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RÉSUMÉ
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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Lire l’articleAuteur(s)
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Yannick BRETON : Docteur de l’université d’Orléans en physico-chimie des matériaux - Ingénieur recherche & développement METIS, Villefontaine, France
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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.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de juin 2011 par Yannick BRETON, Bruno MOUGIN
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1. Contexte
Les historiens associent l’apparition des premiers procédés textiles à la période néolithique (de 10 000 à 4 000 ans avant notre ère). L’histoire du textile commence donc bien avant l’Histoire… À cette époque de sédentarisation, l’Homme domestique quelques espèces animales et en utilise les ressources fibreuses pour fabriquer des fils et confectionner des vêtements. Le procédé utilisé correspond au tissage : entrecroisement de fils de chaîne et fils de trame. Bien après, les premiers « métiers à tisser » voient le jour, vers 4 000 ans avant J.-C. Puis, au cours des siècles, on améliore, sans profonde modification des techniques, à la fois les procédés de tissage et d’ennoblissement. Ainsi la teinture et l’impression se modernisent et la sérigraphie remplace l’ancienne technique asiatique dite du pochoir.
La première révolution textile peut être qualifiée de mécanique. Elle correspond au XIXe siècle et à la révolution industrielle initiée en Europe de l’Ouest. À l’époque, le lyonnais Joseph-Marie Jacquard met au point le premier métier à tisser automatisé permettant un contrôle de chaque fil de chaîne de manière isolé. Il devient possible avec une main-d’œuvre réduite de réaliser un motif complexe par un procédé programmé.
La seconde révolution textile est chimique. Elle est aussi plus récente puisqu’elle est consécutive aux progrès réalisés dans la transformation des ressources pétrolifères en produits manufacturés dits synthétiques. Ainsi, le milieu du XXe siècle verra l’explosion de l'apparition de nouvelles fibres polymères et des additifs et apprêts associés (figure 1). On recense aujourd’hui plusieurs centaines de natures de fibres synthétiques et artificielles contre quelques dizaines seulement de natures de fibres naturelles.
L’apparition antérieure des fibres artificielles et de l’acétate de cellulose en particulier a forcé les scientifiques à concevoir de nouveaux types de colorants. Ils se présentent sous forme de poudres très finement divisées, en suspension dans l'eau dont les dimensions caractéristiques dans le bain de teinture sont inférieures...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - BROADBENT (A.D.) - Basic principles of textile coloration. - Society of Dyers and Colourists, 592 p. ISBN 0-901956-76-7 (2001).
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(2) - PEZHMAN (M.), ARANKO (A.S.), LANDOWSKI (C.P.), OLLI (I.), KRISTAPS (J.) - Wolfgang Wagermaier and Markus B. Linder. Biomimetic composites with enhanced toughening using silk-inspired triblock proteins and aligned nanocellulose reinforcements. - [ed.] Science Advances, vol. 5, p. 9 (2019).
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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).
-
(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.
-
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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QUIZ ET TEST DE VALIDATION PRÉSENTS DANS CET ARTICLE
1/ Quiz d'entraînement
Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.
2/ Test de validation
Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.
Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.
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