Tissus climatisants

II-L'inconfort.

Très longtemps, les vêtements n'ont été considérés qu'en tant que résistances entre notre corps et le milieu extérieur. Depuis quelques années, la notion de confort vient s'ajouter aux propriétés du vêtement, considéré dès lors comme une seconde peau qui doit réguler la température du corps, par l'intermédiaire de la couche d'air entre le vêtement et la peau, faciliter le transfert d'humidité vers le milieu extérieur, et empêcher l'humidité du milieu extérieur de venir au contact de la peau.
L'inconfort est fonction :

du milieu extérieur ( la température, la pression et le % d'humidité de l'air ambiant , ...)
de l'individu ( son état psychique, sensoriel, ...),
des vêtements portés ( la matière utilisée, le nombre de couches ainsi que leurs épaisseurs,...)

Lors d'une variation de température entre le corps humain et le milieu extérieur, on a alors une sensation de froid ou de chaud.
C'est la thermogenèse qui pallie au manque de chaleur ; le vêtement doit faciliter la conservation de cette chaleur à une température voisine de celle du corps humain.
Dans l'autre cas, il y a thermolyse , le corps essaie d'évacuer de la chaleur :

soit par convection et par rayonnement (quand la chaleur à évacuer n'est pas trop importante),
soit par vaporisation de l'eau à la surface de la peau (quand l'évacuation de la chaleur par rayonnement et par convection ne suffit plus). La vapeur d'eau, en se condensant, se transforme en eau et dégage de la chaleur (chaleur latente d'évaporation = perte d'énergie) ; cette transpiration provoque ainsi une humidification de la peau qui s'accompagne d'un " mouillage ", voire d'un " collage ", du tissu. L'eau est donc présente sous phase vapeur et sous phase liquide entre la peau et le vêtement qui la recouvre.

Actuellement, la véritable source d'inconfort que l'on a du mal à éliminer est la vaporisation de l'eau à la surface du corps ; dans les deux cas de figures (thermolyse et thermogenèse) , la notion de perméabilité à l'air joue un rôle important. En effet, une situation peut devenir inconfortable s'il n'y a pas suffisamment d'air qui passe à travers le tissu pour éliminer les excédents de chaleur et de vapeur d'eau avant condensation [2].

II-1- Cas d'une fibre.

Le caractère hydrophile d'une fibre est fonction de ses groupements hydrophiles (-OH, -CO, -CONH- fixent l'eau par liaison hydrogène), suivant qu'ils sont fortement ou faiblement attractifs, ainsi que de leur localisation et de leur quantité sur la fibre : seules les régions amorphes faiblement organisées sont accessibles à l'eau.
Pour caractériser le fait qu'une fibre peut absorber une certaine quantité d'eau, on peut se rapporter à sa teneur en eau4 (notée Hi, en %) ou à son taux de reprise en ;humidité(noté R, en %). Le tableau 1 nous donne R (%) , à 20°C et 65 % d'Humidité Relative , pour quelques fibres.

Tableau 1: taux de reprise en humidité (%) de certaines fibres [3].

Les fibres inorganiques (ex. : fibres de verre) sont insensibles à l'humidité mais peuvent retenir une petite quantité d'eau par adsorption en surface, en particulier dans leur ensimage [3].
Quand l'eau entre en contact avec la fibre, les premières molécules d'eau vont se fixer sur les sites les plus réactifs et forment l'eau liée ; on parle alors d'adsorption chimique. Au fur et à mesure que les molécules d'eau se déposent, les forces d'attractions vont en diminuant, lorsqu'il n'y a plus de sites hydrophiles libres ; ces molécules d'eau forment l'eau libre qui reste en surface, par adsorption physique.
L'absorption d'eau est partiellement régie en fonction du temps par la loi de diffusion de Fick ; l'équilibre atteint est déplacé avec un taux de reprise en humidité plus grand et surtout quand le % d'humidité relative augmente. Cette absorption s'accompagne d'un dégagement de chaleur (chaleur d'absorption) [3].
Dès lors, la fibre humidifiée gonfle et se réchauffe ; puis on atteint un équilibre transitoire pendant lequel on constate que la pression et la température varient proportionnellement. Après cet équilibre transitoire, la pression reste constante mais la température chute (jusqu'à la température ambiante) puisqu'il n'y a plus de mécanisme produisant de la chaleur : c'est le frisson thermique, qui est provoqué par la proximité ou le contact (appelé aussi " collage ") du vêtement mouillé sur la peau.
On fait intervenir le mécanisme de " mouillage " pour définir la capacité d'une fibre à pouvoir coller, et pour cela, on est amené à parler de tension superficielle par l'étude des phénomènes de surface [4] : les propriétés de surface des solides peuvent, tout comme les liquides, être caractérisées par une grandeur macroscopique qui est l'énergie libre de surface du solide qui traduit la discontinuité existant entre la masse du solide et sa surface. En effet, au cœur du liquide ou du solide, du point de vue microscopique, les liaisons et interactions avec les atomes voisins sont toutes de même nature, alors qu'à la surface, un certain nombre de liaisons peuvent ne pas être satisfaites ; il en résulte un excès d'énergie à la surface.
L'étude de l'interaction entre un solide (ex. : fibre) et une goutte de liquide, par détermination de l'angle de contact s'est révélée comme une méthode de choix pour la caractérisation des surfaces solides [4].

II-2 Cas des tissus et tricots.

Les phénomènes étudiés dans le cas des tissus et des tricots sont plus complexes que dans le cas des fibres car d'autres paramètres entrent en jeu :

la construction du fil (torsion, numéro métrique, etc...),
les caractéristiques physiques et chimiques des fibres et des fils,
le mode de fabrication : maille ou chaîne et trame,
le poids au m²,
le type d'armure, de maille,
la réduction,
les traitements d'apprêts,
la coupe, la confection, etc...

En tenant compte de tous ces paramètres, il est clair qu'il faudrait étudier une infinité de cas pour comprendre les phénomènes de transfert de chaleur, d'absorption d'humidité, de mouillage et de collage.
De plus, le comportement physique de l'eau dans une étoffe est un phénomène qui reste encore inconnu, du fait de la diversité des configurations des pores de l'étoffe et des interstices entre les fibres.
Toutefois, des études ont démontré que dans un milieu poreux (en l'occurrence, une étoffe), un liquide migre spontanément sous l'effet de la pression capillaire: on dit que le transfert d'humidité se fait par capillarité; [4].
Les mécanismes de transfert de l'humidité dans les textiles peuvent se classer comme le montre le tableau 2 [5].

Tableau 2 : classement des mécanismes de transfert d'humidité en fonction de certains critères.

On parle de mouillage partiel quand les gouttes d'eau sont restées à la surface du vêtement; le mouillage est dit total dans le cas où ces gouttes d'eau sont absorbées en quantité suffisante.
Il y a collage dès que le mouillage est important, c'est-à-dire que le textile sature en eau et reste en contact avec la peau par l'intermédiaire de l'eau libre. Pour éliminer ce paramètre d'inconfort, il faut que le vêtement parvienne à pomper l'eau présente à la surface de la peau en s'y collant (en général, la plupart des vêtements de sports " actifs " actuels y parviennent) ; mais il doit se décoller de la peau pour évacuer la sueur de façon continue : en effet, plus la transpiration sera importante et plus le risque de saturation de l'eau dans le textile sera grand ; l'échange de chaleur sera alors bloqué. Une fine couche d'air doit donc se trouver entre le vêtement et la peau, pour que l'humidité soit transférée par capillarité.
Bien qu'il soit impossible actuellement d'expliquer tous ces phénomènes à l'intérieur du vêtement, on peut quand même quantifier le confort en étudiant les phénomènes physiques de part et d'autre de l'étoffe.
Tous ces paramètres fournissent des critères de sélection et des arguments de vente pour les différents vêtements testés (exemple du COOLMAX ® [8]). Les paramètres du confort que l'on mesure sont [6]:

la résistance thermique (Rth),
la résistance évaporatoire (Rév),
l'indice de perméabilité (imt),
la plage de confort (tmin, tmax),
le temps de séchage (Dt),
la sensation tactile de confort, par mesure du comportement mécanique des étoffes et des fils (sur Kawabata) [7],
l'appréciation du confort physiologique et psychologique sur individu [7].

Il est préférable de faire ces études sur des modèles dynamiques qui se rapprochent mieux de la réalité (ex. : le " skin model " et le mannequin thermique de l'ITF Lyon).

III- Des fibres et des étoffes qui régulent l'inconfort.

Dans le cas de notre étude, nous ne nous intéresserons pas aux " imper-respirants ", car les seules exigences demandées sont : la régulation thermique du corps et l'évacuation de l'humidité vers l'air ambiant.
Pour mieux comprendre les types de régulation existant déjà, nous avons recensé une grande partie des fibres et des étoffes qui permettent d'agir sur l'inconfort, soit par leur capacité thermique, soit par leur aspect " respirant ".

III-1- Des fibres [9].

CERAMIQUE : Origine minérale. Très bonne capacité thermique. Marques : FIBERFRAX®, KAOWOOL® (USA).
CHLOROFIBRE : Ou polychlorure de vinyle. Ces fibres sont obtenues par dissolution dans l'acétone d'un polymère ayant subi une surchloration (ajout de molécules de chlore). Ininflammables, elles ont reçu le label "non feu", elles sont irrétrécissables, imperméables, elles ont un pouvoir d'isolation calorifique mais sont surtout d'excellents isolants électriques. Marque: THERMOLACTYL® .
COOLMAX ® : Fibre polyester DACRON présentant 4 rainures améliorant l'évacuation de l'humidité et son évaporation (DU PONT DE NEMOURS USA). Fibre copolymère pouvant se teindre avec le LYCRA®. Hydrophobe, elle garde 8 fois moins l'humidité que le NYLON® et 14 fois moins que le coton. Elle élimine les mauvaises odeurs. Cette fibre trouve son utilisation dans les vêtements de sports intensifs, les chaussettes, les doublures de vêtements et de chaussures, etc.
COTON :
Origine végétale. Susceptible de retenir une grande humidité (8,5 % de son poids en eau), son pouvoir calorifique est moyen. Le coton est assez bon conducteur de la chaleur.
DUNOVA ® : Marque déposée (BAYER) - Voir à DRALON®. Cette fibre synthétique est employée dans les sous-vêtements thermiques et dans certaines fibres polaires.
FILIFINE ® : Marque déposée (RHÔNE-POULENC). Microfibre en PES discontinue de 0,9 dTex. C'est une fibre naturellement défroissable, qui sèche rapidement.
LIFILL ® : Marque déposée par la Société Française PEG SA. Fibre creuse, siliconée, cardée et nacrée, conçue pour une circulation optimale, permanente et régulière de l'air. Utilisée dans la fabrication de pièces de literie (édredon, couette, coussin, oreiller...) auxquelles elle apporte une chaleur constante.
LIN : Origine végétale. Elle absorbe et laisse évaporer l'eau rapidement, elle est bon conducteur de la chaleur.
MERYL ® : Marque déposée. Microfibre diffusée par Rhône Poulenc. Elle est composée de brins fins, voire très fins d'environ 1 dtex et de fils allant du 44 à 220 dtex. Elle permet de réaliser des tissus imperméables au vent et à l'eau, offrant une bonne isolation thermique et une bonne régulation à l'humidité. Elle s'utilise en mélange, chaîne Méryl et trame laine, ou pour un tissu léger avec de la viscose.
POLARTEC ® : Marque déposée. Marque des polaires de MALDEN. Fabriquées aux Etats-Unis, les fibres Polartec sont les polaires les plus en vogue actuellement.
POLYACRILIQUE : Origine chimique. Ces fibres sont d'un toucher doux et chaud, d'une grande légèreté (pouvoir gonflant), elles sont infeutrables, résistent aux frottements et ont une stabilité au pli. Elles s'emploient seules ou mélangées à la laine, au coton, à la soie ou aux fibres chimiques. Quelques marques : CRYLOR®, COURTELLE®, ORLON®, DRALON®, LEACRYL®...
POLYAMIDE : Ces fibres ont un pouvoir absorbant très faible. La chaleur les attaque en les jaunissant. Les fibres polyamides sont utilisées pour l'habillement, l'ameublement...
POLYESTER : Fibres chimiques synthétiques. En font partie : TERGAL®, TERYLENE®, DACRON®, TREVIRA®. D'une densité allant de 1,39 à 1,42, leur pouvoir absorbant est très faible (0,5 %). Leurs résistances chimiques et mécaniques sont bonnes, leur élasticité est moyenne. Elles résistent très bien aux agents atmosphériques.
RHOVYL'ECO ® : Marque déposée par RHONE-POULENC (France). Fibre élaborée à partir de matière première recyclée (bouteilles d'eau minérale en PVC). Ces dernières, mélangées à de la laine dans une proportion 70% de fibres recyclées et 30% de laine, sont peignées, filées puis tissées ou tricotées. Les vêtements obtenus offrent d'excellentes qualités de confort et de chaleur.
RHOVYL'ON ® : Marque déposée par RHOVYL FIBRE destinée plus spécifiquement aux sous-vêtements chauds. Une des qualités de cette fibre est la parfaite isolation contre le froid.
SETILA® NOVA : Marque déposée par RHÔNE-POULENC SETILA. Filament PES dont la section particulière augmente sa flexibilité et apporte au tissu une plus grande souplesse. A titre équivalent, la surface d'un fil Setila® est plus importante que celle des fils de section ronde. Leur capacité à absorber l'eau est augmentée et contribue à renforcer le confort au porter. Fil utilisé dans les tricots SETILA® COMFORTO.
SILICE : Origine minérale. Elle est obtenue à partir de fibre de verre dont on élimine, par traitements chimiques, tous les constituants autres que le silice. D'une longueur de quelques cm, ces fibres sont utilisées pour faire des tissus ou des cordons pour l'isolation thermique. Elles résistent très bien aux chocs thermiques. Quelques marques : REFRASIL® (USA) - QUARTZ ® (France)
SOBAKA ® : Marque déposée par Chaignaud, fabricant Français. Fibre polaire.
SOIE : La fibre de soie est très absorbante : elle peut absorber jusqu'à 30 % de son poids et en garder 12 %. Mauvaise conductrice de la chaleur, son pouvoir calorifique est très grand.
THEMAX ® : Marque déposée par DU PONT DE NEMOURS (USA). Fibre polyester à section creuse similaire à celle du poil de l'ours polaire.
THERMASTAT ® : Fibre développée par DU PONT DE NEMOURS (USA). Copolymère, cette fibre est teinte en pièces ou bien directement en fil avec le Lycra dans des coloris vifs. Sert à la fabrication de vêtements de ski, des sports de montagne et des activités en climat froid. Les articles obtenus ont un effet isothermique. Remplaçant le THERMAX®, c'est une fibre creuse type DACRON®.
THERMAX ® : Marque déposée. Fibre polyester de DU PONT DE NEMOURS (USA). Cette fibre est maintenant remplacé par le THERMASTAT®.
THERMOTRON ® : Marque déposée par la Sté UNITIKA (Japon). Fibre de Nylon et polyester dont l'âme est un carbure de zirconium (sorte de céramique). Permettant une élévation de température de 5 à 10°C, elle est utilisée principalement pour les vêtements de ski.
TRIACÉTATE : Fibre chimique artificielle dite "secondaire". Le Triacétate est une fibre d'acétate de cellulose. D'une résistance comparable à celle de l'acétate, elle a un pouvoir absorbant faible ce qui fait qu'elle sèche rapidement. Quelques marques : ALBENE®, MERYL®, MODAL®, ...
VECTRAN ® : Marque déposée par HOECHST CELANESE. Utilisée dans les textiles à usages techniques, les caractéristiques techniques de cette fibre multifilament en font un produit parfaitement adapté à des applications très techniques. Quelques unes de ses particularités : très haute ténacité, très faible reprise en humidité, résistance thermique, etc.

III-2- Des étoffes [9].

AQUATOR ® : Marque déposée. Construction maille ou chaîne et trame double face en coton et TACTEL® d'ICI. La face en TACTEL® véhicule la transpiration vers l'extérieur et la face en coton diffuse l'humidité et accélère le temps d'évaporation du tissu.
BRIN FIN : Tissu employant des fils composés de filaments fins mesurant généralement entre 1 et 1,5 décitex. Plus les brins sont fins et nombreux dans un fil, plus le tissu est dense et bloque le passage de l'humidité et du vent
CLIMATIQUE : Terme générique désignant des étoffes faisant partie des tissus techniques. Ce terme désigne des étoffes composées de fibres naturellement chaudes, de plus en plus souvent de microfibres ou de fibres creuses qui permettent de stocker le maximum d'air, isolant performant. Mais aussi les tissus qui utilisent des fils à haute capillarité capables de transférer la transpiration ou conçus à partir de méthodes spéciales de tricotage. Principalement destinés à la fabrication de vêtements de sport, T-shirts et sous-vêtements, ces tissus intéressent de plus en plus les industriels, fabricants de fibres, tisseurs et tricoteurs.
COMFORTO ® : Marque déposée par RHONE-POULENC. C'est un jersey double face. Le principe en est d'associer des fils absorbant l'humidité à d'autres qui la dispersent. Le COMFORTO existe en 2 versions : TERGAL® (polyester), RHONEL® (polyamide).
COOLMAX ® : Marque déposée par DUPONT DE NEMOURS. Fabriquée avec des fibres DACRON®, l'étoffe permet d'évacuer l'humidité du corps et en absorbe moins que d'autres matières faites à base de coton ou de NYLON®. Utilisée dans la fabrication de vêtements de sports, elle se distingue pas sa douceur, sa souplesse et ne provoque aucune irritation.
KABIG : Drap serré, fortement foulé, imperméabilisé. C'est un tissu chaud, solide, maintenant utilisé dans le Sportwear.
POLARTEC ® : Tissu haute performance mis au point par la Sté MALDEN MILLS (USA). Ce tissu existe dans plus de 60 versions, disponibles dans 100 couleurs et 1000 imprimés. Quelques exemples :
- Polartec série 100 : tissu léger utilisé en principe à même la peau en sous-vêtements, chemiserie et doublure.
- Polartec série 200 : s'utilise aussi bien en couche d'isolation qu'en doublure ou en pull-overs et blousons.
- Polartec série 30 : c'est le plus épais des Polartec; il est utilisé en isolant thermique ou en vêtement d'extérieur dans les conditions les plus froides...
SUPPLEX ® : NYLON® cotonisé, c'est-à-dire qu'on lui a donné la forme d'une fibre de coton. En brin fin ou en microfilament, il est très utilisé dans la fabrication de vêtements de sport d'été. DUPONT DE NEMOURS.

IV- Les matières textiles du prêt-à-porter et des vêtements de sport .

IV-1- Matières textiles utilisées dans le domaine du prêt-à-porter .

Toutes les fibres - chimiques et naturelles - peuvent être utilisées dans ce domaine, seules ou en mélanges. En voici quelques-unes :

Fibres naturelles animales (fibres protéiniques):
Poils : Laine, Lama, Mohair, Alpaga.
Sécrétion : Soie naturelle
Fibres naturelles végétales (fibres cellulosiques) :
Graine : Coton
Tige : Lin
Fibres chimiques artificielles :
Cellulosiques régénérées :
Viscose (" soie artificielle "), Polynosique, Rayonne, Modal.
Cellulosiques transformées :
Acétate (Dicel ®), Triacétate (Tricel ®).
Protéiniques : Fibrolane ®, Mérinova ®.
Fibres chimiques synthétiques :
Issues d'une polymérisation : Polyéthylène (Courlène ®), Polypropylène (Méraklon ®), Acrylique, Chlorofibre (Thermolactyl ®, Chlorure de polyvinyle (Rhovyl ®, Thermovyl ®), Acrilan (Courtelle ®, Crylor ®, Dralon ®, Orlon ®) .
Issues d'une polycondensation : Polyamide (Nylon ®, Perlon ®, Rilsan ®), Polyester (Dacron ®, Tergal ®, Trévira ®).
Issues d'une polyaddition : Elastofibre (Lycra ®, Orlon ®, ...)

Ces fibres permettent d'obtenir une très grande diversité de fils, par différents types de filatures8 et de texturations8 (suivant la nature de ces fibres), en fonction du produit final désiré.

IV-2- Matières textiles utilisées pour les vêtements de sport.

On rencontre surtout des mélanges, dans des vêtements double face en maille : association d'une fibre naturelle (qui absorbe l'humidité) sur la face externe , et d'une fibre chimique (qui fournit des caractéristiques physiques plus performantes que celles des fibres naturelles, et qui diffuse la vapeur d'eau ainsi que la sueur) sur la face interne.
On ne peut pas fabriquer de vêtements de sport permettant une complète thermorégulation de notre corps, seulement avec des fibres naturelles comme par exemple :

la soie : elle peut absorber jusqu'à 30 % de son poids et en garder 12 %. Elle est souple, infroissable. Mauvaise conductrice de la chaleur, son pouvoir calorifique est très grand.
la laine : Son pouvoir absorbant est grand, elle peut retenir 18 % de son poids en humidité et feutre facilement. Sa résistance diminue si on la plonge dans un bain d'eau bouillante (elle se rétrécit et durcit).Possédant un très grand pouvoir calorifique, elle est mauvaise conductrice de la chaleur.
le lin : Elle absorbe et laisse évaporer l'eau rapidement, elle est bon conducteur de la chaleur. D'une très grande finesse, la souplesse de la fibre de lin est moyenne et son élasticité faible.

Et si on prend l'exemple d'un vêtement 100% coton, agréable au porter, il gonfle très vite suite à l'absorption d'humidité [10]: quand la saturation en eau est atteinte, l'échange de chaleur (du corps vers l'air ambiant) est bloqué et la température du corps augmente ; l'individu se retrouve alors dans une situation d'inconfort due à un vêtement humide, froid, et à une température du corps momentanément élevée. Par conséquent, le seul moyen de palier aux défauts des fibres naturelles a été de les associer à des fibres chimiques telles que :

le polyamide : bonne auto-défroissabilité à froid, pouvoir absorbant quasiment nul, froid au toucher.
le polyester : infroissable, n'absorbe pas l'humidité, toucher assez rêche.
la chlorofibre : bon pouvoir isolant, grande sensibilité à la chaleur.
l'acrylique : bon isolant thermique, aucun pouvoir absorbant.
la viscose : propriétés voisines de celles du coton, absorbe bien l'humidité.
l'acétate : bon isolant thermique, agréable au toucher.

On parvient également à obtenir d'autres fibres encore plus performantes, en faisant varier leur section et leur composition.
De plus, les mélange peuvent se faire à certains niveaux de la filière textile, en fonction des caractéristiques finales requises pour les fils et pour les étoffes :

avant la filature : pendant la phase de préparation, sur mélangeuse ou en phase de recraquage (ex. : fils " HIGH BULK "),
en filature (retors, etc...),
après la filature : au niveau du tissage ou de la bonneterie.

IV-3- Consommations de fibres naturelles et de fibres chimiques [11].

D'un point de vue général, sur l'ensemble de la filière textile, la consommation de fibres chimiques dans le Monde a considérablement augmenté, par rapport à la consommation de fibres naturelles

V- Comparaisons des exigences.

V-1- Les vêtements de sport.

L'utilisateur de vêtements de sport est de plus en plus exigeant. Ils doivent s'adapter aux différents types de sport, et l'aspect Confort doit avant tout primer sur l'aspect Mode. Les caractéristiques d'utilisation et le confort sont définis par quatre composantes [10]:

confort au porter sensoriel,
confort au porter thermo-physiologique,
résistance à l'usage,
facilité d'entretien.

Pour ce qui est de la fabrication de ces vêtements, nous pouvons remarquer qu'actuellement, le tricot maille, porté près du corps, est le plus utilisé dans le domaine du sport et du loisir [10]. En effet, il permet au corps de bouger librement grâce à sa construction élastique et s'adapte donc à toutes sortes de sollicitations, il apporte de bonne conditions pour un agréable microclimat près de la peau ; par conséquent, il est très bien placé pour apporter du confort à quiconque le porte.

Différents types de tricots sont possibles [10]:

Les tricots double face : ils sont formés d'une face près de la peau, conductrice, en microfilaments ou filés100% fibres synthétiques, et d'une face loin du corps absorbante en filé composé d'un mélange de fibres synthétiques et de fibres naturelles (ex : PES/CO, PAM/CO ou PP/CO). C'est le principe du COMFORTO®. Les contextures valables sont11 : double face, bouclette, piqué, vanisé, interlock, jacquard double face et toutes les armures semblables.
Les systèmes multicouches : un premier vêtement en 100% synthétique (chemise microclimat), qui conduit la transpiration, et un deuxième vêtement qui absorbe cette humidité (chemise absorbante), en filé PES/CO 50/50 par exemple. La chemise microclimat doit être faite à partir d'un tricot double face.
Les jersey simple face 12: par exemple un interlock avec suppression d'aiguilles, en 100% synthétique, permet à l'humidité d'être bien transférée et de ne pas être absorbée. On utilise surtout des fils en polyamide 6-6, polyester, polypropylène et chlorofibre. Utilisés près de la peau, ce produit permet d'obtenir un microclimat relativement sec.

Pour la construction des fils, il faut savoir que[10]:

Pour la face interne conductrice, les microfilaments présentent une meilleure conduction de l'humidité que les filés ; cette conduction augmente avec l'emploi de brins fins en texturation fausse torsion (surtout par rapport aux continus plats, texturés à forte torsion, texturés à fort volume). Il est conseillé d'employer des numéros de fils plus fins, et d'augmenter le nombre de brins pour un même titre.
Pour la face externe absorbante, il faut utiliser des filés de fibres à haut pouvoir hygroscopique telles que les fibres de coton ou de laine.

On peut également envisager des combinaisons de fils très variées dépendant de l'équipement de production et du produit final. Exemple : l'association qui existe entre LYCRA® et COOLMAX®, pour obtenir une étoffe très élastique, portée très près de la peau.
Il existe une certaine interdépendance entre les pouvoirs adiathermiques, le transport d'humidité, la perméabilité à l'air et la densité du tricot (des mailles trop serrées nuisent à l'échange d'air, et un tricot trop dense n'a plus son matelas d'air). Aussi, pour une fonction optimale, il est conseillé de réaliser le tricot sur des machines de jauges 18-28 aiguilles/pouce. Le poids du tricot terminé sera fonction du type de sport où il sera employé [5].
Les procédés de traitements d'apprêts peuvent bien sûr influencer le résultat final, et il faut vérifier qu'ils ne modifient en rien les caractéristiques d'une face conductrice de l'humidité ou celles de la face externe absorbante d'un tricot double face. De même, tout au long de la fabrication, il faudra s'assurer que les produits d'ensimage (ou tout autre produit de la préparation en filature) ne seront pas néfastes pour les propriétés de ces vêtements ; sinon, il faudra les éliminer< A HREF="#suite">[10] [5].
Enfin, il faut bien assortir les différentes pièces de vêtements suivant le sport pratiqué pour optimiser les sensations de confort.

Sur le plan économique, le développement de produits de haute qualité dans le domaine du vêtement physiologique nécessite d'importantes dépenses. En effet, l'innovation aboutissant à de nouvelles matières, de nouveaux fils et mélanges , de nouveaux états de surface, est issue de technologies modernes et donc très coûteuses.

Sur le plan marketing, il est facile de cibler une certaine clientèle (ex. : les joueurs de tennis, de golf, etc...) pour lui faire acheter des articles divers, d'autant plus que le client est demandeur. Avec l'insertion d'étiquette sur les caractéristiques des fibres qui facilitent le drainage de l'eau, la régulation thermique, et en les comparant à des vêtements dits " basiques " (moins performants), les chaînes de distribution veulent promouvoir, à une grande échelle, un nouveau marché des vêtements de sport " actifs ".

V-2- Les vêtements du prêt-à-porter .

Le choix de la matière dans le prêt-à-porter est fonction de plusieurs paramètres :

de l'usage du vêtement,
du look que l'on veut lui donner ,
du confort souhaité,
de la gamme de prix,
de la disponibilité des matières, tissus, fournitures sur le marché,
de la technologie à disposition.

Sur le plan technologique, toutes les sortes de tricots et d'armures sont possibles ; le matériel utilisé dans le prêt-à-porter requiert une technologie moins poussée que celle exigée pour certains vêtements de sport.
Les exigences d'élasticité du vêtement ne sont pas les mêmes quel que soit leur domaine d'utilisation (voir tableau 3).

Tableau 3 : Elasticité moyenne des différents articles.

Le prêt-à-porter est un marché très concurrentiel où les facteurs économiques et l'aspect marketing sont très importants : les producteurs de fibres créent un nouveau concept ou de nouvelles matières dont la destination n'est pas encore précise. Avec le service marketing, ils vont rechercher des application afin de créer un besoin par le biais d'une campagne publicitaire (cf. les sous-vêtements féminin en LYCRA, qui par la suite sera exploité dans de nombreux produit : de la chaussure jusqu'au chapeau). Son évolution est dicté par les besoins créés puis exprimés par la clientèle.
Autrefois le vêtement avait pour vocation de constituer une barrière entre le corps humain et son environnement extérieur. Aujourd'hui le client attend du vêtement qu'il soit bien taillé (élégance, tombant, fluidité), confortable et facile d'entretien. Le confort est devenu un critère essentiel. Le marché a répondu à cette attente à travers le LYCRA®, entre autre dans les articles STRETCH. Grâce à ces nouvelles matières on peut trouver depuis 3-4 ans, pour les femmes, et plus récemment pour les hommes, des vêtements qui épousent davantage la silhouette dans ses mouvements.

Ainsi, ces deux domaines ont des exigences différentes, provenant d'une utilisation différente de leurs produits.
De plus, le domaine du prêt-à-porter est concurrencé par tous les en voie de développement, où la main-d'œuvre est moins chère et le coût des matières premières plus bas qu'en Europe où qu'aux Etats-Unis.
Le domaine des tissus techniques, qui englobe le domaine du sport, est un domaine où l'on est encore compétitifs au niveau de la production, car les technologies sont plus poussées ; l'entrée dans ce secteur d'activité ne souffre pas de l'amateurisme [11]. C'est pourquoi, l'adaptation des vêtements " actifs " dans le domaine du prêt-à-porter est une occasion de redonner un souffle nouveau à ce domaine en crise, en augmentant la valeur ajoutée des nouveaux produits textiles, bref, en redevenant compétitifs.

En conclusion, le but recherché est d'appliquer à l'esthétique du prêt-à-porter, la technicité des tissus respirants, qui sont actuellement utilisés pour des vêtements de sport, en particulier.
Mais il faut noter que les produits développés dans le domaine du sport actif, sont utilisés dans des conditions bien spécifiques (grand froid, grande chaleur, etc...) liées à une activité physique plus importante.
Donc, il faudra soit faire une sélection des fibres et des étoffes dites " climatisantes ", pour les adapter et les intégrer aux exigences du prêt-à-porter, sachant que certains vêtements de ce domaine ne pourront pas être climatisés (les jupes, les robes, et les autres vêtements où la ventilation n'est pas maîtrisée), soit modifier certaines étoffes aux pouvoirs climatisants.
Actuellement, de nombreuses recherches dans ces voies sont déjà entamées par des pays comme le Japon, les Etats-Unis, qui lancent de nouvelles pistes telles que l'introduction de microcapsules, l'utilisation de matériaux à changement de phase exothermique (ex. : Acétate de sodium, polyéthylène glycol), l'emploi de céramiques (fibre THERMOTRON® d'UNITIKA, fibre OPTENSOR® de TEIJIN) [12].
Comme ces recherches sont récentes, il est très difficile d'obtenir des informations nous permettant d'approfondir par nous-mêmes ces pistes.
Le but de notre étude portera sur la création d'un produit chaîne et trame, comportant deux faces aux propriétés différentes, l'une d'elle devant assurer le transfert de la sueur vers l'autre, qui se chargera d'évacuer l'humidité dans l'atmosphère. Il faudra alors étudier les conditions techniques et économiques, pour réaliser un tel produit.

SOURCES

[1] Encyclopédie UNIVERSALIS, p.596-603.
[2] Textile Res. J., 66(12) 777-786 (1996), " Moisture sorption and transport in Clothing during wear ".
[3] TUT, n° 23, article " La reprise en humidité ".
[4] " Phénomènes d'interface, agents de surface ", par BRIANT J., aux éditions TECHNIP.
[5] Industrie Textile, février 1991, " Des tricots fonctionnels pour le sport ", H. MARSCHNER, groupe RHÔNE-POULENC Viscosuisse.
[6] TUT, n°12, " Le confort thermique du tricot polaire ", Bernard RETORDIER, INSTITUT TEXTILE DE FRANCE, Lyon.
[7] INSTITUT TEXTILE DE FRANCE, Lyon.
[8] Salon Première Vision, stand DuPont de Nemours.
[9] CETIH, sur internet : " http// : www.lamodefrançaise.fr ".
[10] Industrie Textile, mars 1990, " Quels tricots pour le vêtement de sport ? ", H. HABERSTOCK, HOECHST.
[11] Etats généraux, Textile/Habillement/Distribution, rapport de sept.94 à fév.95.
[12] TUT, n°9, " Les fibres chauffantes : mythe ou réalité ? ", Michelle JARRIGEON, INSTITUT TEXTILE DE FRANCE, Lyon.

RAPPELS

1. Thermorégulation : ensemble des mécanismes physiologiques qui assurent le maintien constant de la température corporelle de l'homme et de tous les animaux homéothermes. La chaleur corporelle provient de l'oxydation des aliments ingérés ; elle est notamment modifiée par l'exercice physique, le système nerveux, les hormones, le régime alimentaire, l'âge, le sexe, le climat et le sommeil (Encyclopédie BORDAS).

2. Mouillage : On qualifie le mouillage par l'angle de contact (q°) entre la fibre et la goutte d'eau :

3. Collage : on parle de collage entre deux surfaces (ici, la peau et le tissu) quand il y a un contact continu entre elles, par l'intermédiaire de gouttes d'eau.

4. Teneur en eau : Masse d'eau contenue dans un produit textile, exprimée en % de la masse de produit humide. Notée Hi :
Hi = 100 ´ (m'1 - m2) / m'1.
m'1 : masse de produit humide
m2 : masse de produit déshydraté

Taux de Reprise en Humidité : Masse d'eau qu'un produit textile, préalablement conditionné, reprend lorsqu'il atteint l'équilibre avec l'atmosphère normale ; exprimée en % de masse du produit déshydraté.
R = 100 ´ (m - m2) / m2.
m : masse de produit conditionné
m2 : masse de produit déshydraté

5. Loi de diffusion de Fick :
Mf / t = Dvf ´ ( ²Mf / x² )
Dvf : coefficient de diffusion (m²/s).
Mf : teneur instantanée de l'eau par la fibre (kg/m3)
t : temps de diffusion (s).
x : distance suivant le rayon de la fibre (m).

6. Capillarité : C'est la migration spontanée de liquides dans un milieu poreux sous l'effet de la pression capillaire. Formule :
DPc = 2 ´ g ´ cos(q) / r .
g :Energie de surface liquide.
r : " Rayon " des pores.

7. Paramètres du confort thermique :
Ø Rth = (Tpeau-Tair)/Q, en m2.K/W

Q : puissance calorifique perdue à travers l'étoffe (déperdition thermique)
Conditions ambiantes de mesure (CAM) : peau à 35°C, air à 20°C, flux d'air extérieur de 1m/s

Ø Rév = (Ppeau-Pair)/Qe, en m².Pa/W

Qe : puissance calorifique nécessaire pour évaporer la quantité de vapeur d'eau qui traverse l'étoffe/s
P : humidité (pression partielle de vapeur d'eau)
CAM : peau à 35°C saturée en humidité (40%), air à 35°C, flux d'air extérieur à 1m/s

Ø imt = 60.Rth/Rév
imt = 0 : étoffe imperméable
imt = 1 : valeur idéale obtenue pour l'air

La production thermique d'un individu est liée à son activité :
80 W : allongé au repos
150 W : debout
200 W : pour une marche de 2km/h
La chaleur se dissipe dans l'air ambiant (10% de pertes en général, 20% dans les cas extrêmes).

Facteur de confort. 2 appareils en donnent une mesure :
l'Alambetta : mesure l'effusivité d'une étoffe ( ITF Troyes)
Kawabata : mesure du comportement mécanique des étoffes et des fils (ITF Lyon)
L'appréciation du confort physiologique et psychologique sur individu. Elle se fait en caisson climatique et sur site, avec des experts ;

8. Texturation : un fil texturé est un fil continu, avec ou sans élasticité, avec ou sans torsion, ayant l'aspect gonflant qui résulte d'une ondulation ou d'une frisure, du ou des filaments élémentaires (définition AFNOR).
Les différents types de texturation sont :

Par torsion : Procédé conventionnel, procédé fausse torsion, procédé fausse torsion fixée.
Par compression.
Par déformation.
Par bouclage par jet d'air.
Par texturation chimique (fils bicomposés).