Vêtements d'extérieur sans PFAS pour les vestes comme pour les pantalons
Les vêtements techniques imperméables sont souvent imprégnés de produits chimiques contenant des PFAS (Per- and PolyFluoroAlkyl Substances), soit en français : les substances per- et polyfluoroalkylées. Des chercheurs de l’Empa développent, en collaboration avec des fabricants textiles, une technologie permettant de trouver des substituts aux PFAS.
Pour que les vêtements techniques résistent à toutes les conditions météorologiques, ils doivent subir une imprégnation chimique. Cependant, les vestes de pluie, maillots de bain et autres articles dotés de revêtements contenant des PFAS polluent l’environnement avec des substances chimiques fluorées persistantes. Il est difficile de remplacer celles-ci, car elles offrent d’excellentes propriétés : elles repoussent l’eau, la saleté et la graisse. C’est pourquoi les chercheurs de l’Empa, en collaboration avec des partenaires industriels, développent des technologies et des matériaux permettant de fabriquer de manière durable et rentable des textiles sans PFAS présentant des propriétés comparables. Le projet est né du réseau Subitex, une coopération entre l’association textile suisse Swiss Textiles et l’Empa à Saint-Gall. Dans le cadre du projet « EC0Tex », soutenu par Innosuisse, l’objectif est de mettre au point des revêtements hydrofuges pour les fils textiles. Pour ce faire, on utilise une installation de revêtement par plasma spécialement mise au point. Récemment, le projet a reçu l’ « Innovation Award » pour la durabilité et l’innovation lors du salon professionnel « Techtextil » à Francfort.
Un remplacement sans regret
Le projet « EC0Tex » repose sur le principe « Safe and Sustainable by Design » (SSbD). « Dans la recherche d’alternatives aux PFAS, nous ne devons pas développer de substituts qui s’avéreraient par la suite tout aussi nocifs », explique Dirk Hegemann, chercheur à l’Empa au sein du laboratoire « Advanced Fibers » de Saint-Gall. C’est pourquoi les chercheurs concilient dès le début du processus de développement les exigences de l’industrie, de l’environnement et de la société. À l’aide d’analyses de risques, ils écartent les matériaux et les technologies qui ne convainquent pas en termes de propriétés, de durabilité ou de rentabilité.
En collaboration avec des entreprises textiles suisses, un nouveau procédé d’imprégnation basé sur la technologie du plasma est en cours de développement. Les techniques conventionnelles nécessitent, pour les substances sans PFAS, de grandes quantités afin d’obtenir les propriétés souhaitées des matériaux. Cela nuit à la fois à la rentabilité et à la durabilité. La nouvelle installation à plasma, développée en collaboration avec l’Empa, permet en revanche d’appliquer des revêtements extrêmement fins directement sur les fibres individuelles d’un fil. « Nous réduisons ainsi considérablement la consommation de produits chimiques tout en obtenant une imprégnation complète des fils », souligne M. Hegemann. Ces fils conviennent aux vêtements de plein air et de sport ainsi qu’aux cordes. Lors du revêtement par plasma, celui-ci est généré par une décharge électrique dans une chambre. L’énergie ainsi libérée vaporise les produits chimiques, qui se lient aux fibres sous forme d’espèces réactives. Habituellement, cette méthode n’imprègne que les fibres externes d’un textile. « Notre nouvelle approche génère des espèces réactives de nature différente qui pénètrent profondément dans la structure du fil », relève-t-il encore. Le résultat : un revêtement pénétrant et durable.
Le défi : la graisse et la saleté
Les scientifiques étudient des composés organosiliciés comme alternative aux PFAS. Leur compatibilité environnementale, notamment en cas d’abrasion ou de lavage, est examinée avec précision. Les premiers résultats montrent que ces composés forment des couches hautement réticulées qui repoussent l’eau et sèchent rapidement, tout en surpassant même la résistance des imprégnations aux PFAS. Le rejet de la graisse et de la saleté, que permettent les textiles aux PFAS, reste toutefois un défi. « Des développements supplémentaires sont nécessaires dans ce domaine pour remplacer les PFAS dans les vêtements de protection au travail ». La grande diversité des composés organosiliciés offre toutefois de nombreuses pistes. Grâce à la technologie du plasma, les chercheurs peuvent adapter les matières premières et les conditions de revêtement afin de développer de nouvelles solutions.
Contribution de: Andrea Six, Empa
Source d'image: Empa