SIMULATION DE LA FILIERE TEXTILE/HABILLEMENT/DISTRIBUTION : REDUCTION DE LA COMPLEXITE EN VUE D’UNE MEILLEURE PREVISION DES VENTES

The use of the "Quick Response" logistic method for the Textile/Apparel/Distribution (TAD) Channel firms is mainly based on the data exchange between partners thanks to the EDI language.However, different constraints, due to the information treatment, occur and limit its application between the partners of the TAD Channel. These constraints are :* the lack of modelling and simulation tools of logistic flows between the different actors to check their trading available strategy,* the choice and the use of the well adapted forecasting method,* the huge number of information to treat (complexity of the time series identification).Our approach tends to submit different methods and models with respect to the previous problems. A modelling scheme of the different flows inside and between firms helps to simulate several possible supply strategies. The simulation results put on the fore the simulator advantages as regard to the information treatment and the ability to find (or not) one of the possible solution with respect to all the initial constraints and conditions.A literature review of the forecasting methods and models adapted to the short term horizon is also proposed. A comparison made on six well known forecasting methods, evaluated with several measures based on the forecasting error, shows that the more precise procedures are the methods which are able to integrate a self adaptation function of their own parameters.And, the complexity problem can be solved by the use of data analysis methods which help to reduce the global information by minimisation of its lost. Two clustering methods and a symbolic description of items are proposed to give the minimum and essential information for model identification. The use of a genetic clustering algorithm helps also to find the optimal solution.L'application d'une démarche logistique globale ou "Quick Response" au sein des entreprises de la filière Textile/Habillement/Distribution (THD) repose essentiellement sur l'échange d'informations entre partenaires, traduites sous forme de messages EDI (Echange de Données Informatisées).Cependant, différentes contraintes de traitement de l'information freinent son utilisation au sein des systèmes de gestion des partenaires de l'industrie textile telles que :•l’absence d’outils de modélisation des flux et de simulation des stratégies d’échanges commerciaux entre différents partenaires,•la contrainte d’utilisation et de choix d’un modèle de prévision,•la complexité du problème d’identification.Notre contribution consiste à proposer différents modèles et méthodes pour répondre aux différents environnements. Un cadre de modélisation des flux intra et inter entreprises est présenté afin de simuler différentes stratégies d'approvisionnements. Les exemples de simulation mettent en évidence la capacité du simulateur à traiter une information permettant de fournir une solution envisageable tout en tenant compte de l'ensemble des contraintes initiales.Une identification des méthodes et modèles de prévision adaptés à l'environnement de vente des articles textiles est également proposée. L'application de six méthodes de prévision, et leurs évaluations par des mesures différentes de l'erreur sur des données de vente réelles, a permis de mettre en valeur les capacités d'adaptation et de précision des méthodes de lissage utilisant une procédure d'autorégulation de leurs propres paramètres.Enfin, la réduction du nombre de données à traiter tout en minimisant la perte d'information est abordée. Les méthodologies de classification proposées constituent des méthodes d'analyse des données de vente des articles textiles et fournissent l'essentiel de l'information pour l'identification d'un modèle de prévision adapté. L'utilisation d'un algorithme génétique de classification, dont la capacité réside à explorer l'ensemble des solutions, a permis d'atteindre la répartition optimale globale

Compréhension des paramètres de produit et de procédé de fabrication des tissus 3D interlocks chaines.Applications en tant que renfort fibreux de solutions de protection à l'impact.

The results and analyzes, presented in these five main themes of this report, are all built around a common denominator, namely: 3D warp interlock fabrics.The first theme focuses on the observation and parameterization of 3D warp interlock fabrics to define more precisely the observed woven structures. A definition of 3D warp interlock fabrics and a classification of different types of architectures are exposed. Different observations, through cross-sectional views of warp and weft yarns, can reveal the complexity of geometries representation of 3D warp interlock fabrics and the influence of process parameters on weaving positioning changes in the structure of multi-layered woven fabrics. A classification of the main cross-section shapes of warp and weft yarns, located inside a 3D warp interlock fabric, is presented in order to optimize the overall performance of multi-layer woven structure. Finally, the influence of the bonding type of 3D warp interlock fabric on the mechanical properties during quasi-static loading is proved both on dry and impregnated reinforcements.The second theme tends to reveal the residual properties of 3D warp interlock fabrics as multi-fibre reinforcement for complex composite structures. Through a literature review completed with our search results, we highlighted the advantages and disadvantages of the manufacturing process, architecture woven and mechanical properties of 3D warp interlock fabrics. The delamination and the impact resistances appear to be the two main mechanical characteristics of the 3D warp interlock fabrics. Based on these properties, we have shown their ability to be deformed by bending process and dry forming at quasi-static speed.The third theme focuses on the analysis of the manufacturing process of fabrics, allowing to reveal its complex nature and requiring some adjustments. Visual observation of images, obtained by high speed videos, of the kinematic of the weaving process and the measurement of stresses applied to the material by the use of innovative sensor yarns, helps to better understand the manufacture of fabrics. The kinematics of the weaving process have been reproduced by simulation, to analyse different dynamical movements of the loom parts which act on the actual geometry of the woven fabric. Observation of cross sections of warp and weft yarns and their positioning into the fabric, show high similarity between the simulated and actual fabrics. The optimization of the manufacturing process tends to minimize the yarn degradation during the weaving process. The design of weaving machines suitable for prototyping of 3D warp interlock fabric for all types of yarns (carbon and other types) is based on this experience and understanding of the manufacturing process and helped to optimize the multi-woven structures layers.The fourth theme aims at identifying flexible impact protection solutions, defining the dynamic deformation modes of textile structures. A multi-scale, macroscopic and mesoscopic numerical model, 2D fabric was used to simulate the influence of different yarns parameters on the ballistic performance of woven structures. Various studies of experimental research of impacts on 3D warp interlock fabrics have revealed the influence on the ballistic performance of certain parameters of the fabric; especially the homogeneity of the warp and weft density values, the number of layers of the 3D warp interlock fabric and the warp and weft yarns yields. Based on this understanding of the behaviour model of the impact of flexible textile structures, three different solutions have been proposed to meet the protection needs of body armour under impact of various munitions at varying speeds.The fifth subject identifies hard impact protection solutions, including integrating composites alone or coupled with other materials like metal or ceramics. Through a literature review completed with our research observations, we have identified endogenous fabric parameters of 3D warp interlock fabrics which can influence the impact behaviour. Based on these characteristics, we have found various hard protection solutions, integrating composite materials, fibre reinforcement type as 3D warp interlock fabrics with different architecture, yarns and resin impregnations, in response to the impacts of various different munitions speeds.All of this research aims to better define and understand the product parameters and manufacturing process of 3D warp interlock fabrics.Les résultats et analyses, présentés dans les 5 principaux thèmes de ce rapport, s'articulent tous autour d'un même dénominateur commun que sont : les tissus 3D interlocks chaines.Le premier thème se focalise sur l'observation et le paramétrage des tissus 3D interlocks chaines afin de définir le plus précisément les structures tissées réelles observées. Une définition des tissus 3D interlocks chaines ainsi qu'une classification des différents types d'architectures sont exposées. Différentes observations par le biais de vues en coupe des fils de chaine et trame permettent de révéler la complexité de représentation des géométries des tissus 3D interlocks chaines ainsi que l'influence des paramètres du procédé de tissage sur les modifications de positionnement des fils dans la structure tissée multi-couches. Une classification des principales formes de section des fils de chaine et trame d'un tissu 3D interlock chaine est présentée afin d'optimiser la représentation globale de la structure tissée multi-couches. Enfin, l'influence du type de liage du tissu 3D interlock chaine sur les propriétés mécaniques en mode de sollicitation quasi-statique est révélée à la fois sur des renforts résinés et non résinés.Le deuxième thème tend à révéler les propriétés résiduelles des tissus 3D interlocks chaines en tant que renfort fibreux multidirectionnel pour des structures composites complexes. Par le biais d'une étude bibliographique complétée de nos résultats de recherche, nous avons mis en évidence les avantages et inconvénients du procédé de fabrication, de l'architecture tissée et des propriétés mécaniques des tissus 3D interlocks chaines. La résistance au délaminage ainsi que la résistance à l'impact semblent être les deux caractéristiques mécaniques principales des tissus 3D interlocks chaines. Sur la base de ces propriétés, nous avons montré la capacité de déformation par procédé de pliage et de mise en forme dans la direction de l'épaisseur, à vitesse quasi-statique, des tissus 3D interlocks chaines.Le troisième thème est consacré à l'analyse du procédé de fabrication des tissus permettant d'en révéler son caractère complexe, nécessitant quelques adaptations. L'observation visuelle par images issues de vidéo rapides de la cinématique du procédé de tissage et la mesure des contraintes appliquées sur la matière par l'utilisation de fils capteurs innovants aboutissent à une meilleure compréhension de la fabrication des tissus. La cinématique du procédé de tissage a été reproduite par simulation, permettant d'analyser les différents mouvements dynamiques des éléments de la machine à tisser qui influent sur la géométrie finale de l'architecture tissée. L'observation des sections transverses des fils de chaine et trame, ainsi que leur positionnement dans le tissu, montrent une forte similarité entre les tissus simulés et les tissus réels. L'optimisation du procédé de fabrication a permis de minimiser la dégradation des fils au cours du tissage. La conception de machines à tisser de prototypage adaptées aux tissus 3D interlocks chaines pour l'ensemble des types de fils (carbones et autres natures) repose sur cette expérience et compréhension du procédé de fabrication et a permis de l'optimiser aux structures tissées multi-couches.Le quatrième thème s'oriente vers la présentation des solutions de protection souple à l'impact, notamment en définissant les modes de déformation dynamique des structures textiles. Un modèle numérique multi-échelles, macroscopique et mésoscopique, de tissu 2D a permis de simuler l'influence de différents paramètres de fils sur la performance balistique des structures tissées. Différents travaux de recherche expérimentaux d'impacts sur des tissus 3D interlock chaine ont permis de révéler l'influence sur la performance balistique de certains paramètres du tissu; notamment l'homogénéité des valeurs de densité des fils de chaine et trame, le nombre de couches du tissu 3D interlock chaine et les titrages de fils de chaine et trame. Sur la base de cette compréhension du modèle de comportement à l'impact des structures textiles souples, trois solutions différentes ont été proposées pour répondre aux besoins de protection des gilets pare-balles sous aux impacts de différentes munitions à des vitesses variées.Le cinquième thème identifie les solutions de protection dure à l'impact, intégrant notamment des matériaux composites seuls ou couplés à d'autres matériaux de type métallique ou céramique. Par le biais d'une analyse bibliographique complétée de nos observations de recherche, nous avons mis en évidence les paramètres endogènes des tissus 3D interlocks chaines pouvant influer sur le mode de comportement à l'impact. Sur la base de ces caractéristiques, nous avons identifié différentes solutions de protection dure, intégrant des matériaux composites, de renforts fibreux de type tissu 3D interlock chaine de différentes architecture et composés de différents fils et résines, pour répondre aux impacts de diverses munitions à différentes vitesses.L'ensemble de ces travaux de recherche vise ainsi à mieux définir et comprendre les paramètres de produit et de procédé de fabrication des tissus 3D interlocks chaines

Influence du nombre de couches sur les propriétés mécaniques de tissus 3D interlock chaine en lin

International audience3D warp interlock weaving allows to realize thicker preform for composites materials. Nevertheless, this technology is not widely used with natural fibres. This study demonstrates the feasibility of 3D warp interlock weaving with natural fibres, and the influence of the number of layers on structural and mechanical properties of this fabric. Thanks to the characterization results, structural parameters as the weft density, the thickness or the areal density have been found correlated to the number of layers. Mechanical parameters are also studied and explained thanks to structural parameters.Le tissage 3D interlock chaine permet de réaliser des préformes épaisses pour matériaux composites. Or, cette technologie est très peu employée pour des renforts à base de fibres naturelles. Cette étude démontre à la fois la faisabilité du tissage 3D interlock chaine pour les fibres naturelles et s'intéresse à l'influence du nombre de couches sur les propriétés structurelles et mécaniques. À partir de rovings de lin 1000 Tex, cinq tissus 3D interlock chaine, dérivée de la toile, ont été tissés. Suite à la chaine de caractérisation mise en place, de nombreux paramètres structuraux tels que la densité trame, l'épaisseur ou la masse surfacique sont proportionnels au nombre de couches de la structure tissée 3D interlock chaine. Le comportement en traction uni-axiale de ces structures sèches est également étudié via les paramètres structuraux

Valorization of artichoke wastewaters by integrated membrane process

In this work an integrated membrane system was developed on laboratory scale to fractionate artichoke wastewaters. In particular, a preliminary ultrafiltration (UF) step, based on the use of hollow fibre membranes, was investigated to remove suspended solids from an artichoke extract. The clarified solution was then submitted to a nanofiltration (NF) step. Two different 2.5 × 21 in. spiral-wound membranes (Desal DL and NP030) with different properties were investigated. Both membranes showed a high rejection towards the phenolic compounds analysed (chlorogenic acid, cynarin and apigenin-7-O-glucoside) and, consequently, towards the total antioxidant activity (TAA). On the other hand, the Desal DL membrane was characterized by a high rejection towards sugar compounds (glucose, fructose and sucrose) (100%) when compared with the NP030 membrane (4.02%). The performance of selected membranes in terms of permeate flux, fouling index and water permeability recovery was also evaluated. On the base of experimental results, an integrated membrane process for the fractionation of artichoke wastewaters was proposed. This conceptual process design permitted to obtain different valuable products: a retentate fraction (from the NP030 membrane) enriched in phenolic compounds suitable for nutraceutical, cosmeceutical or food application; a retentate fraction (from the Desal DL membrane), enriched in sugar compounds, of interest for food applications; a clear permeate (from the Desal DL membrane) which can be reused as process water or for membrane cleaning.Conidi, C.; Cassano, A.; García Castelló, EM. (2014). Valorization of artichoke wastewaters by integrated membrane process. Water Research. 48:363-374. doi:10.1016/j.watres.2013.09.047S3633744

Phenomenological prediction of desalination brines nanofiltration through the indirect determination of zeta potential

The prediction of nanofiltration (NF) performance at environmentally relevant conditions, e.g.: highly saline brine solutions, is becoming of increasing interest for the recovery of waste materials in the water desalination industry. In this work, the prediction of the separation of sulfate and chloride contained in the retentate of reverse osmosis brackish water desalination by means of the commercial NF270 membrane is studied. Prior to theoretical modelling, streaming potential measurements were performed for aqueous single and binary mixtures of NaCl and Na2SO4 within the range of ionic strengths 1-100 mol/m3. Zeta potential values were obtained applying an extrapolation method from recent literature to allow the calculation of surface charge density under higher ionic strengths found in reverse osmosis desalination brines (100-1200 mol/m3). Then, the obtained surface charge density was used to simulate sulfate, chloride and sodium rejections by means of the Donnan steric pore model (DSPM), in the pressure range 2-20 bar. The good agreement between experimental and simulated rejection values allows validating the approach that enables the prediction of NF performance for the separation of monovalent and divalent anions, of interest for the purification of desalination brines before their further exploitation as a source of sodium chloride concentrated solutions.The authors gratefully acknowledge the funding for the projects CTM2016-75509-R and CTQ2015-66078-R

Nanofiltration and reverse osmosis surface topographical heterogeneities: Do they matter for initial bacterial adhesion?

The role of the physicochemical and surface properties of NF/RO membranes influencing bacterial adhesion has been widely studied. However, there exists a poor understanding of the potential role membrane topographical heterogeneities can have on bacterial adhesion. Heterogeneities on material surfaces have been shown to influence bacterial adhesion and biofilm development. The purpose of this study was therefore to investigate whether the presence of membrane topographical heterogeneities had a significant role during bacterial adhesion as this could significantly impact on how biofouling develops on membranes during NF/RO operation. An extensive study was devised in which surface topographical heterogeneities from two commercial membranes, NF270 and BW30, were assessed for their role in the adhesion of two model organisms of different geometrical shapes, Pseudomonas fluorescens and Staphylococcus epidermidis. The influence of cross-flow velocity and permeate flux was also tested, as well as the angle to which bacteria adhered compared to the flow direction. Bacterial adhesion onto the membranes and in their surface topographical heterogeneities was assessed using Scanning Electron Microscopy (SEM), Atomic Force Microscopy (AFM), fluorescence microscopy and image analysis. Results showed that up to 30% of total adhered cells were found in membrane defect areas when defect areas only covered up to 13% of the membrane surface area. This suggests that topographical heterogeneities may play a significant role in establishing environmental niches during the early stages of biofilm development. Furthermore, no noticeable difference between the angle of cell attachment in defect areas compared to the rest of the membrane surface was found.European Research CouncilScience Foundation Irelan