le mieux adapté. 2. Renforts des matériaux: La fonction de renfort va s exercer en utilisant essentiellement les propriétés axiales des fibres.les textiles unidirectionnels, bidirectionnels et tri directionnels (3D) permettent de faire face à toutes les applications depuis la grande diffusion (skis, raquettes de tennis, clubs de golf, (pare-chocs), jusqu au secteur de pointe de haute technologie (dérives d avion, pales d hélicoptère, tuyères de fusées, radomes). Le renforcement du matériau par le textile sera d autant plus efficace que l adhérence fibrematrice sera contrôlée et optimisée. Cette interface gouverne certaines propriétés d usage :
Transmission des efforts, absorption et dissipation des chocs. L adhésion maximale sera recherchée, pour éviter un délaminage entre la fibre et la matrice ; cependant une certaine déformabilité ou dissipation d énergie pourra être souhaitée afin de résister aux chocs. L adhésion maximale sera recherchée, pour éviter un délaminage entre la fibre et la matrice ; cependant une certaine déformabilité ou dissipation d énergie pourra être souhaitée afin de résister aux chocs. Le contrôle de l état de surface des fibres par un agent chimique d ensimage ou un traitement physique ou chimique de la surface permet d optimiser et d améliorer les performances des fibres de renfort. 3. Contention: La contention est une fonction utilisée principalement dans le domaine médical: exercée par un textile, elle a pour but d appliquer une pression externe et contrôlable sur le corps, dans le cas des troubles circulatoires Le textile est confectionné en bandes, bas, genouillères, à partir de matières élastiques tricotées ou tissées.le contrôle de l élasticité de fil est assuré grâce au guipage du fil d âme en élasthanne ou caoutchouc naturel. L efficacité de la contention est mesurée par une pression dont le niveau fixe de façon normalisée les classes d utilisation. 4. Elasticité, maintien et fixation: La flexibilité du textile et son élasticité permettent des applications dans différents secteurs tels que l automobile ou l emballage. Par analogie avec la fonction contention décrite précédemment, des matières à élasticité contrôlée par élastiques. La variété de leur combinaison permet la confection de filets de maintien d objets, dans l automobile par exemple. II. Les Fonctions d échanges: Par définition et construction, les matériaux textiles sont des matériaux poreux. Le croisement des fibres et des fils par les différentes technologies préserve les porosités géométriques induisant une certaine perméabilité aux fluides. 1. La filtration: La filtration est un processus de séparation permettant d accroître la pureté de matériaux filtres et, dans d autre cas, de récupérer les particules solides. Les médias filtrants textiles permettent la séparation solide-gaz, solide-liquide et des échanges liquide-liquide.
Les filtres tissés ou non-tissés conviennent particulièrement bien, du fait de leur structure complexe et épaisse. Le réseau tridimensionnel de fibres permet d accroître la tortuosité rencontrée par les trajectoires de particules. Les principales applications concernent les domaines suivants : a. Filtration de l air: Ventilation générale, filtres pour habitacles, filtres pour moteurs d automobile, b. Filtration dans l industrie: Agroalimentaire, chimique et minière, c. Traitements des effluents industriels: Gazeux et liquides. d. Traitements des boues résiduaires: Les performances des filtres à air sont appréciées par l évaluation de la perte de charge, de l efficacité de filtration, et de la capacité à éviter le colmatage. 2. Isolation/Conduction: Les fonctions d isolation ou de conduction se définissent par l aptitude du matériau à se protéger à évacuer l électricité les calories ou les frigories. Le domaine de performance des fibres est très large car il couvre la gamme des matériaux très conducteurs jusqu aux matériaux très isolants. a. Fibres Isolants: Fibres de verre, polyester b. Fibres Conductrices: Fibres métalliques, de carbone 3. Absorption: L absorption des liquides est une fonction utile des textiles notamment des non-tissés dans le secteur d hygiène, de l environnement, de l essuyage ou de l emballage. L efficacité des textiles techniques est fonction de l épaisse de la finesse des fibres, de la porosité du média et du caractère hydrophile ou hydrophobe des fibres. La performance est évaluée par la capacité d absorption de liquide du textile rapportée à sa masse.
L efficacité d absorption de liquides divers par des fibres cellulosiques peut être accrue considérablement par l utilisation de polyacrylamide en poudre ou en fibres (secteur hygiène). Le développement de non-tissés à base de microfibres hydrophobes (polypropylène) traités avec des produits hydrophiles pour permettre la mouillabilité permet de réalises des chiffons d essuyage très absorbants. 4. Drainage: Les géotextiles épais et à forte porosité peuvent transporter des débits d eau notables. Cette fonction est caractérisée par la permittivité et la transmissivité du textile drainant. La permittivité caractérise l aptitude d un géotextile à laisser écouler un certain débit de liquide dans la direction perpendiculaire à son plan. La transmissivité mesure de façon analogue le débit dans le plan du géotextile. Cette fonction de drainage peut être illustrée par les applications en génie civil, aussi dans d autres secteurs tels que l hygiène, la filtration, l agriculture. 5. Etanchièté et imperméabilité / perméabilité: Ils se trouvent dans les vêtements de sport, les chaussures ou l habitat (sous- toitures, parevapeur).ces matériaux doivent être imperméables à l eau liquide tout en états perméables à l air et à la vapeur. Cette bi-fonctionnalité est assurée par un textile combiné à une membrane et une enduction microporeuse, et elle est caractériser par une résistance à la pénétration de l eau sous pression par une perméabilité à la vapeur d eau. A l extrême, les matériaux textiles deviennent complètement étanches lorsqu ils sont associés à des résines des élastomères ou des membranes. C est le cas des membranes d étanchéité de toiture et des géo membranes utilisées dans les décharges. III. Les Fonctions de Protection: La protection est un marché à multiples facettes nécessitant des fonctions multiples : 1. Protection Thermique: L isolation thermique apportée par un matériau fibreux est due essentiellement à la faible conductivité thermique de l air emprisonné dans le réseau de fibres. Ainsi, pour isoler un bâtiment ou un vêtement, on utilise des fibres fines et stades dimensionnellement à la température d usage ; leur architecture permet de stabiliser l air pour limiter les échanges par convection.
2. Comportement au Feu: La protection contre le feu apportée par un textile est gouvernée par le niveau d exigence et les situations environnementales de l utilisation. Une bonne protection contre le feu sera réalisée en utilisant des matériaux thermostables, retardateurs de propagation de la flamme, gardant le plus longtemps possible l intégrité textile et assurant un certain confort au porteur, dans le cas d un vêtement de pompier. a. Les fibres thermo stables: Certaines fibres sont naturellement non inflammables dans l air.ces fibres que l on appelle souvent thermostables, ne s enflamment pas. c. Les Fibres ignifuges dans la masse: D autres fibres, qui n ont pas naturellement un bon comportement au feu, peuvent êtres modifiées par introduction d un agent ignifuge. d. Les mélanges des Fibres On peut également obtenir des matériaux qui ont un bon comportement à la flamme et à la chaleur en réalisant des mélanges de fibres possédant des caractéristiques de noninflammabilité avec des fibres qui n en possèdent pas. e. Traitements d ignifugation: Il est possible, enfin, de réaliser des traitements d ignifugation des surfaces textiles par apprêt d un agent d ignifugation. Ces traitements pourront être, suivant le type d agent ignifuge choisi et le type de fibres, soit fugaces, soit résistants aux traitements de nettoyage ou au vieillissement. 3. Protection mécanique: Protection contre: la balistique, la coupure, la perforation, la projection d éclats, les armes blanches, la lacération ou le vandalisme se fait par la combinaison des matières à hautes performances telles que les fibres de verres, de polyéthylène à haute ténacité ou d acier.
Cette fonction est évaluée au moyen de nombreux tests de performance qui contribuent à l évolution de ces matériaux : banc d essai balistique, résistance à l arme blanche, énergie de perforation, résistance à la coupure par tranchage, résistance à l abrasion et à la déchirure. Toutes ces caractéristiques font l objet de certification pour l usage suivant les directives européennes concernant les EPI (équipements de protection individuelle). 4. Protection chimique: Dans de nombreux secteurs industriels, on utilise souvent des produits chimiques ou gazeux dangereux contre lesquels il est indispensable de se protéger. La directive européenne relative aux équipements de protection individuelle impose un contrôle et un marquage des produits mis sur le marché. Les niveaux de performance sont appréciés par des tests de pénétration et de perméation des agents chimiques sur les matériaux constitutifs des vêtements et gants et sur les articles confectionnés. Les matériaux utilisés sont : Vêtements réutilisables : Tissus, tricots ou non-tissés enduits de Néoprène, PVC, Hypalon, Butyl et autres latex ou élastomères, Vêtements à usage limité : Non-tissés polyéthylène ou polypropylène par exemple, associés ou non à des films à fonction barrière.
IV. Les Fonctionnalités des vivants: Dans les divers milieux du vivant, le textile peut jouer des rôles très divers: protection contre les micro- organismes (microbes, acariens, algues), bio- compatibilité matériaux prothétiques. 1. Antibactériens et antiacariens: Le comportement antibactérien s avère extrêmement différent selon les procédés d obtention et l additif employé existe plusieurs procédés de fabrication : Addition d agent antibactérien dans le polymère avant extrusion filage, simple dépôt ou apprêtage, ou greffage chimique de l agent. Les propriétés antibactériennes de telles fibres peuvent s exercer par contact ou par diffusion. 2. Biocompatibilité et biodegradibilité: a. Biocompatibilité: La biocompatibilité d un matériau textile implanté dans l organisme est caractérisée par son inertie et son non toxicité par rapport au milieu, ainsi que par son adaptation à la fonction choisie. Ainsi les tests de biocompatibilité comprennent : Toxicité, caractères thrombogènes, Cancérigène ou hémolitique, Par exemple dans le domaine médecine, on utilise beaucoup des matériaux fabriqués en textile grâce à son biocompatibilité avec l organisme : Valve cardiaque en polyester souple, qui devrait éviter toute complication chez le patient. Cette valve en cours de mise au point, est testée sur une pompe qui reproduit le cœur en action
b. Biodégradabilité: La biodégradabilité d un textile, Obtenue par l action du micro- organisme sur la macromolécule qui la constitue, ne doit pas générer des produits non éliminables par l organisme. Ce textile est alors bio résorbable, et il permet la reconstitution des tissus vivants. C est le cas du polyamide, de l alginate et des aides poly lactiques. Le polyester ; le polytétrafluoroéthylène ne sont pas biodégradables, mais biocompatibles. V. La fonction Imper-respirante: Un Matériau textile est dit imper-respirant lorsqu il laisse passer l eau à l état vapeur et la bloque à l état liquide.ainsi, un vêtement sera confortable s il permet d évacuer la transpiration tout en arrêtant la pluie ; ce mécanisme est utilisé pour d autres applications : Les chaussures de sport, les bandages, l étanchéité sous toiture, par exemple. Cette fonction peut être réalisée en utilisant soit des textiles à base microfibres, soit des textiles enduits des matières microporeuses, soit des textiles contrecollés avec des membranes hydrophiles ou microporeuse. Ce concept bi fonctionnel hydrophobe/hydrophile peut être assuré soit par des membranes de polymères fluorés traités hydrophiles sur une face, soit par des polyuréthanes, polyéther esters, polyéther amides. VI. La fonction antistatique: Les Fibres Textiles sont des matériaux qui isolent de l électricité à l exception des fibres métalliques ou du carbone.elles se chargent donc d électricité par frottement. Il est par conséquent nécessaire d estimer ces charges par adjonction d un matériau conducteur afin d éviter des risques d explosion en atmosphère de produits volatils ou de transfert de charges sur des composants électroniques. Différents matériaux permet l écoulement des charges : Les fibres métalliques, les fibres chargées partiellement en noir de carbone ; Les fibres traitées chimiquement par du cuivre ; Les enductions et apprêts antistatiques ; La performance des matériaux est évaluée soit par mesures de conductivité électrique volumique, superficielle ou linéique, soit par la mesure du temps d écoulement des charges.
VII. La fonction Antirelargage particulaire: Utilisées dans les salles propres. V. Autres Fonctions de protection: Isolation électrique: Toutes les fibres chimiques et naturelles sont pratiquement isolantes, sauf les fibres métalliques, les fibres de carbone et les fibres traitées spécifiquement pour les rendre conductrices. Protection contre les Radiations infrarouges/ ultraviolettes : Le rayonnement infrarouge peut être arrêté par métallisation de surfaces textiles et ultraviolettes par incorporation d oxydes métalliques. Protection contre le risque NBC (Nucléaire- Bactériologique -Chimique) : Par utilisation de fibres de carbone activé ou de charbon actif, les toxiques peuvent piégés. Contre les rayonnements X, des éléments de base de baryum sont introduits dans les fibres. Haute visibilité: La fixation sur les textiles de particules réfléchissant la lumière permet la confection de vêtements ou de bandes de signalisation nocturne. Protection contre les rayonnements électromagnétiques : La multiplicité des sources de rayonnement et la pollution qu elles génèrent peuvent rencontrées par des textiles conducteurs.
CHAPITRE 3 DOMAINES D APPLICATION I. Agriculture: Le textile technique dans le domaine de l agriculture 1. Précocité de culture: Création d un microclimat favorable à une croissance plus rapide et régulière des cultures, et amélioration de la qualité (gain de température, effet brise-vent, protection contre les rigueurs climatiques). 2. Protection contre les ravageurs, les insectes: La protection mécanique réalisée par des filets, présente une efficacité équivalente à la protection chimique avec moins des conséquences sur l environnement. 3. Protection climatique: Véritables écrans ou filtres vis a vis du rayonnement solaire de la grêle ou du gel, les agro textiles assurent une régularité et une quantité de la production.
4. Culture sans sol: Le développement des cultures sur un support textile amande en continu par exemple. 5. L aqua-culture: Termes marines pour les cutacées les mollusques ou les poissons, leurs formulations sont adaptés à l emploi et à la durabilité. Principaux agro textiles: -Tricots de conditionnement des balles de foin. -Ficelles, sacs, filets pour l emballage. -Filets de récoltes ou de pêche. -Tâches à plat et paillage. -Textiles d ombrage et écrans thermiques. -Brise -vents et choisonnements. II. Bâtiment: Evolution du textile dans le bâtiment Les textiles s introduisent dans le bâtiment et la construction comme des matériaux techniques. Seuls ou composites, ils peuvent rivalisés avec les matériaux traditionnels (bois, béton, acier) par leurs performances, leurs légèreté et leur durabilité. Les textiles techniques apportent à l architecte un matériau doué de plusieurs fonctions: -mécanique ou renforcement de matériaux. -isolation thermique ou acoustique et étanchéité. -protection contre le rayonnement solaire (voire électromagnétique). -protection contre le feu. -protection contre l électricité statique. Les textiles techniques utilisés sur ces marchés sont en général de nature composite. a. composites souples: Les fibres constitutives sont protégées par une résine (fil de verre ou de polyester enduit de PVC par exemple). Ces textiles sont utilisés pour maintenir l étanchéité. b. composites rigides:
Les textiles renforcent et structurent une matrice (ciment ou résine), les fibres de verre (résistantes aux bases alcalines), les fibres de carbone (voie les fibres d alcool polyvinylique, métallique ou fonte) renforcent les matrices cimentaires et les stabilisent. Le choix de ces fibres a pour but la réalisation de l anticorrosion, l amagnétisme, l absence de la conductivité électrique, le replacement de l amiante. Les applications dont on utilise les textiles techniques dans ce domaine sont classées en deux grandes catégories: *Gros œuvre: Câbles d haubanage de pont, bardage de façades, substitution de fers à béton, bétons de fibres, réparation de ponts, architecture tendue, conduites anticorrosion. *Second œuvre: Revêtements de murs, écrans solaires extérieurs ou intérieurs, cloisons de séparation, parois antibruit, planches gonflables, paroi chauffantes, auvents, abris, contenues souples, textiles conducteurs pour salles à risques liés à la présence d électricité statique (industrie électronique, secteur hospitalier, ), blindage de pièces pour éliminer les interférences électromagnétiques, étanchéité de toiture, membranes semi-toiture, isolants thermiques. III. Défense, protection civile: Les textiles pour la défense et la protection civile concernant la protection des biens et des personnes. L objet du vêtement de protection militaire est d aider à la survie et à l action visà-vis d agressions balistiques risque NBC (nucléaire, bactériologique et chimique), et protection contre le feu. Les gilets pare-balles ou pare-éclats sont constitués de multicouches de tissu à forte résistance mécanique. Des plaques en composites peuvent être insérées dans le vêtement afin de protéger certaines parties spécifiques du corps. Les casques également en composites sont plus légers à performances égales, qu en matériaux métalliques. Les filets ou bâches de camouflage doivent permettent la dissimulation des matériels dans leur environnement les rendre indétectables, visuellement et aux rayonnements infrarouges. IV. Électronique et électrotechnique : Le développement des marchés de l électronique et de l électrotechnique assurent les fonctions suivantes: 1. Mécanique:
Câbles supports de fibres optiques et tresses de grainage de toute sorte de câbles ou faisceaux des câbles. 2. Renforcement de matériaux: Les tissus de verre renforcent les plaques de circuits imprimés. 3. Elimination des charges électrostatiques: Les vêtements du personnel travaillent dans la production de composants électroniques sont conducteurs afin d éliminer les charges. 4. Isolation électriques: Rubans de fibres de verre pour l industrie électrique ou composites verre/époxy pour isolateurs haute tension. 5. Blindage électromagnétiques: Les textiles conducteurs de l électricité protègent des interférences électromagnétiques. IV. Génie civil: Utilisation du textile dans le domaine du Génie civil L incorporation de géotextiles dans un sol permet d en améliorer le comportement mécanique et hydraulique. Ils ont deux rôles majeurs: 1. Rôle mécanique: a. Séparation: Interposé entre deux matériaux différents, le géotextile empêche leur mélange sous l effet des charges et permet à chaque matériau de conserver ses propriétés. b. Renforcement:
Dans un massif du sol, un géotextile très résistant encaisse les efforts de traction et augmente la résistance à la rupture du système. c. Protection: Placé entre une membrane étanche et le matériau qui la supporte, le géotextile absorbe les contraintes localisées et protège ainsi la membrane contre les perforations. e. Support: Placé sur le talus d une digue ou d une berge, la nappe de géotextile participe à la stabilité de la couche de matériau. 2. Rôles hydrauliques: a. Filtration: La structure fibreuse des géotextiles leur permet d être très perméables tout en empêchant le passage de particules fines. b. Drainage: Des débits d eau importants peuvent être transportés par des géotextiles épais et à forte porosité de façon à drainer les sols où ils ont être placés. c. Etanchéité: Géo membranes renforcées pour tunnels, bassins de rétention. Les géotextiles sont à base de non-tissés de polypropylène principalement, et de renforts tramés ou tissés pour les applications à haute performance mécanique. Les géotextiles font l objet de certifications permettant de finaliser l utilisation par rapport aux performances mesurées suivant les normes : Essentiellement des caractéristiques descriptives, mécaniques et hydrauliques. VI. Industrie: Evolution du textile dans l industrie
Toutes les fonctions de ces matériaux se retrouvent dans les applications principales suivantes: 1. Filtration: Les filtres presse trouvent leur utilisations dans un grand nombre de domaines industriels: Industrie alimentaire, traitement des boues résiduaires, industrie chimique et minière, industrie mécanique (filtration des huiles de coupe). 2. Produits caoutchoutés renforcés de textiles: Parmi ces produits, on trouve: -Les bandes de convoyeurs pour le transport de matières granulaires dans les industries minières, chimiques ou agroalimentaires. -Les tuyaux flexibles sous pression hydrauliques. -Les courroies de transmission d énergie. VII. Médical, hygiène: Le monde médical et hospitalier utilise très largement les matériaux et produits textiles, et ce à tous les niveaux d intervention. Dans ce domaine, les textiles techniques répondent à de multiples fonctionnalités: Effet barrière contre les bactéries, absorption des liquides, contention, biocompatibilité, renfort des matériaux. Evolution du textile dans le domaine de médicine Les dispositifs médicaux à base de textile recouvrent cinq secteurs: 1. Orthèse et contention: Bandes, bas, ceintures, colliers cervicaux, genouillères, chevillières, bandages herniaires, contention rigide, corsets orthopédiques, couvre moignons, vêtements compressifs, orthèse diverses. 2. Fils:
Ligatures, sutures, fils, agrafes. 3. Protection: Casques, champs opératoires, literie, alèses. 4. Prothèses: Vasculaires, ligamentaires, articulaires. 5. Pansements: Coton, gaze, bandes, compresses, mèches, sparadrap. Bandage herniaire Ces produits font l objet d un marquage de conformité CE. L effet bactériostatique est obtenu par addition d un composé au moment du filage ou sur le textile. La permanence de la fonction et son efficacité font l objet de tests et de normes. La contention est apportée par la structure textile qui par sa construction et la nature des fils élastiques utilisés apporte la pression nécessaire exigée pour les traitements. La biocompatibilité de fils de suture ou d implants est assurée par la nature chimique des matières textiles utilisées, qui permettent une bonne assimilation de la prothèse par le milieu vivant ou une résorbabilité significative en fonction du temps. Les prothèses rigides implantées sont à base de matériaux composites renforcés de textiles. Associés à ce secteur d application, les textiles pour l hygiène et l incontinence, à base de non-tissés essentiellement, tels que les voiles de protection, constituent un marché leader en volume et de surcroit en forte croissance VIII. Protection individuelle:
Le textile technique favorise la protection contre la chaleur Les secteurs d application des textiles de protection individuelle concernant toutes les branches industrielles: 1. Vêtements de protection contre la chaleur et les flammes: Les articles confectionnés doivent satisfaire des normes d exigences de performances pour satisfaire les fonctions dans des cas précis tels que: Les vêtements des sapeurs-pompiers, de soudeurs ou de coureurs automobile, les gants de protection thermique pour l industrie cagoules. 2. Vêtements imper- respirant: Le confort de la personne en situation d effort peut être assuré notamment par l aptitude du vêtement à évacuer la sueur tout en la protégeant des intempéries ou de la projection de liquides inertes. Le textile imper-respirant en combinaison avec d autres couches contribue à apporter cette fonction à d autres qui pourraient être la protection contre les hautes températures ou le froid. Ainsi, les sportifs utilise des coupe-vents ou des parkas avec des matériaux respirant, mais aussi certains vêtements professionnels ou de sécurité. 3. Protection contre l électricité statique: Des vêtements antistatiques sont utilisés par les opérations des industries telles que l électronique (composants sensibles aux charges électrostatiques), le pétrole (matières volatiles inflammables), la chimie (industrie des solvants), l armement (munition), 4. Tenues pour salles propres: Divers industries désirent protéger leurs produits des contaminations particulaires ou microbiologiques aéroportées, générées par les opérateurs eux-mêmes. A cette fin, des tenues étanches sont réalisées afin de ne pas émettre de particules. 5. Gants de protection:
Ils constituent une classe importante de produits concernant tous les opérateurs en industrie face à des risques divers (thermiques, de coupure, de perforations, de projection de métal en fusion). 6. Autres vêtements: Ces vêtements sont définies pour la protection tels que: Les vêtements à haute visibilité, anti coupure (boucher, bûcheron), anti perforation (exprimeur), balistique (gilet pare-balles, pare-éclats). IX. Sports et loisirs: Le textile favorise les sports et les loisirs Les textiles techniques entrent sur ce marché lorsque ses utilisations font du vêtement ou de l article de sport un produit de haute technicité. 1. Le confort hygrothermique: Les membranes imper- respirantes, les nappes fibreuses de garnissage et les différents textiles constituants les vêtements sont des matériaux dont les performances thermiques, la perméabilité à l eau liquide est évaluée. Le textile technique assure non seulement une condition confortable mais aussi une vision esthétique surtout dans l ameublement:
Mobilier 2. La résistance mécanique des textiles: Seuls, enduits ou contrecollés sur un film, permet d offrir des matériaux performants, légers, résistants à la déchirure et à l abrasion. 3. La rigidité et la résistance mécanique des matériaux composites: Ces matériaux renforcés de carbone et verre, offre la possibilité de réaliser des articles de sport légers et d accroître les performances du sportif tel que: Les perches de sauts, les cannes à pêche, les flèches, les coques de bateau, les raquettes de tennis, les skis, les vélos, les clubs de golf. 4. La sécurité: Pendant l action sportive est assurée par des équipements de protection spécifique, on trouve certains vêtements de protection (motocyclisme, sports équestres, arts martiaux), les protecteurs (protège-dents, coudières, genouillères, coquilles de protection, casques), les plastrons, les gants. X. Transports: Le textile technique favorise un transport confortable Visible ou caché, le textile dans les moyens de transport joue un rôle différenciateur majeur. La sécurité active ou passive est apportée par exemple par les ceintures de sécurité ou les sacs gonflables En cas d incendie dans l habitacle (avion ou train), les textiles ne doivent pas propager l incendie. Le fonctionnement des moyens de transport implique le textile dans des usages de
renforcement de matériaux élastomériques ou de transmission, tuyaux et durites, filtres (air, huile, essence). En matériaux rigides renforcés les pales d hélicoptères ont une durée de vie très supérieure à celles réalisées en matériaux métalliques, alors les textiles apportent gain de poids, multifonctionnalité, anticorrosion. 1. Les produits textiles dans le transport automobile: -Matériaux textiles utilisées dans l habitacle: Revêtements de structures et parois de sièges, habillage de portes, pavillons, revêtements de sols, garnitures de coffre, parois, tablettes arrière, ceintures de sécurité, airbags, tendeurs élastiques, -Matériaux textiles utilisés hors habitacle: Renforts pneumatiques, courroies de transmission, filtres, gaines, tendeurs élastiques, plaquettes de freins, pare-chocs, 2. Transport ferroviaire: Emplois textiles : revêtement de sièges, produits de sous-garnissage de siège, rideaux et stores, revêtement de sols, 3. Aéronautique: Emplois textiles : tissus techniques pour la fabrication de housses, barrières anti-feu pour mousses de sièges, tapis, moquettes, ceintures de sécurité, gilets de sauvetage, 4. Navigation: Vêtements : chaussures de bateau, vêtements de protection, vêtements de survie en mer, tissus fluorescents, tissus isolants, XI. Emballage:
Des emballages fabriqués en textile Les textiles sont utilisés dans l emballage pour le confinement, le transport, le stockage et la protection des produits industriels, agricoles, alimentaires, Traditionnellement assurées par des fibres naturelles, ces fonctions sont maintenant remplies par des fibres ou bandelettes de polypropylène. Tissus lourds, sangles, filés tricotés et nontissés sont adaptés à chaque type de produits à conditionner. XII. Environnement: Utilisation du textile technique pour la protection de l environnement Les textiles techniques participent dans la protection de l environnement: -Filtration des effluents gazeux: Au moyen des manches filtrantes collectant les poussières émises par les installations industrielles (cimenteries). -Isolation thermique et phonique: Dans le bâtiment. -Rétention des déchets liquides: Par des géo membranes dans les décharges. -Absorption des polluants liquides: Utilisation de non-tissés en microfibres de polypropylène pour absorber les pollutions pétrolières sur les mers, barrages,
-Traitements des eaux industrielles: Au moyen de textiles greffés échangeurs d ions afin de décolorer et épurer les eaux résiduaires. -Stockage des biogaz: Émis sur les sites de traitements des eaux par des membranes souples pressurisées à deux enveloppes pour forer le réservoir et le protéger des intempéries.
Schéma descriptif des domaines d application du textile technique CHAPITRE 4 SITUATION ECONOMIQUE I. Définition: Ces textiles à usages techniques se distinguent des textiles pour l habillement et des textiles pour la maison, la fonction esthétique et la fonction mode n étant pas leurs atouts principaux. II. Volume de production: La production des textiles techniques peut être évaluée à partir de la consommation de fibres. Les données statistiques produites par différentes sources permettent de mettre en évidence une croissance annuelle voisine de 5% en Europe. Les textiles techniques représentent donc 35% de l ensemble des débouchés textiles, soit le même ordre de grandeur qu aux Etats-Unis et Japon. La production française se situe à 24% de la production européenne, après l Allemagne (30%) et devant le Royaume-Uni et l Italie (40%), le Benelux (7%) et l Espagne (5,5%). III. Consommation de fibres:
La diversité des fibres à usages techniques est grande : Plus de cinquante fibres de nature différente sont utilisées, fibres chimiques ou naturelles, fibres organiques, inorganiques ou minérales. Textiles techniques Habillement Ameublement, linge de maison Tapis TOTAL 2400000 tonnes 2100000 tonnes 100000 tonnes 700000 tonnes 6200000 tonnes CONSOMMATION DES FIBRES EN 1998 DANS UNION EUROPEENNE POUR LA POSTE «S S» Schéma représentatif : IV. Domaines d emploi des textiles techniques : Les textiles techniques sont des matériaux utilisables dans toutes les branches de l industrie. On observe, en effet, une grande diversité des utilisations, qui peuvent être classées de la façon suivante: Schéma représentatif :
VI. Caractéristiques de la filière française: L implication des entreprises intégrées dans le secteur textiles techniques peut aller de 5 à 100% dans leur activité totale. Le chiffre d affaires des entreprises françaises impliquées dans cette filière dépasse 30 milliards de francs dont 20 milliards dans les textiles techniques. Les entreprises sont en forte majorité des petites et moyennes entreprises, comme l indique le schéma suivant: Taille des entreprises de la filière française Moins de 49 salariés (51,1%)
Entre 50 et 99 salariés (17,1%) Entre 100 et 199 salariés (18,1%) Entre 200 et 499 salariés (10,3%) Entre 500 et 999 salariés (3,1%) Plus de 1000 salariés (0,3%) VII. L avenir des textiles techniques: Le domaine couvert par les textiles techniques se caractérise par la complexité et la diversité des secteurs d utilisation et des matériaux mis en œuvre. Le futur exigera: -La maîtrise de nouvelles technologies très performantes pour réduire encore les coûts. -La flexibilité du système de fabrication afin de pouvoir produire de très petits lots et de nombreux types. -L introduction de produits à très haute valeur ajoutée : Produits intelligents, produits interactifs ou adaptatifs d information et fibres réactives à certaines informations.
CHAPITRE 5 EVOLUTION DU MARCHE
Consommation du textile en Europe Consommation des textiles techniques en Europe Le développement des textiles techniques s'appuie à la fois sur la recherche de nouvelles applications, sur la valorisation de ces travaux de recherche et sur le respect des principes du développement durable. La recherche est principalement réalisée dans les pays industrialisés.
En effet, depuis quelques années tous les indices d'activité du secteur des textiles traditionnels montrent la montée en puissance de la production au sein des nouveaux pays industriels (particulièrement en Asie). Les textiles techniques, de part leur technicité et leur valeur ajoutée, représentent donc un axe fort de différenciation pour les entreprises des pays industrialisés. Les chiffres français reflètent bien la tendance mondiale : 17 % des entreprises du secteur textile français produisant des textiles techniques représentent 27 % du chiffre d'affaires mondial du secteur et 40 % de ses bénéfices. La consommation mondiale de textiles techniques est en hausse constante depuis 1995, tant en valeur qu'en volume. Elle est passée de 65 Mds en 1995 à 85 Mds en 2005 et devrait atteindre 100 Mds en 2010. Actuellement 19,7 millions de tonnes de textiles techniques sont consommés dans le Monde. L'Asie en consomme environ la moitié soit 8,5 millions de tonnes, l'amérique 5,8 et l'europe 4,8 millions de tonnes. Les proportions restent sensiblement les mêmes en valeur commerciale. L'Asie montre un plus fort taux de croissance annuel du secteur de l'industrie textile (4,1%) par rapport à la moyenne mondiale de 3,3%. Pour l'amérique et l'europe, ce taux de croissance s'élève à 2,8%.
Estimation de la répartition mondiale des textiles techniques Par secteur applicatif en 2005