Thèse soutenue

Etude des phénomènes de sorption d’eau et de leurs conséquences sur les propriétés mécaniques de fils textiles

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Auteur / Autrice : Mathilde Simon
Direction : Fabrice GouanvéRené Fulchiron
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Matériaux polymères
Date : Soutenance le 04/03/2022
Etablissement(s) : Lyon
Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale des Matériaux (Lyon)
Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Claude Bernard (Lyon ; 1971-....)
Laboratoire : Ingénierie des Matériaux Polymères (Auvergne Rhône-Alpes ; 2007-....)
Jury : Président / Présidente : Éliane Espuche
Examinateurs / Examinatrices : Fabrice Gouanvé, René Fulchiron, Stéphane Marais, Christophe Baley, Amandine Celino
Rapporteurs / Rapporteuses : Stéphane Marais, Christophe Baley

Mots clés

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Résumé

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Dans l’industrie textile, les tisseurs ont historiquement pris pour habitude d’humidifier les fils, ce qui s’est révélé bénéfique afin d’améliorer leur résistance et de faciliter le tissage. Pour autant, le taux d’humidité idéal, permettant d’atteindre le meilleur rendement de tissage, est dépendant de la nature du fil tissé et à l’heure actuelle, aucune base de données n’existe. Afin de déterminer ce taux d’humidité optimal, nous avons étudié les phénomènes de sorption-désorption d’eau par les fils ainsi que leurs conséquences sur les propriétés mécaniques. Dans ce cadre, l’étude s’est portée sur trois familles de fils textiles : cellulosiques, soie et synthétiques.Les travaux ont, dans un premier temps, porté sur la caractérisation morphologique, structurale et microstructurale des fils textiles étudiés. Dans un second temps, des analyses de sorption ont été réalisées selon les aspects thermodynamique et cinétique. Pour finir, les propriétés mécaniques des fils ont été évaluées à l’état ambiant et hydraté, aux grandes et aux faibles déformations. Les caractéristiques structurales ont été mises en relation avec les propriétés de prise en eau et les propriétés mécaniques. L’influence de l’eau se traduit pour la majorité des fils, par un phénomène de plastification qui conduit essentiellement à une diminution de la rigidité des fils. Dans le but d’évaluer le bénéfice éventuel de la présence d’eau sur la diminution du taux de casse lors du tissage, une nouvelle méthode par analyse mécanique dynamique DMA a été mise en place. L’effet de l’humidité sur les propriétés mécaniques à rupture s’est révélé dépendant de la nature des fils et de leur morphologie (fibres courtes ou filaments continus).