Comportement thermodynamique et dimensionnel des matériaux textiles soumis à des variations des conditions climatiques

Thermodynamic and dimensional behavior of textile materials under climatic variations

• Auteur / Autrice : Naoufel Bhouri
• Direction : Patrick Perré, Sassi Ben Nasrallah
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences du bois et des fibres
• Date : Soutenance le 09/11/2009
• Etablissement(s) : Nancy 1 en cotutelle avec Ecole Nationale d'Ingénieur de Monastir (Tunisie)
• Ecole(s) doctorale(s) : RP2E
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LERMAB
• Jury : Président / Présidente : Noureddine Boukadida
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Patrick Perre, Sassi Ben Nasrallah, Joseph Gril, Noureddine Boukadida
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Joseph Gril, Noureddine Boukadida

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cotonnades

Propriétés mécaniques

Coton

Textiles et tissus -- Recherche

Fibres textiles

Mots clés libres

Coton

Adsorption / Désorption

Isothermes de sorption

Hystérésis de sorption

Fibres textiles

Résumé

Ce travail constitue une contribution à l'étude de l'influence de la déformation libre des fibres textiles sous l'effet des contraintes hydriques sur la structure globale d'un tricot Jersey et d'un tissu Toile en coton, ayant subi les mêmes traitements de finition. Une comparaison entre les capacités de sorption du Jersey et des fils défilés de leur structure montre que le serrage géométrique limite les capacités de sorption du Jersey. Les coefficients du tenseur déformation plane du Jersey sous l'effet d'un cycle d'adsorption/désorption montre un gonflement croissant en fonction de l'humidité au moment de l'adsorption et un rétrécissement presque linéaire au moment de la désorption pour reprendre ses valeurs initiales marquant ainsi l'effet mémoire de l'état relaxé de la structure. L'influence du repassage sur le comportement de la Toile en coton sous l'effet de deux cycles continus successifs d'adsorption/désorption est étudiée. Les résultats montrent que l'aplatissement des fils dans la structure génère une amplification de la déformation plane résultante. Un deuxième cycle d'adsorption successif montre l'annulation complète de l'effet de repassage. Une comparaison entre les isothermes d'adsorption et de désorption d'un tissu Toile repassé et non repassé montre que les isothermes de sorption de la Toile repassée et non repassée se collent dés la troisième zone de l'isotherme du premier cycle d'adsorption, ce qui explique que l'encombrement stérique des molécules d'eau dans la structure de la Toile repassée génère un réarrangement stéréochimique de la structure supramoléculaire pour reprendre une forme similaire à la Toile non repassée.

The 2D deformation of bleached plain weave and Jersey cotton ready to wear clothing was measured during adsorption and desorption cycles. The strain along warp and weft directions and the shear deformation were evaluated by image correlation process. The dimensional variations are explained by geometrical consideration of the structure at microscopic (fibers scale) and macroscopic levels (yarns scale). Indeed, the reaction between water vapor molecules and material enlightens two steps. At first, the swelling fibers fill the micro pores inside the yarns. Then, the yarns swell and push on their neighbors to fill up the macro pores and cause the macroscopic swelling of the overall structure. During the desorption phase, the fibers shrink to create a free space inside the plain weave structure that will be relaxed to find its initial state. The shear deformation is related to the cohesion by twist between cotton fibers. The ironing generates flattened yarns and increases their friction which amplifies the deformation during the first adsorption cycle. However, this effect is cancelled at the end of the first adsorption / desorption cycle with no memory effect of the ironing process. These results are confirmed by comparison between sorption isotherms of ironed and not ironed plain weave samples. A comparison between the sorption capacity of Jersey and yarn made of the same structure shows that the geometric form decreases the sorption capacity of jersey especially at high humidity. Then knitting infects the swelling of yarns and decreases their sorption capacity.