Tests de torsion du fil et facteurs influençant ces tests

Le filage des fibres discontinues en un fil continu nécessite une torsion, procédé au cours duquel les fibres sont rassemblées pour maintenir un certain degré d'agrégation, conférant ainsi une certaine résistance au fil.

Les filaments d'un fil composite doivent également être légèrement torsadés ; sans force de cohésion, ils risquent de se séparer ou de s'user prématurément. De plus, selon les besoins de l'application, on peut former des torons et des câbles en torsadant plusieurs fils simples en parallèle afin de les rendre plus uniformes et plus stables structurellement, et ainsi leur permettre de supporter des charges plus importantes.

Les fils fantaisie peuvent être obtenus en tordant deux fils ou plus et en les alimentant à des vitesses et des tensions différentes, ou en tordant ensemble des fils de couleurs ou de motifs différents. La torsion est une méthode permettant d'assembler des faisceaux de fibres, de filaments ou de fils individuels afin de conférer aux textiles leur résistance aux contraintes, aux tensions et aux frottements lors de leur fabrication et de leur utilisation, et de leur donner un aspect distinctif. Tests de torsion des fils et facteurs influençant les résultats.

1. Le concept de torsion

Outre son influence sur les propriétés de traction du fil, le degré de torsion influe également sur son diamètre, son volume spécifique, sa douceur et sa rigidité, ainsi que sur les propriétés de couverture, la chaleur, la résistance au froissement, le taux d'absorption de la teinture et la perméabilité du tissu. La torsion affecte aussi le poilage de la surface du fil ; elle constitue donc un indicateur important de ses caractéristiques structurelles.

Outre le degré de torsion et le facteur de torsion qui indiquent les caractéristiques de torsion du fil, le sens de la torsion est également primordial. Ce sens correspond à l'orientation des fibres dans les brins simples torsadés ou dans les brins simples torsadés.

Il existe deux types de torsion pour les fils : la torsion en S (ou torsion horaire) et la torsion en Z (ou torsion antihoraire). La torsion en Z est généralement utilisée pour les fils simples, tandis que la torsion en S est couramment utilisée pour les fils retors.

2. Méthodes de mesure de la torsion

Il existe deux méthodes de test de torsion couramment utilisées : la méthode de comptage direct et la méthode de détorsion et de torsion.

Pour les fibres courtes, le test de brin est généralement effectué par comptage direct, tandis que pour le fil, on utilise la méthode de torsion, en plus de la deuxième et de la troisième torsion, la méthode de glissement, etc.

2.1 Méthode de comptage direct

Une extrémité de l'échantillon est fixée, l'autre extrémité est tordue dans le sens inverse jusqu'à ce que les fibres du fil soient complètement redressées et parallèles, jusqu'à ce que le retrait de la torsion corresponde à la longueur de l'échantillon pour un nombre de tours donné. La méthode de comptage direct est la méthode la plus simple pour déterminer la torsion d'un fil ; ses résultats sont relativement précis et servent souvent de référence pour évaluer la précision d'autres méthodes.

2.2 Méthode de retrait et de torsion

La méthode de retrait et de torsion est supposée être mise en œuvre en partant du principe que, sous une certaine tension, la quantité d'allongement du fil après détorsion est la même que la quantité de raccourcissement du fil lors de la torsion dans le sens inverse.

3. Facteurs influençant l'essai de torsion

3.1 Tension pré-ajoutée

Il existe différentes réglementations concernant la prétension appliquée à la méthode de torsion inverse, tant au niveau national qu'international. Une prétension trop importante entraînera une remise à zéro lente de l'aiguille lors de la torsion inverse, augmentant ainsi la torsion et provoquant un glissement prématuré des fibres dans la méthode de glissement ;

Au contraire, si la précontrainte est trop faible, la torsion inverse sera relativement réduite, ce qui diminuera la valeur de l'essai de la méthode de détorsion et de torsion. Dans la méthode de glissement et la méthode de torsion et de torsion inverse secondaire, compte tenu de l'erreur induite par cette variation de tension, on adopte la méthode de soustraction des erreurs des deux échantillons, ce qui la rend moins sensible à la tension.

3.2 Valeur d'allongement admissible

L'échantillon s'allonge après le détorsionnement du fil, et la valeur d'allongement admissible, fixée comme limite d'allongement, empêche le glissement des fibres pendant cette opération. Les expériences montrent que plus la valeur d'allongement admissible est élevée, plus la valeur de torsion mesurée lors du détorsionnement et du retordage est importante. De plus, plus la valeur d'allongement admissible est élevée, plus le glissement des fibres au niveau de la zone de faiblesse du fil affecte sensiblement la validité de l'expérience.

L'allongement admissible est lié au coefficient de torsion : plus ce coefficient est élevé, plus l'allongement admissible peut être important ; inversement, il doit être faible. Généralement, le coefficient de torsion du fil varie peu, de sorte que la différence d'allongement admissible reste minime.

3.3 Bande de fil irrégulière

Une bande de fil irrégulière influence le test de torsion. En présence de défauts tels que des nœuds de coton ou de bambou, la torsion initiale du fil s'inverse avant d'être éliminée, ce qui augmente l'erreur de test. La présence de segments de longueur inégale affecte la précision de la tension appliquée et peut engendrer des erreurs supplémentaires.