Date de rapport 03-05-2021

L'objectif de ce projet transfrontalier est de développer des finitions textiles conférant des propriétés hydro-/oléophobes et antibactériennes. Le consortium du projet est constitué de 5 partenaires. UCL et Certech possèdent l’expertise de la chimie nécessaire pour réaliser les fonctionnalisations ; Ensait et Centexbel ont la connaissance des produits alternatifs éco-respectueux ; Ensait, CETI et Centexbel ont l’expertise des techniques de l’industrie textile. Cette collaboration est indispensable pour implémenter avec succès ces technologies afin de réaliser des textiles antimicrobiens, résistants à l’eau et aux huiles. Des nouveaux revêtements efficaces, capables de conférer des propriétés superhydrophobes à des tissus textiles, ont été réalisés en une seule étape. Cela a été possible grâce au transfert de connaissances sur les textiles du partenaire flamand (Centexbel) vers les partenaires wallons (Certech et UCL) et vice versa. Les paramètres ont été optimisés par Certech et UCL, sur base de suggestions de Centexbel, afin de se rapprocher des conditions de mise en œuvre industrielles. De bons résultats ont été obtenus pour les propriétés superhydrophobes. Les résultats montrent que l'eau perle et roule sur ces surfaces, démontrant de la sorte que la superhydrophobicité peut être atteinte via l'emploi de formulations exclusivement aqueuses, et en utilisant des composés exempts de fluor. Cela est un résultat très important de la recherche, obtenu grâce aux efforts conjoints des partenaires flamand et wallons. En effet, cela démontre la possibilité d’obtenir des textiles extrêmement résistants à l’eau, tout en utilisant des procédés exempts de solvant organiques toxiques, et en évitant l’utilisation de composés fluorés qui seront bannis par la législation européenne dans le futur. Quand ce même type de surfaces est modifiée par un composé contenant de courtes chaînes fluorées (C4), qui sont encore tolérées par la législation européenne, une forte oléophobie apparaît en plus de la super-hydrophobie. Les objectifs initiaux du projet ont donc tous les deux été atteints. Dans les deux cas, les propriétés de répellence à l’eau et aux huiles résultent d’une augmentation de la rugosité des textiles, apportée par l’ajout de nanoparticules de silice dans les formulations. Il est cependant souhaitable de développer des formulations exemptes de nanoparticules. UCL s'est par conséquent concentré sur l'examen des propriétés hydrophobes inhérentes à la texturation/rugosité intrinsèque des textiles. Il est apparu que la rugosité du tissu est un paramètre majeur qui contrôle la répellence de l’eau. UCL a donc finalisé une étude du lien entre mouillabilité et texturation de surface de tissus et a développé un formalisme mathématique capable de reproduire et prédire les angles de contact et de roulement de gouttes d'eau sur ce type de tissus. Ce modèle permet d'identifier les paramètres q’il faut améliorer pour accroître la glissance/roulement des gouttes sur des tissus. Cette étude et ce modèle vont plus loin que ce qui avait été initialement proposé par le projet, et ont suscité l’intérêt de sociétés impliquées dans le textile, comme la société Décathlon. En outre, UCL a rapidement examiné la transférabilité de certains des revêtements vers d'autres surfaces que les textiles (i.e., le verre ou le carton)UCL, avec des résultats encourageants. En ce qui concerne le Certech, il s'était focalisé sur l'utilisation de solutions de divers silanes de façon à générer la super-hydrophobicité, tout en utilisant des particules différentes de celles de l'UCL. Ces résultats étaient prometteurs mais généralement inférieurs à ceux obtenus par UCL. Une voie alternative a été poursuivie en utilant une cire comme agent d’hydrophobisation. Des angles de contact à l’eau d’environ 140° ont étét obtenus en présence de particules de silice : cependant la tenue mécanique reste à améliorer. Enfin, Certech a réussi de rendre les surfaces des tissus de polyester hydrophobes par la modification de la surface de particules. Différents produits ont été identifiés par Ensait, CETI et Centexbel comme agents antimicrobiens potentiels pour les différents procédés (extrusion, diffusion, foulardage, enduction). - Pour le procédé de filage exécuté par l’Ensait, des agents actifs tels que les tanins, la caséine hydrolysée, la lignine et le chlorellin (extract des microalgues) ont été utilisés. Le CETI produit des multifilaments avec lignine en configuration bicomposante cœur (PET)/gaines (PER+2% lignine). Des essais de filage ont été réalisés en utilisant le PP chargé à 2% de tanins. - La fonctionnalisation par diffusion des tissus en PET nécessite l’utilisation de molécules de petite taille et d’un paramètre de solubilité proche de celui de la fibre de PET. Les résultats montrent que les tissus fonctionnalisés par diffusion par l’Ensait sont efficaces contre les bactéries S. epidermis, S. aureus et E. coli. Des études ont montré le potentiel de l'utilisation de la technique conventionnelle des micro-ondes pour la fonctionnalisation de tissu polyester avec de la vaniline. Comme la littérature montre ; il y a une synergie possible entre certains agents antibactériens. - Des formulations aqueuses ont été sélectionnées pour la fonctionnalisation par foulardage par Centexbel. Certains tissus fonctionnalisés sont efficaces contre les bactéries S. aureus et K. pneumoniae. - Des enductions biosourcées (sur base de polyuréthane) et antibactériens sont examinées pour améliorer la durabilité de l'activité antibactérienne (e.g. après lavage). Certaines enductions ont une bonne résistance aux lavages à 40°C ou même à 60°C. Des produits antimicrobiens sont échangés entre Centexbel et Ensait. Certech a également ajouté dans sa formulation du thymol ou du Cinnamaldéhyde, deux antibactériens employés par l'ENSAIT. Les angles de contacts obtenus avec ces solutions sont identiques aux angles obtenus avec les solutions sans les antibactériens. Ils montrent aussi une activité antibactérienne. Un site web spécifique du projet est développé en trois langues- https://www.interreg-duratex.eu/fr. Les résultats sont largement diffusés sur ce site (via des newsletters et des dossiers avec les résultats finaux de Duratex) et dans diverses publications (scientifiques et populaires) et présentations de conférences. Les publications et présentations peuvent être téléchargées à partir du site Web de Duratex.