Si vous travaillez dans une usine textile ou êtes impliqué dans la recherche et le développement de tissus textiles, l'une de vos tâches quotidiennes sera de sélectionner des tissus présentant une résistance à l'abrasion appropriée pour les produits. Cet article vous guidera à travers les principes et les mécanismes de l’abrasion des tissus, ainsi que quelques expériences pratiques tirées d’opérations réelles.
Qu’est-ce que l’abrasion du tissu ?
Lorsque vous constatez qu'un vêtement neuf acheté par votre client se déchire facilement après une chute ou un frottement contre un mur, tandis qu'un vêtement ancien reste intact malgré une utilisation prolongée, quelle est la cause de cette différence ? Cette situation résulte d'une différence de résistance à l'abrasion du tissu . L'abrasion désigne les dommages causés par le frottement du tissu contre lui-même ou contre des matériaux extérieurs. La résistance à l'abrasion est un paramètre important pour évaluer la qualité d'un tissu.
Le mécanisme d’abrasion des tissus
L'abrasion du tissu commence à partir de la couche externe des fils flottés en surface, au niveau des sommets des courbures ou des arcs saillants des boucles, et se déplace progressivement vers l'intérieur. Certaines fibres sont usées et cassent. Les extrémités des fibres se dressent ; la surface du tissu devient floue ; des fragments de fibres tombent; certaines fibres sont extraites du fil ; le fil et le tissu se détachent. Avec une friction continue : l'arrachement des fibres s'intensifie ; le fil se désintègre et le tissu devient plus fin et plus léger jusqu'à ce que des trous apparaissent.
Si la cohésion des fibres est faible et que la structure du fil et du tissu est lâche, la friction arrachera les fibres du fil ou du tissu, le rendant encore plus lâche. Les fibres qui sont arrachées, après avoir été pressées et tirées à plusieurs reprises, finissent par se fatiguer et se briser, se transformant en débris de fibres.
Si la cohésion des fibres est forte, la structure du tissu est serrée et l'abrasif est tranchant, les fibres se briseront sous l'effet d'étirements et de flexions répétés.
Supposons que la cohésion des fibres soit forte. Dans ce cas, la structure du tissu est serrée et l'abrasif est doux et fin, la surface des fibres aux deux extrémités et les parties pliées montreront une structure de fibres régénérée sous des étirements et des flexions répétés, rendant les fibres cassantes et très sujettes à rupture.
Dans tous les cas ci-dessus, de la chaleur est générée, augmentant la température et provoquant une usure accrue des fibres.
L’usure se manifeste par des changements dans la forme du tissu, notamment des dommages, une perte de masse, des changements d’apparence tels qu’une décoloration et la formation de peluches et de bouloches.
Importance de comprendre l’abrasion des tissus
Après avoir compris les principes et les mécanismes de l’abrasion des tissus, vous devez davantage tenir compte des scénarios d’utilisation du produit lors de la conception et de la sélection de tissus présentant des niveaux appropriés de résistance à l’abrasion. Il s’agit d’une étape cruciale pour garantir la durabilité et la résistance à l’abrasion du produit final.
Méthodes de test
L'abrasion à plat est la norme la plus répandue actuellement. Par exemple, les normes américaine ASTM D4966 , européenne ISO 12947 et chinoise GB/T21196 utilisent toutes le testeur d'abrasion Martindale. Ce dispositif applique une pression sur le tissu afin de créer un frottement avec un abrasif, et la résistance du tissu à l'abrasion est déterminée selon trois critères : perforation, changement de couleur et dommages importants. La norme ASTM D3884 est également une méthode d'abrasion à plat, mais elle est moins courante.
L'abrasion par flexion repose sur deux normes couramment utilisées : ASTM D3886 et ASTM D3885. Le principe consiste à faire frotter le tissu à plusieurs reprises contre un abrasif lorsqu'il est plié afin d'examiner sa résistance à l'abrasion.
L'abrasion par culbutage simule les dommages causés par le frottement que subissent les vêtements lors du lavage et du séchage en machine. La norme AATCC 93 est une norme typique pour cette méthode.
Comparaison de la résistance à l'abrasion
Matière : Le facteur le plus important pour la résistance à l’abrasion des tissus est leur composition. Le classement des tissus, du plus résistant au moins résistant à l’abrasion, est le suivant : nylon > polypropylène > vinylon > polyéthylène > polyester > acrylique > chlorofibre > laine > soie > coton > chanvre > fibre forte > fibre de cupro-ammonium > fibre de viscose > fibre d’acétate > fibre de verre.
Structure géométrique : Elle comprend l’épaisseur, la densité de la chaîne et de la trame, le poids par unité de surface, la densité apparente et la teneur en peluches. Plus ces facteurs sont élevés, plus le tissu sera résistant à l’abrasion.
Structure organisationnelle : Toile > Sergé > Satin
Fibres : Les fibres à section transversale circulaire présentent la meilleure résistance à l'abrasion.
Facteurs affectant la résistance à l’abrasion
Ténacité : Dans le cas des fibres fixes, le facteur le plus important influençant la résistance à l'abrasion d'un tissu est sa « ténacité », c'est-à-dire sa capacité à résister aux agressions chimiques. Par exemple, les traitements ultérieurs tels que l'infroissabilité et l'ignifugation peuvent fortement diminuer la « ténacité » des tissus en coton et en lin, réduisant ainsi considérablement leur résistance à l'abrasion. La variation de la résistance à la traction d'un tissu influe directement sur sa résistance à l'abrasion. Par conséquent, lorsqu'il est difficile de tester la résistance à l'abrasion directement, on peut évaluer les variations de cette résistance en testant la résistance à la traction du tissu.
Adoucissement : L’adoucissement réduit généralement la résistance d’un tissu à l’abrasion plane. Il affaiblit la cohésion du fil, ce qui augmente le risque d’arrachement des fibres lors du frottement et, par conséquent, diminue la résistance à l’abrasion. Cependant, l’adoucissement améliore considérablement la résistance du tissu à l’abrasion par flexion. En effet, il renforce sa résistance à la fatigue, le rendant plus souple et moins susceptible de présenter des points faibles lors de ce type d’abrasion.