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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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Contexte4. Aspects normatifs, sanitaires et règlementaires
L’acceptation sociétale des textiles incorporant des nanotechnologies est délicate, en particulier en Europe. L’évaluation des risques associés depuis la fabrication jusqu’à la fin de vie de ces textiles est une tâche d’importance fondamentale qui doit être prise en compte. Le peu de recul des scientifiques dans ce domaine s’ajoute à un manque de connaissances et freine la mise en place d’une réglementation commune.
4.1 Mesures et détections adaptées aux nanotextiles
Depuis quelques années, on voit apparaître au niveau des laboratoires des méthodes de caractérisations spécifiquement adaptées aux textiles contenant des nanomatériaux. L’étude globale sur le cycle de vie des nanotextiles rendue par l’EMPA confirme les voies potentielles de diffusion des nanomatériaux dans l’environnement : des matières premières à la fin de vie, ce sont les étapes d’utilisation (usure et entretien) et de fin de vie qui posent le plus de problèmes.
Le laboratoire suisse de l’EMPA a montré que des nanoparticules d’argent se retrouvaient dans l’eau de lavage de nanotextiles aux propriétés antibactériennes à base d’argent . La quantité perdue varie en fonction de la nature du traitement (méthode d’incorporation de l’argent dans le textile), entre 1 et 45 %, et est maximale lors du premier lavage. Dans le cas d’une incorporation de nanoparticules d’argent, cette même étude montre que la taille des objets influence leur résistance au lavage : plus ils sont gros, moins ils tiennent aux lavages. Par contre la distribution de tailles des particules rejetées est peu dépendante de celle des particules d’origine. L’effet abrasif du lavage est primordial dans le relargage des particules alors que la présence d’additifs (acide peracétique, eau oxygénée) sensés favoriser la dissolution de l’argent ne jouent pas de rôle majeur. Cette étude est pionnière dans le domaine et assoit les bases des réflexions futures. Il n’existe pas actuellement de méthode de mesure du relargage...
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BIBLIOGRAPHIE
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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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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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