Comprendre les différences entre certaines unités de mesure peut être complexe, surtout dans le milieu de l’industrie textile. Rien qu’en France, entre le titre, le numéro métrique, la densité ou encore la masse volumique, on s’y perd. Mais quand, en plus, les unités anglaises s’en mêlent, c’est un véritable carnage. Dans cet article, nous vous proposons d’éclaircir vos zones d’ombres sur la masse volumique, son lien avec les autres unités de mesure et son intérêt dans l’industrie textile.
La masse volumique : définition d’une unité de mesure standardisée
Définition de la masse volumique
La masse volumique est une mesure qui exprime la quantité de matière contenue dans une unité de volume. En d’autres termes, il s’agit de la masse d’un matériau par unité de volume. En mathématique, on la désigne par la lettre ρ (rhô), ce qui donne une formule assez simple :
ρ = m / V
Le volume peut être défini par différentes unités en fonction du matériau à définir.
Pour un gaz, la masse volumique est donnée en gramme par centimètre cube (g/cm3) ou en gramme par millilitre (g/mL).
La masse volumique d’un liquide sera majoritairement exprimée en g/mL.
Pour un solide, on exprimera la masse volumique en g/cm3.
La masse volumique comme unité de mesure textile
La masse volumique est une unité de mesure très importante dans le domaine textile pour plusieurs raisons.
Tout d’abord, elle est couramment utilisée pour définir la quantité apparente des tissus et autres textiles. Cela permet aux fabricants de contrôler et d’optimiser la qualité des produits textiles en garantissant des propriétés physiques et mécaniques uniformes.
De plus, elle influence directement des paramètres tels que la résistance, la résilience et la flexibilité des matériaux textiles, mais aussi le poids ou encore le drapé (la façon de tomber et d’épouser les formes) dans le cas d’un tissu.
En comprenant et en manipulant la masse volumique, les concepteurs peuvent créer des produits adaptés à une large gamme d’applications, allant des vêtements techniques aux matériaux de construction.
Masse volumique et autres unités de mesure, les différences fondamentales
Différence entre masse volumique et densité
Bien que souvent utilisées de manière interchangeable, la masse volumique et la densité sont deux concepts distincts.
Alors que la masse volumique mesure la quantité de matière par unité de volume d’un matériau, la densité représente cette même masse volumique et la compare à celle de l’eau dans le cas d’un solide ou d’un liquide.
La densité n’a donc pas d’unité contrairement à la masse volumique.
Dans le contexte textile, la masse volumique est souvent préférée, car elle permet de comparer plus facilement différents matériaux.
De plus, et un peu par abus de langage, la densité d’un tissu par exemple, correspondra au nombre de fils qui se trouvent sur 10 cm de tissu. On parle alors de densité en chaine si on regarde le nombre de fils dans la longueur et de densité en trame si on regarde le nombre de fils dans la largeur du tissu.
Autres unités de mesure utilisées dans l’industrie textile
Comme détaillé dans un précédent article, la masse volumique n’est pas la seule unité de mesure utilisée dans le textile.
Par exemple, la masse surfacique ou poids au mètre carré (g/m²) est couramment utilisé pour exprimer la masse d’un tissu sur une surface donnée. Cette mesure est particulièrement utile pour évaluer la densité de fils dans un tissu et pour déterminer sa résistance et son épaisseur.
Le titre, le denier ou le numéro métrique sont des unités linéaires qui expriment un rapport entre une masse d’un fil et une longueur donnée.
Méthodes de mesure de la masse volumique d’un textile
Pour déterminer la masse volumique d’un textile, il faut déterminer :
- sa masse en g ;
- sa surface en cm² ;
- son épaisseur en cm.
La masse et la surface sont très simples à déterminer avec une balance et un mètre. La « difficuté » dans le domaine textile est de déterminer correctement l’épaisseur d’un tissu ou d’un feutre. Examinons les principales méthodes de mesure de l’épaisseur d’un tissu.
Méthode de la jauge d’épaisseur
La méthode de la jauge d’épaisseur est l’une des méthodes les plus couramment utilisées pour mesurer l’épaisseur d’un tissu.
Elle implique l’utilisation d’un appareil spécialement conçu, équipé qu’un disque, qui est pressé contre le tissu pour déterminer son épaisseur sur une surface donnée.
Cette méthode est rapide, précise et non destructive, ce qui en fait un choix populaire pour les tests de contrôle qualité en production. C’est aussi celle qui est privilégiée par les normes officielles comme la norme ISO 5084:1996 pour la détermination de l’épaisseur des textiles tissés et non-tissés.
Méthode du micromètre
La méthode du micromètre est une méthode de mesure directe qui utilise un instrument appelé… (roulements de tambours) micromètre. Il sert à mesurer l’épaisseur d’un tissu avec une grande précision.
Cette méthode est particulièrement utile pour les tissus très fins ou pour les applications nécessitant une précision extrême.
C’est d’ailleurs la méthode que nous utilisons au quotidien chez Ferlam Technologies. Pourquoi ça ? Parce qu’en plus d’avoir une excellente précision, le micromètre nous permet de mieux respecter les normes concernant la mesure de l’épaisseur d’un textile.
Certaines marques et modèles adaptés évitent aussi d’écraser les nappes aiguilletées lors de la prise de mesure. Des matériaux particulièrement sensibles à l’écrasement, contrairement aux bandes par exemple.
Méthode du pied à coulisse
C’est certainement la méthode la plus simple à mettre en œuvre, mais aussi la moins précise. Et pour cause, le pied à coulisse a tendance à écraser le textile, surtout en ce qui concerne les feutres.
Si vous n’avez que ça sous la main, l’idéal reste d’avoir un pied à coulisse numérique pour éviter au maximum les incertitudes de lecture. Mais si vous pouvez, bannissez cette méthode de mesure de l’épaisseur.
Facteurs influençant la masse volumique d’un tissu
Le type de fibres ou de fils utilisés
La composition des fibres ou des fils utilisés dans un tissu est l’un des principaux facteurs déterminant la masse volumique d’un textile. En fonction de la finesse d’une fibre ou d’un fil, l’épaisseur et le poids du textile changeront.
Pour vous donner une idée, voici un tableau comparatif des fibres haute température dans lequel vous trouverez la masse volumique en g/cm3 de chaque fibre. La fibre d’inox, plus lourde que la fibre d’aramide par exemple, a une masse volumique plus élevée.
La structure du textile (tissage, tricotage, non-tissé)
La structure du textile, qu’il soit tissé, tricoté ou non tissé, influence également sa masse volumique. Avec leur épaisseur plus faible et donc un plus petit volume, les tissus et tricots pourront avoir une masse volumique plus importante qu’un intissé pour la même quantité de fibres.
De même, deux feutres non tissés pourront avoir des masses volumiques différentes suivant leur méthode de fabrication.
Le traitement de finition appliqué au textile
Les traitements de finition appliqués au textile, tels que l’enduction, le laminage ou le traitement hydrophobe, peuvent également affecter sa masse volumique.
Par exemple, l’ajout d’une couche d’enduction peut augmenter la masse volumique globale d’un tissu, tandis que l’application d’un traitement hydrophobe peut avoir un impact négligeable.
Applications pratiques de la masse volumique dans l’industrie textile
Sélection de textiles pour des applications spécifiques
La masse volumique joue un rôle déterminant dans le choix des tissus, des tricots et des feutres pour des applications spécifiques.
Par exemple, les fabricants de vêtements techniques utilisent la masse volumique pour sélectionner des tissus et tricots légers, mais résistants, adaptés à des activités sportives telles que l’alpinisme ou la course à pied, ou à certains métiers comme les uniformes des pompiers ou des électriciens.
De même, dans l’industrie, la masse volumique est un facteur déterminant dans le choix des matériaux d’isolation acoustique et thermique, que ce soit pour l’automobile, l’aéronautique ou encore dans le BTP.
Contrôle qualité des tissus
La mesure précise de la masse volumique est essentielle pour le contrôle qualité des textiles tout au long du processus de fabrication.
En mesurant la masse volumique des échantillons de tissu, les fabricants peuvent s’assurer que les propriétés physiques et mécaniques des matériaux répondent aux normes et aux spécifications requises.
Cela permet aussi de s’assurer de la régularité de la production, en particulier pour la fabrication des feutres haute température.
En d’autres termes, cela garantit la cohérence et la fiabilité des produits finis, tout en minimisant les variations de performance entre les lots de productions.
Calcul de consommation de matière première
La connaissance de la masse volumique est également utilisée pour le calcul de la consommation de matière première lors de la planification de la production textile.
En utilisant la masse volumique pour estimer la densité apparente des tissus, les fabricants peuvent prédire avec précision la quantité de matière première nécessaire pour produire un certain nombre d’articles. Cela permet une gestion efficace des stocks et une optimisation des coûts de production.
Définir correctement la masse volumique ce n’est pas sorcier, mais faire la distinction avec d’autres unités de mesure comme la densité peut parfois s’avérer compliqué. Avec cet article, nous espérons non seulement vous avoir aidé à faire cette distinction, mais aussi à comprendre l’importance de la masse volumique pour certaines applications textiles.
