Sandra Wassink
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Nous avons tous vécu cela…. Envie de courir, de se balader ou de faire du vélo et il pleut ! Heureusement, les vêtements imperméables existent. Ce qui m'intéresse, c'est la façon dont ces vêtements sont fabriqués. Comment rendre un tissu à la fois respirant et imperméable ou hydrofuge ? En d'autres mots, qu'est-ce qui rend le vêtement anti-pluie ? L’application d’une couche hydrophobe peut être un élément de réponse.

Dans l'article d'aujourd'hui, je vais vous parler de l'application d'une couche hydrophobe utilisant un système CEM (système d'évaporation et de mélange contrôlé).

Système d'évaporation CEM

Couche hydrophobe

Les vêtements imperméables et respirants empêchent les gouttes d'eau de pénétrer à l'intérieur du tissu tout en permettant l’évacuation de la transpiration – une caractéristique très intéressante lorsqu'on veut faire du sport sous la pluie.

Comment transformer les caractéristiques des tissus et des textiles ou les rendre hydrophobes sans altérer les principales propriétés de leurs fibres ?

L’Empa, Les laboratoires fédéraux suisses des sciences des matériaux et des technologies

L’Empa, un institut de recherche de l’EPF (Écoles polytechniques fédérales) consacré aux sciences des matériaux et aux technologies, étudie et applique la polymérisation plasma pour déposer des nanocouches de polymères sur des tissus et des fibres dans le but de modifier leur surface et plus spécifiquement de les rendre hydrophobes.

Un système d'évaporation et de mélange contrôlé (système CEM) a joué un rôle important dans ce processus, en particulier au niveau de l’apport contrôlé de précurseurs polymères. Un système CEM est un système d'évaporation liquide innovant qui peut être appliqué dans des procédés atmosphériques ou sous vide. Le système de génération de vapeur se compose d'un régulateur de débit liquide (thermique ou Coriolis), d'un régulateur de débit massique pour le gaz porteur et d'une chambre de mélange et d'évaporation régulée en température. Vous pouvez en savoir plus sur cette technologie en lisant notre article « Le CEM: une technique innovante de production de vapeur »

CEM- ElFlow-Mini-Coriflow

Procédé de polymérisation plasma

Dans cet essai en laboratoire d'un procédé de polymérisation plasma à basse pression (0,1 mbar), le précurseur polymère liquide hexaméthyldisiloxane (HMDSO) est évaporé puis activé par le plasma dans le but d'être polymérisé et déposé sur la surface de la fibre pour créer une couche hydrophobe. Pour obtenir un débit de vapeur stable et reproductible du précurseur polymère, le débit du HMDSO liquide et le débit du gaz porteur doivent être régulés avec précision.

Un système CEM est utilisé pour évaporer le HMDSO. Dans cette configuration, le HMDSO liquide est extrait d'un réservoir à température ambiante puis son débit est régulé par un débitmètre Coriolis. Le HMDSO liquide est ensuite entraîné par le gaz porteur argon provenant d'un régulateur de débit massique thermique puis vaporisé dans un échangeur thermique pour être chauffé de façon contrôlée. Le débit de vapeur est introduit dans la chambre de réaction du plasma à une pression absolue de 0,1 mbar. Le tout est contrôlé via un automate et visualisé par le logiciel LabView de National Instrument.

Le HMDSO permet de déposer des couches de polysiloxane à basse température, ce qui permet de traiter les fibres qui ne résistent pas aux températures élevées. L'institut Empa travaille sur la polymérisation plasma à basse pression afin d’augmenter le rendement en faisant un dépôt homogène sur la surface de la fibre et en réduisant la quantité de produits chimiques.

Après les succès rencontrés en laboratoire et dans les essais, Empa souhaite industrialiser le processus.

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Téléchargez notre note d'application sur les textiles et tissus hydrofuges: Water repellent fabrics and textiles