La présente invention a trait à un nouveau type d'étoffe double face, tridimensionnelle, constituée essentiellement de deux nappes externes formées par un tissu ou un tricot, espacées l'une de l'autre et reliées entre elles par des fils de liage, tissés ou tricotés avec les nappes précitées, qui s'étendent sensiblement perpendiculairement aux surfaces en regard des deux nappes et qui sont liés à ces dernières sans apparaître sur les faces extérieures.

De telles étoffes double face sont bien connues dans le domaine de l'industrie textile et ont été utilisées à l'origine pour réaliser des tissus velours par découpe des fils de liaison dans la partie médiane du tissu ou tricot tridimensionnel ainsi réalisé.

Il a par ailleurs été proposé, depuis des décennies, d'utiliser de telles structures tridimensionnelles, qui présentent donc la caractéristique d'être très épaisses par rapport à des tissus ou tricots plats pour réaliser des articles présentant de très bonnes caractéristiques d'isolation thermique, de confort, de compressibilité et retour après compression..., dont les deux faces peuvent être soit constituées de fils similaires soit de fils présentant des caractéristiques différentes.

A titre indicatif, il a par exemple été proposé d'utiliser de telles étoffes double face dans le domaine vestimentaire dans un but d'isolation thermique pour améliorer le confort. Dans un tel cas, il est possible de réaliser des articles dont l'une des faces est à base de fils hydrophiles et dont l'autre est constituée de fibres hydrophobes.

Ces matériaux tridimensionnels sont également largement utilisés pour constituer les renforts textiles de matériaux composites. Le document DE 4140826A décrit par example une étoffe double face comportant un relief obtenu par variation de l'écart de liage sur un métier spécifique.

D'une manière générale, on peut dire que toutes ces étoffes double face tridimensionnelles ont comme base une structure du type servant à réaliser des velours double pièce dont les fils de liaison ne sont pas découpés contrairement à la technologie des velours.

Dans l'ensemble des propositions faites à ce jour, tant en ce qui concerne les articles tridimensionnels tissés que ceux qui sont tricotés, ces derniers pouvant être également classés en deux familles, à savoir ceux obtenus par la technique à mailles jetées et ceux obtenus sur des métiers circulaires ou rectilignes à mailles cueillies double fonture, les produits obtenus ont généralement une épaisseur constante et uniforme, sauf dans des cas particuliers ou l'on a recours à des machines spécifiques comme dans DE 41 40 826 A.

Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un nouveau type de structure textile tridimensionnelle, tissée ou tricotée, obtenue par les techniques classiques de réalisation de velours double pièce, et qui est utilisée telle que sans découpe des fils de liage entre les deux structures textiles externes qui, contrairement aux articles antérieurs, présentent des zones d'épaisseur différentes communiquant à l'article un effet de relief. Conformément à l'invention, dans certaines zones de l'étoffe, les fils de liage sont d'au moins deux types différents, possédant des capacités de contraction ou rétraction différentes, ces deux types de fils de liage travaillant de façon complémentaire de sorte qu'ils forment des zones d'épaisseurs différentes communiquant à l'étoffe un effet de relief.

Par capacités de contraction ou de rétraction, on entend que les fils présentent une élasticité qui fait que leur longueur diminue lorsqu'ils sont soumis à une tension moindre, ou bien encore qu'il sont susceptibles de rétrécir lorsqu'ils sont soumis à un traitement thermique par exemple. Ces capacités de rétraction ou contraction peuvent s'exprimer soit pendant les opérations de réalisation de l'étoffe proprement dite, ou bien encore lors d'un traitement ultérieur.

Une telle possibilité d'obtenir des structures tridimensionnelles présentant des effets de relief, résulte :

• du choix spécifique du matériel de tissage ou tricotage utilisé pour la réalisation de la structure ;
• de la sélection de fils entrant dans la constitution des tissus ou tricots de surface et des fils de liaison ;
• dans le choix des armures utilisées pour réaliser les faces externes ainsi que les zones de liaison.

Concernant le type de matériel, on utilisera, en ce qui concerne le tissage, des métiers permettant de réaliser des tissus double, c'est-à-dire comportant au moins deux chaînes de fond pour la réalisation des faces tissées externes, et deux chaînes de fils de liage commandées par une mécanique Jacquard.

En ce qui concerne le tricotage, on utilisera de préférence des machines à tricoter à mailles cueillies, double fonture, et plus particulièrement des métiers circulaires permettant une sélection Jacquard sur une des fontures.

Il est également envisageable d'utiliser des machines de tricotage à mailles jetées, et plus particulièrement un métier Rachel à deux fontures d'aiguilles, comportant au moins quatre barres à passettes, les deux barres extérieures (avant et arrière) permettant de réaliser les tricots de surface, les deux barres intermédiaires permettant de réaliser les fils de liaison à partir de matières différentes, l'enfilage de ces barres étant réalisé à disposition, de telle sorte que dans certaines zones, des fils différents puissent travailler de façon complémentaire.

Concernant la sélection de fils entrant dans la constitution de l'article conforme à l'invention, on utilisera, pour des fils de fond destinés à former les couches (tissées ou tricotées) de surface, de même nature ou de nature différente, et, en ce qui concerne les fils de liage, au moins deux types de fils ayant des capacités de contraction ou rétraction différentes.

Concernant les armures de travail, aussi bien dans les articles tissés que sur ceux obtenus sur un métier à tricoter à mailles jetées ou cueillies, l'effet de relief est obtenu en réalisant certaines zones de la structure en faisant travailler de façon complémentaire les deux types de fils de liage de nature différente.

Dans la suite de la description, l'invention sera plus particulièrement décrite pour la réalisation d'une structure textile tridimensionnelle tricotée, réalisée sur des métiers à mailles cueillies double fonture, dont au moins l'une est équipée d'un système de sélection des aiguilles.

Dans une telle forme de réalisation :

• ◆ les couches extérieures du tricot tridimensionnel sont constituées de deux tricots Jersey (uni ou Jacquard) réalisés à partir de fils identiques ou différents et ;
• ◆ ces deux couches externes sont liées entre elles par des rangées de fils de liaison travaillant sur les deux fontures, en formant des mailles ou étant simplement cueillies par les aiguilles et ;
• ◆ certaines rangées de tricot comportent la combinaison de deux types de fils de liaison possédant des caractéristiques de rétraction ou retrait différentes l'un de l'autre, et qui travaillent dans cette rangée selon une sélection complémentaire d'aiguilles.

Deux combinaisons de fils de nature différente peuvent être utilisées pour réaliser un produit conforme à l'invention.

Dans la première combinaison, l'effet de relief est obtenu directement lors du tricotage, sans traitement complémentaire, le fil de liage permettant d'obtenir le retrait étant constitué par un fil élastique, tricoté sous tension, le second fil de liage étant quant à lui constitué par un fil conventionnel, synthétique ou naturel.

Dans un tel cas, à titre indicatif, on peut par exemple utiliser comme fil extensible un fil comportant une âme élasthanne guipée par un fil polyester ou polyamide, et comme fil non extensible un monofilament polyester ou polyamide ou un multifilament polyester ou polyamide. Ainsi, le retrait est obtenu directement à la tombée du métier par la rétraction du fil guipé tricoté sous tension.

Selon la seconde forme de réalisation, le relief est obtenu en utilisant des fils présentant des caractéristiques de retrait différentielles sous l'action d'un traitement thermique.

Dans un tel cas, on peut par exemple utiliser une combinaison fil polyester ou polyamide texturé par fausse torsion non fixée et fil polyester ou polyamide texturé par fausse torsion fixée.

On peut également utiliser, notamment lorsque l'on souhaite obtenir un article présentant une très bonne résistance à l'écrasement, un fil polyester ou polyamide texturé par fausse torsion non fixée (fil mousse) et comme autre type de fil de liaison, un fil polyester ou polyamide monofilamentaire.

On peut également utiliser des fils lisses présentant de fort pouvoir de retrait, de l'ordre de 30 % ou plus.

Dans la suite de la description, l'invention sera décrite pour la réalisation d'une structure tridimensionnelle constituée par un tricot bicouche réalisé sur un métier à tricoter à mailles cueillies double fonture, dont au moins une fonture est équipée d'un système de sélection des aiguilles.

Elle sera également décrite en mettant en oeuvre pour la réalisation d'un tel tricot un métier à tricoter circulaire, multichutes, comportant des aiguilles à la fois au plateau et au cylindre, aiguilles positionnées selon une disposition cote une à une, la sélection des aiguilles étant réalisée au cylindre par un système Jacquard ou mécanique.

Il est évident que cela n'est pas limitatif et que des articles similaires pourraient être réalisés sur un métier rectiligne à double fonture également équipé d'un système de sélection des aiguilles.

L'invention et les avantages qu'elle apporte sera cependant mieux comprise grâce aux exemples de réalisation donnés ci-après à titre indicatif mais non limitatif.

Les schémas annexés illustrent la manière dont est réalisé le produit conforme à l'invention.

Dans ces schémas ;

• la figure 1 illustre la structure générale d'une structure tridimensionnelle double face conforme à l'état de la technique, la figure 2 illustrant la structure générale d'un tricot double face de l'art antérieur.
• les figures 3a, 3b, 3c illustrent le cycle de base de réalisation d'une structure tricotée tridimensionnelle conforme à l'invention présentant, après réalisation, des effets de relief obtenus par variation de l'épaisseur du tricot formé, la figure 3 illustrant schématiquement, en perspective, un tricot réalisé en intégralité sur la base de l'armure illustrée aux figures 3a, 3b, 3c ;
• les figures 4a à 4f illustrent le cycle de tricotage d'une structure tridimensionnelle conforme à l'invention, les diagrammes situés à gauche représentant le positionnement des faces externes et des fils de liaison pendant l'opération de tricotage, et les diagrammes situés à droite illustrant la structure finale après rétraction ou retrait de l'un des deux fils de liage, et permettant d'obtenir des effets de relief et de creux formés d'une alternance de zones tricotées ayant la forme de petits carrés juxtaposés, tels qu'illustrés à la figure 5 ;
• la figure 6 illustre le cycle de base d'un tricot en relief réalisé conformément à l'invention dont l'une des faces présente également un effet Jacquard;
• la figure 7 est une vue schématique simplifiée d'un tricot obtenu conformément au quatrième exemple de réalisation ci après ;
• la figure 8 représente le schéma d'armure utilisé pour réaliser le tricot de la figure 7 ;
• la figure 9 représente le schéma de renfilage utilisé pour réaliser le tricot de la figure 7 ;
• la figure 10 est une vue schématique simplifiée d'un tricot obtenu conformément au cinquième exemple de réalisation ;
• la figure 11 représente le schéma d'armure utilisé pour réaliser le tricot de la figure 10;
• la figure 12 représente le schéma de renfilage utilisé pour réaliser le tricot de la figure 10 ;
• la figure 13 est un tableau illustrant le schéma d'armure permettant d'obtenir par tissage l'étoffe décrite dans le sixième exemple de réalisation;
• les figures 14 et 15 sont des vues en coupe dans le sens des fils de chaîne du tissu réalisé conformément au schéma d'armure de la figure 13, et montrées respectivement avant et après traitement thermique.

La figure 1 illustre comme dit précédemment la structure générale d'un textile bicouche tridimensionnel réalisé selon la technique de réalisation de velours double pièce qui se compose donc de deux faces externes (A,B), constituées par un tissu ou un tricot, espacées l'une de l'autre et reliées entre elles par des fils de liage tissés ou tricotés avec lesdites faces (A).

La figure 2 illustre quant à elle la structure générale d'un tricot double face réalisée sur un métier double fonture, et qui comporte donc une face (A) réalisée au plateau et formant un Jersey, la face (B) réalisée à partir d'un fil identique ou différent à celui constituant la face (A) formant également un Jersey ou cylindre, ces deux faces étant liées entre elles par un fil dit de liage travaillant selon une armure cote une et une, ledit fil de liage étant masqué par les fils formant les Jerseys de surface.

Un tel tissu double peut par exemple être réalisé conformément aux enseignements du FR-A-2 344 659, dont le contenu est intégré à la présente demande en tant que de besoin.

Conformément à l'invention, on réalise d'une manière comparable aux enseignements de ce document, un tricot double, tridimensionnel, mais dont au moins certaines zones forment des motifs obtenus par une diminution de l'épaisseur communiquée par la longueur des brides des fils de liage reliant les deux faces externes tricotées.

Pour ce faire, dans les zones où l'on souhaite réaliser de tels effets, on procède de la manière illustrée par les figures 3a à 3c.

Dans ces zones, on utilise une armure de base réalisée sur trois chutes successives.

On réalisera donc à la première chute (figure 3a), un Jersey au plateau, tricoté simultanément avec un premier fil de liage (F1) qui d'une part, formera Jersey au niveau du plateau, et, d'autre part, travaillera sur une sélection d'aiguilles au niveau du cylindre, en chargeant ou maillant avec lesdites aiguilles. Dans l'exemple donné, le premier fil de liage (F1) charge sur une alternance de cinq aiguilles au cylindre.

A la chute suivante (figure 3b), on réalisera également un Jersey au plateau associé à un second fil de liage (F2) qui, quant à lui, formera également Jersey et chargera ou maillera sur les cinq aiguilles n'ayant pas travaillé à la chute précédente.

Enfin, à la troisième chute (figure 3c), on réalise un Jersey au niveau du cylindre.

En procédant d'une telle manière, on obtient un tricot tridimensionnel dont la face (A) (côté plateau) est deux fois plus dense que la face (B) côté cylindre.

En utilisant des fils de liage (F1) et (F2) présentant des caractéristiques de rétraction à la chaleur différentes l'un de l'autre, si toute la longueur du tricot est réalisée en répétant l'armure telle qu'illustrée aux figures 3a à 3c, on obtient, après traitement thermique et finition, un article tel que schématisé à la figure 3 qui présente une alternance de bandes parallèles d'épaisseur différente.

Il est également possible, en jouant sur le cycle de tricotage, par exemple en réalisant, comme cela ressort de la figure 4, trois cycles successifs réalisés conformément à la figure 2 suivis de trois cycles dans lesquels le positionnement des fils de liage (F1, F2) sont inversés, d'obtenir, après traitement thermique de rétraction, des zones décalées d'épaisseur différente conduisant à l'obtention d'un effet de damier constitué de zones en creux par rapport aux zones adjacentes.

Par ailleurs, il est possible d'obtenir des effets localisés en ne réalisant les zones de liage au moyen de deux fils complémentaires que pour certaines rangées de tricots séparées entre elles de zones dans lesquelles le liage est obtenu, dans chaque rangée, au moyen d'un seul et même type de fil.

D'autres types de tricot tridimensionnels conformes à l'invention peuvent être réalisés d'une manière différente, tel que cela ressort notamment de la figure 6.

Dans une telle forme de réalisation, on utilise un métier circulaire à double fonture dont le cylindre permet de réaliser une sélection de type Jacquard.

Un tel métier est équipé pour, qu'à chaque chute, on distribue trois fils simultanément aux aiguilles du plateau et du cylindre, à savoir le fil destiné à former le Jersey au plateau, celui destiné à former le Jersey au cylindre et ce selon une sélection Jacquard, et le fil de liage reliant les deux faces tricotées, ledit fil de liage formant Jersey au plateau et travaillant selon une sélection Jacquard au cylindre.

La chute suivante est réalisée d'une manière similaire en formant Jersey au plateau, Jersey au cylindre sur les aiguilles n'ayant pas travailler à la chute précédente, et liage d'une part, sur toutes les aiguilles du plateau et d'autre part, sur les aiguilles formant Jersey au cylindre.

Dans un tel cas, on obtient un tricot qui présente une face unie au plateau et qui, au niveau du cylindre, présente des rangées de Jersey Jacquard.

Comme précédemment, en jouant sur les possibilités de rétraction différentielles entre les deux fils de liage, il est possible d'obtenir des zones de moindre épaisseur, dont des zones formant relief au niveau des fils de liage ayant le plus fort taux de rétraction ou contraction.

Il convient de noter que dans cette forme de réalisation, au niveau du Jersey produit au cylindre, on se trouve en présence d'une structure Jacquard, le fil travaillant sur une sélection d'aiguilles et flottant ensuite sur un certain nombre d'aiguilles sur lesquelles le complément Jacquard est réalisé à la chute suivante.

On réalise des tricots conformes à l'invention sur un métier à tricoter circulaire, double fonture, comportant un système de sélection électronique au niveau des aiguilles du cylindre.

Un tel métier présente les caractéristiques suivantes

• diamètre : 30 pouces (76,2 cm)
• jauge : 18 (18 aiguilles dans 25,4 mm)
• nombre de chutes : 36
• nombre total d'aiguilles au plateau et au cylindre : 3264
• écartement (E) entre la périphérie du plateau et le bord supérieur du cylindre : 8 mm

Pour réaliser le tricot conforme à l'invention, on utilise les fils suivants:

• Jersey plateau : fil polyester texturé FTF 167 dtex
• Jersey cylindre : fil polyester texturé FTF 220 dtex
• fils de liage F1: fil polyester texturé FTF vaporisé 167 dtex
• fils de liage F2 utilisé dans les zones où l'on souhaite obtenir un effet de contraction : fil polyester texturé FT, non fixé, 165 dtex.

Ce tricot est réalisé en totalité conformément à l'armure tel qu'illustré à la figure 2.

La longueur de fil débité par tour de métier est de 535 centimètres pour les fils formant le Jersey au plateau et de 608 centimètres pour le Jersey au cylindre. Par contre, pour les fils de liage, ceux-ci étant tricotés en Jacquard, on ne mesure pas le débit.

L'alimentation des fils pour le Jersey plateau et cylindre est réalisée par l'intermédiaire de fournisseurs positifs.

Pour les fils de liage, compte tenu du fait qu'ils travaillent selon une armure Jacquard, l'alimentation est réalisée par l'intermédiaire de fournisseurs Jacquard (type IRO).

A la tombée du métier, on obtient un tricot dont les faces extérieures sont constituées de deux structures Jersey reliées entre elles par les fils de liage.

Après réalisation, le tissu écru est teint en pièce à 130°C.

Sous l'action de la chaleur, il se produit une rétraction des fils de liage (F2) à base de polyester texturé FT entraînant une diminution de l'épaisseur de l'étoffe dans les zones où se trouvent ces fils de liage.

Le tissu fini pèse 380 g/m², et a une largeur de 160 cm.

Il présente des cotes parallèles dont l'épaisseur varie entre 4 mm dans les zones avec le fil de liage F1, et 2 mm dans les zones avec le fil de liage F2.

On répète l'exemple 1 si ce n'est que le tricotage est réalisé selon l'armure illustrée par la figure 4, c'est-à-dire que l'on réalise une alternance de trois cycles de tricotage en inversant la sélection des aiguilles sur lesquelles s'effectue le liage des fils présentant des retraits différentiels.

On obtient, après traitement thermique, un tricot présentant des effets de relief sous forme de petits carrés, dont l'épaisseur varie entre 4 mm pour les zones les plus épaisses et 1 mm pour les zones en creux.

Sur un métier à tricoter circulaire, également équipé d'une sélection Jacquard au cylindre, on réalise un article conforme à l'invention à partir des mêmes types de fils que dans les exemples précédents, si ce n'est qu'au niveau du cylindre, on réalise un Jersey Jacquard pour la face d'aspect Ce tricot est réalisé selon une armure Jacquard telle qu'illustrée à la figure 6.

On utilise deux fils de liage ayant des caractéristiques différentes, lesdits fils de liage étant tricotés en Jersey et au plateau et sur la sélection des aiguilles du cylindre.

La distribution du fil aux aiguilles à chaque chute, est réalisée par l'intermédiaire de trois jeteurs ou un seul jeteur comportant trois conduits pour le guidage des fils. Le cueillage et l'abattage sont réglés pour obtenir une distribution des fils selon les aiguilles du cylindre et du plateau concerné.

D'autres technologies de tricotage, notamment de tricotage à mailles jetées, permettent d'obtenir des étoffes conformes à l'invention. Ainsi, un tricot présentant l'aspect illustré schématiquement à la figure 7 peut être obtenu en utilisant un métier à tricoter de type Rachel. Un exemple de schéma d'armure utilisé est illustré à la figure 8 de façon schématique, en mettant en oeuvre six nappes de fils différentes.

Ainsi, de façon détaillée, on a représenté ci-dessous un tableau dans lequel, pour chacune des nappe de fils utilisés Blet B6, on a identifié: .

- dans une première colonne, le schéma d'armure, correspondant de façon conventionnelle au déplacement des fils par rapport aux barres à passettes, en indiquant la séquence unitaire, qui doit éventuellement être reproduite de façon successive;

- dans une deuxième colonne, le type de fil utilisé ; et

- dans une troisième colonne, le débit de fil en serres par rack N° du fil Représentation d'armure Type de fil utilisé Débit B1 0111/2111//x6 Polyester plat 50 dtex/20 filaments B2 121111011//x6 Polyester plat 1700 50 dtex/20 filaments B3 2323/3232/0101/1010//x3 Polyester plat 5600 monofilament 33 dtx B4 0101/1010/232313232//x3 Polyester texture fausse torsion 76dtex/24 filaments 4900 B5 1112/1110// x6 Polyester plat 50 dtex/20 filaments B6 1101/1121//x6 Polyester plat 1600 50 dtex/20 filaments

Pour cet exemple particulier, le métier Rachel utilisé fonctionne à une vitesse de 900 coups/min, correspondant à une production de 20 m/h. La distance entre aiguilles est de 2,5 mm et le tricot obtenu possède vingt mailles par centimètre et un poids de 280 g/m².

Un autre exemple de schéma d'armure utilisé sur le même métier à tricoter Rachel est illustré à la figure 11 de façon schématique, en mettant en oeuvre six nappes de fils différentes.

Le tableau ci-dessous est analogue au tableau donné à l'exemple 5. N° du fil Représentation d'armure Type de fil utilisé Débit B1 2222/0000// x6 Polyester plat 76 dtex/24 filaments 2000 mm B2 011111000// x6 polyester plat 76 dtex/24 filaments 1700 mm B3 1201/2110// x6 Polyester plat 5500 mm monofilament 33 dtx B4 1201/2110// x6 Polyester texturé fausse torsion 76dtex/24 filaments 4800 mm B5 0001/1110// x6 polyester plat 76 dtex/24 filaments 1700 mm B6 002212200// x6 Polyester plat 76 dtex/24 filaments 2000 mm

Dans l'exemple illustré, le métier utilisé fonctionne de la même manière que pour l'exemple 5.

Comme déjà évoqué, l'invention peut également être mise en oeuvre selon une technologie de tissage chaîne et trame. Un tel exemple est illustré aux figures 13 à 15.

Ainsi, la figure 13 illustre le schéma d'armure utilisé pour un exemple particulier, utilisant six fils de chaîne différents, sur un métier à tisser double nappe sans refendage au sabre. Un tel métier comporte en chaîne 96 fils au centimètre sur les deux nappes. Le tissu obtenu possède 26 fils de trame par centimètre.

Dans l'exemple illustré, les fils de chaîne portant les n° 1, 2, 4 et 5 sont des fils de polyester fausse torsion fixés comportent deux bouts de 167 dtex et 48 filaments. Les deux fils de liage sont des fils différents. Le premier fil de liage, à savoir le fil de chaîne n° 3, est un fil de polyester lisse monofilament de 115 dtex. Le second fil de chaîne, à savoir le fil de chaîne n° 6, est un fil de polyester fausse torsion de 167 dtex et 48 filaments. Les fils de trame utilisés sont identiques aux fils de chaîne 1, 2, 4 et 5.

Après tissage, on obtient comme illustré à la figure 14, un tissu comportant deux faces reliées par les deux fils dé chaîne de liage différents, à savoir le fil de chaîne n° 3 et le fil de chaîne n° 6.

Après traitement thermique, et comme illustré à la figure 15, le fil de chaîne n° 6 s'étant rétracté de manière plus importante que le fil de chaîne n° 3, le tissu comporte une zone de moindre épaisseur au niveau où le fil de chaîne n° 6 jouait le rôle de fil de liage.

Dans le reste du tissu, le fil de chaîne n° 6 se trouve dissimulé à l'intérieur du tissu pour ne pas former de fils flottants sur la face du tissu. On préférera donc utiliser la face illustrée à droite dans la figure 15 en tant que face externe du tissu.

Les articles produits conformément au procédé conforme à l'invention peuvent être utilisés dans de nombreuses applications où l'on souhaite obtenir des caractéristiques de confort, d'isolation, résistance à la compression, tout en ayant des décors de relief et creux impossibles à obtenir avec les techniques antérieures.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits précédemment, mais elle en couvre toutes les variantes réalisées dans le même esprit.