Présentation
En anglaisRÉSUMÉ
Les nanotextiles représentent une des dernières innovations que l’industrie textile a connues ces dernières années. Si de très nombreux travaux de recherche ont été et sont encore publiés, les débouchés commerciaux sont encore assez restreints au regard des promesses. Cet article se propose de décrire les différentes stratégies qui peuvent être poursuivies pour intégrer des nano-objets dans les surfaces textiles et/ou pour transformer ces nano-objets en surfaces textiles. Les nano-objets mis en œuvre, les propriétés et les applications commerciales seront discutées.
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Nanotextiles are one of the latest innovations of the recent years in the textile industry. Even if a lot of research has been and is still undergone, the commercial products are still quite limited despite the promises. This article aims to describe the different strategies that can be pursued to integrate nanoobjects into textile surfaces and / or to transform these nanoobjects into textile surfaces. Nanoobjects, properties and commercial products will be discussed.
Auteur(s)
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Yannick BRETON : Docteur de l’université d’Orléans en physico-chimie des matériaux - Ingénieur recherche & développement METIS, Villefontaine, France
-
Bruno MOUGIN : Docteur de l’université Claude BERNARD (LYON I) en matériaux polymères et composites et ingénieur de l’École nationale supérieure de chimie de Clermont-Ferrand (ENSCCF) - Responsable projets, pôle de compétitivité TECHTERA, Ecully, France
INTRODUCTION
Les nanotechnologies trouvent désormais des utilités dans de nombreux domaines applicatifs. En effet, les outils de structuration de la matière à l’échelle submicronique sont de mieux en mieux maîtrisés et conduisent à la génération et au contrôle de propriétés des matériaux, autrefois cantonnées à des domaines très pointus. Si quelques secteurs grand public comme la cosmétique ont été précurseurs en la matière, la rencontre de ces nouvelles technologies avec la population la plus large devait obligatoirement passer par un mariage réussi avec le secteur textile. Suivant une évolution des tricots et tissus vers des produits toujours plus techniques et fonctionnels, apparaissent ainsi sur le marché toutes sortes de textiles aux propriétés nouvelles, fondées sur les utilisations de l’effet « nano ». Il reste que la communication et la publicité qui accompagnent l’émergence des nanotechnologies et plus particulièrement des nanomatériaux dans des applications grand public doivent faire l'objet d'une attention particulière au regard des problématiques de risques et d'acceptation sociétale.
Le véritable intérêt des nanotechnologies vient de la capacité à structurer la matière à l’échelle nanométrique et de la découverte des propriétés insolites des matériaux ainsi conçus. Les applications de ces nanomatériaux confèrent des avantages à tous les stades de la chaîne textile, depuis la fabrication des fibres et des fils jusqu’à la confection et même l’usage quotidien du produit fini : résistance mécanique des fibres, durabilité des couleurs et textile électronique…
Chaque corps de métier de la filière textile est ainsi susceptible d'y trouver son intérêt. Cet article se propose de faire un état de l’art des nanotextiles, issu de l’union de l’effet « nano » et du secteur textile, et d’en décrypter les avantages, les enjeux cachés et les problèmes classiques associés à la mise en œuvre de ces nouveaux matériaux.
KEYWORDS
nanomaterial | nanofibre | nanoparticule | nano-objects | textile | nanotextile
VERSIONS
- Version archivée 1 de juin 2011 par Yannick BRETON, Bruno MOUGIN
DOI (Digital Object Identifier)
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2. Technologies
2.1 Production de fibres et filaments
La nanostructuration d'un filament ou d'une fibre obtenue par coupage de ce filament peut se faire selon trois voies :
-
la structuration à l'échelle nanométrique de la morphologie du filament (résultant de l'ingénierie des polymères) :
→ on obtient un filament nanocomposite ou nanohybride ;
-
l'adjonction ou l'incorporation de nanomatériaux au filament :
→ on obtient un filament nanocomposite ou nanohybride ;
-
la production d'un filament dont le diamètre est de l'ordre de quelques dizaines de nanomètres :
→ on obtient un nanofilament (industriellement, la production des filaments et du fil non texturé sont vus comme une seule et même étape).
2.1.1 Cas des fibres artificielles
La matière naturelle la plus utilisée pour les fibres artificielles est la cellulose principalement extraite du bois et régénérée pour être filable. D'autres fibres de ce type sont produites à partir de protéines de lait, de soja ou encore à partir d'alginates. Dans ce qui suit, nous nous concentrerons sur les fibres obtenues à partir de la cellulose, mais les procédés décrits s’adaptent en théorie à toutes les natures de fibres citées.
Quelques rappels sur les procédés de régénération de la cellulose
Le premier procédé mis au point pour la régénération de la cellulose est le procédé Viscose (greffage de disulfure de carbone et solubilisation dans de l’eau) qui donna son nom à la fibre textile éponyme. Différentes technologies ont été mises au point rendant le procédé de régénération de la cellulose moins polluant : procédé Lyocell (solvant, N-Methylmorpholine N-Oxide (NMMO) de la société LENZING® ou CUPRO (procédé cupro-ammoniacal) de la société ASAHI KASEI®.
De nouveaux procédés sont en cours de développement ou de préindustrialisation et font l’objet de gros investissements. On peut citer les sociétés Infinited Fiber Company (FI) et son procédé...
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Technologies
BIBLIOGRAPHIE
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(3) - LEPORE (E.), BOSIA (F.), BONACCORSO (F.), BRUNA (M.), TAIOLI (S.), GARBEROGLIO (G.), FERRARI (A.C.), PUGNO (N.M.) - Spider silk reinforced by graphene or carbon nanotubes. - 2D Mater, vol. 4, p. 031013 (2017).
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(4) - WANG (Q.), WANG (C.), ZHANG (M.), JIAN (M.), ZHANG (Y.) - Feeding Single-Walled Carbon Nanotubes or Graphene to Silkworms for Reinforced Silk Fibers. - Nano Lett., vol. 16, 10, p. 6695-6700 (2016).
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(5) - WENDLER (F.), MEISTER (F.), MONTIGNY (R.), WAGENER (M.) - A New Antimicrobial ALCERU® Fibre with Silver Nanoparticles. - FIBRES & TEXTILES in Eastern...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
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Aspects sécurité des nanomatériaux et nanoparticules manufacturés.
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Matériaux non tissés.
https://www.tappinano.org/whats-up/production-summary/ (page consultée le 29 novembre 2019)
Fibres de verre antibactériennes : http://www.sunox.it/en/ (page consultée le 29 novembre 2019)
https://heiq.com/technologies/heiq-sun-block/ (page consultée le 29 novembre 2019)
https://www.hwnanomaterial.com/flame-retardant-antimony-trioxide-sb2o3-nanoparticles_p86.html (page consultée le 29 novembre 2019)
Sonochimie sur coton : http://argamantech.com/ (page consultée le 29 novembre 2019)
Sonochimie : https://www.nano-textile.com/about-us/ (page consultée le 29 novembre 2019)
https://euon.echa.europa.eu/view-article/-/journal_content/title/test-guidelines-for-safety-testing-of-nanomaterials (page consultée le 29 novembre 2019)
http://www.polyrise.com/ (page consultée le 29 novembre 2019)
http://www.smartsilver.com/apparel (page consultée le 29 novembre 2019)
https://www.radicigroup.com/en (page...
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