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RÉSUMÉ
Les nanotechnologies ont permis de générer toute sorte de nanomatériaux aux propriétés singulières, qu’il est opportun de marier aux fonctionnalités intrinsèques des textiles. Ainsi, nanoparticules d’argent aux effets antibactériens, membranes à base de nanofibres et revêtements nanostructurés imitant la feuille de lotus, se retrouvent déjà dans des produits textiles de grande consommation. Pour réaliser ces nanotextiles, les entreprises du secteur ont deux choix : incorporer des nanomatériaux préfabriqués avec les outils traditionnels ou faire évoluer cet outil industriel vers la production de nanocomposés (nanocouches, nanofibres principalement) directement intégrés aux textiles. Quelle que soit la stratégie adoptée, elle doit s’accompagner des précautions nécessaires à la manipulation de ces nouveaux produits, en particulier aujourd’hui dans un cadre règlementaire toujours en cours de définition.
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Nanotechnology has generated all kinds of nanomaterials which have singular properties and are desirable for combining the intrinsic features of textiles. Thus, silver nanoparticles with antibacterial agents, nanofiber based membranes and lotus-leaf-like nanostructures are already found in consumer textile products. To produce these nanotextiles, companies have two choices: either incorporating manufactured nanomaterials using traditional tools or by developing this industrial tool towards the production of nanocomposites (mainly nanolayers, nanofibers) directly integrated into textiles. Whatever the strategy, it will have to be compliant with the dedicated and future safety rules that occur when handling nanomaterials.
Auteur(s)
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Yannick BRETON : Docteur de l’université d’Orléans en physico-chimie des matériaux - Ingénieur recherche et développement, METIS
-
Bruno MOUGIN : Docteur de l’université Claude Bernard (Lyon I) en matériaux polymères et composites - Ingénieur de l’École nationale supérieure de chimie de Clermont-Ferrand (ENSCCF) - Ingénieur recherche et développement, METIS
INTRODUCTION
Les nanotechnologies ont permis de générer toutes sortes de nanomatériaux aux propriétés singulières, qu’il est opportun de marier aux fonctionnalités intrinsèques des textiles. Ainsi nanoparticules d’argent aux effets antibactériens, membranes à base de nanofibres et revêtements nanostructurés imitant la feuille de lotus se retrouvent déjà dans des produits textiles de grande consommation. Pour réaliser ces nanotextiles, les entreprises du secteur ont deux choix : incorporer des nanomatériaux préfabriqués avec les outils traditionnels ou faire évoluer cet outil industriel vers la production de nanocomposés (nanocouches, nanofibres principalement) directement intégrés aux textiles. Quelle que soit la stratégie adoptée, elle doit s’accompagner des précautions nécessaires à la manipulation de ces nouveaux produits, en particulier aujourd’hui dans un cadre règlementaire toujours en cours de définition.
Nanotechnology-based materials have singular properties that will bring textile products new opportunities. Nano-silver based antibacterial agents, nanofibres-based membranes, lotus leaf like coatings may already be found in mass market textiles. To produce these nanotextiles, companies have two choices : either incorporating manufactured nanomaterials using traditional equipments or integrating the production of nanomaterials on-site. Whatever the strategy, it will have to be compliant with the dedicated and future safety rules that occur when handling nanomaterials.
nanotechnologie, nanotextile, textile, nanomatériau, nanofibre, ennoblissement.
nanotechnology, nanotextile, textile, nanomaterial, nanofibre, finishing.
Jusqu’à aujourd’hui cantonnées à des domaines très pointus, les applications des nanotechnologies s’étendent depuis le début du XXIe siècle à des secteurs de la vie courante. 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, sur le marché apparaissent toutes sortes de textiles aux propriétés nouvelles, basées sur les utilisations de l’effet « nano ». Cependant 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 d'acceptation sociétale.
Le véritable intérêt des nanotechnologies vient de la capacité récente 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, issus 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.
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- Version courante de nov. 2020 par Yannick BRETON, Bruno MOUGIN
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Aspects normatifs, sanitaires et règlementaires3. Applications des nanotextiles
Les textiles incorporant des nanotechnologies sont déjà sur le marché grand public, dans des applications techniques. Ils représentaient un marché d’environ 13 milliards d’euros en 2007 qui devrait décupler en 2012.
Dans les paragraphes suivants sont explicitées les principales propriétés existantes dans le domaine textile, issues des nanotechnologies.
3.1 Effets de types antibactériens et anti-odeur
On qualifie d’antibactérien ou d’antimicrobien, un produit dont on ne sait pas si l’action est bactéricide ou bactériostatique, c'est-à-dire respectivement qui détruit l’ensemble des micro-organismes procaryotes (microbes, bactéries...) ou qui en limite leur prolifération. On qualifie d’antifongique, d’antimycosique ou d’antiparasitaire, l’effet d’un produit sur les champignons, les algues, les parasites, etc. (micro-organismes de type eucaryote). Le terme antiviral est réservé à une action sur les virus et le terme biocide englobe l’ensemble de toutes les activités précédemment décrites.
Il existe de nombreux nanomatériaux présentant une activité biocide. L’efficacité de ceux-ci dépend fortement de la quantité d’actifs présents dans ou sur la fibre et des conditions d’utilisation. En particulier, les principes actifs de type métalliques supportés ou non sur des zéolites (ou des résines échangeuses d’ions) nécessitent la présence d’eau pour fonctionner. En effet, l’eau intervient à un stade du mécanisme de l’action du biocide : solubilisation du métal (ions) ou génération de l’espèce active dans le cas du dioxyde de titane. Ce dernier nécessite en plus une irradiation par un rayonnement ultraviolet. Les nanoparticules d’argent sont actuellement les matériaux les plus « à la mode » dans le secteur textile. Les récents développements des dérivées silylés d’ammoniums quaternaires sont à l’origine de leur plus grande durabilité et d’un certain regain d’intérêt. Le chitosan quant à lui ne présente qu’une activité bactériostatique.
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BIBLIOGRAPHIE
-
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(2) - MEISTER (F.), GERSCHING (D.), MELLE (J.) - ALCERU-thermosorb – a innovative, active thermoregulating cellulose fiber - Chemical Fibers International, 6, 355-356 (2005).
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(3) - BÜTTNER (R.), MARKWITZ (H.), KNOBELSDORF (C.) - ALCERU®silver – A new ALCERU® fibre with versatile application potential - Lenzinger Berichte, 85, 131-136 (2006).
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(4) - WENDLER (F.), MEISTER (F.), MONTIGNY (R.), WAGENER (M.) - A New Antimicrobial ALCERU® Fibre with Silver Nanoparticles - FIBRES & TEXTILES in Eastern Europe, 15 (5-6), 64-65 (2007).
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(5) - VIGOLO (B.), PENICAUD (A.), COULON (C.), SAUDER (C.), PAILLER (R.), JOURNET (C.), BERNIER (P.), POULIN (P.) - Macroscopic Fibers and Ribbons of Oriented Carbon Nanotubes, Science - 290, 5495, 1331-1334 (2000).
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(6)...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
Nanostructure Fiber Developed for Advanced Firefighting Suits
http://www.teijin.co.jp/english
3B the fiberglass company est à la pointe des composites renforcés fibre de verre grâce à un partenariat avec Nanocyl pour le développement d’une nouvelle génération de fibres à base de CNT (nanotubes de carbone).
HAUT DE PAGE
Nanotech Conference and expo 2009, SOM C. – Safe nanotextiles from a life cycle perspective
http://www.nsti.org/Nanotech2009
HAUT DE PAGE
ISO Nanotechnologies-Health and safety practices in occupational settings relevant to nanotechnologies ISO/TR 12885:2008.
HAUT DE PAGE
Method of preparing aramid polymers incorporating carbon nanotubes US2008287598.
Production of dyed textile...
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