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Les nontissés se mettent aux nanofibres

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Genève, 12 - 15 avril. Index , l’exposition triennale sur les nontissés, montre l’évolution vers les nanofibres avec de nouveaux procédés. La tendance est aussi à l’élasticité des nontissés qu

Les nontissés n’échappent pas à la tendance nano. Faire des nanofibres c’est accroitre le rapport surface/volume donc obtenir des produits meilleurs en rétention de fluides, en filtration, ouvrir des possibilités en catalyse, rendre les matériaux bactériostatiques etc.

La méthode traditionnelle pour obtenir des filaments est l’extrusion-étirage à partir de buses qui donnent des filaments de l’ordre du micron à la dizaine de microns.

Passer sous la barre du micron est un défi que Reifenhäuser avec son Reicofil melt-blown commence à relever, tout comme Nordson avec son système Nanophase. Mais gagner un facteur dix voire cent sur le diamètre semble à portée de main au travers de procédés nouveaux.

 Le centre de recherche du RWTH à Aix la Chapelle propose un procédé d’électrofilage de polymères hydrosolubles. La solution de polymère passe au travers d’une buse soumise à une différence de potentiel de 10 à 50 kV. Le jet est étiré et se dirige vers la contre-électrode où il s’amasse en matelas. Les fibres obtenues ont un diamètre de 100 nm à 1 µm. Les paramètres sont nombreux, tant au niveau de la solution utilisée que du procédé (débit, distance, champ électrique).

Les polymères utilisables sont très variés, y compris des biopolymères comme la kératine ou le chitosane (naturellement antimicrobien) ou des minéraux à base de silicones pour faire des fibres de silice dans lesquelles on peut insérer des composés ayant des propriétés catalytiques ou photocatalytiques.

Si les recherches allemandes sont encore au stade laboratoire, la société tchèque Elmarco semble prête à l’industrialisation avec son procédé Nanospider développé à l’université technique de Liberec, dont elle détient les droits.

 Des polymères hydrosolubles (alcool polyvinylique) ou solubles dans des solvants organiques (polyamide, polyuréthane) ont déjà été filés sur des machines de 0,30 m ou 1,6 m de largeur avec des vitesses de dépôt de 0,1 à 1 m2/min pour des produits compris entre 0,5 et 2 g/m2.

 Les filaments font 50 à 500 nm. La société a déjà testé des produits médicaux (revêtement de plaies étendues avec dissolution du pansement) et des absorbants acoustiques légers ainsi que des produits filtrants (faible perte de charge).

Petr Kuzel Ingénieur chez Elmarco promet une machine industrielle d’ici la fin de l’année ; il faut dire que les plus grands noms du nontissé sont venus voir avec intérêt le démonstrateur présenté sur le stand.

Le principe est complètement différent, plus de buses individuelles pour produire chaque fibre. Un cylindre à moitié immergé dans la solution de polymère tourne lentement. Sur sa face émergée un mince film de solution duquel partent vers le haut sous l’action d’un champ électrique de 30 à 100 kV des centaines de filaments qui sont repris en nappe.

Du fait de ce principe, la machine est très compacte et simple. La société se dit prête à vendre des machines ce qui serait nouveau sur ce marché car les quelques nanofibres présentées sur le marché sont vendues par des sociétés qui ne proposent pas le procédé.

Outre les fibres d’autres produits nano étaient présentés comme ceux de Nanophase Technologies Corp, des dispersions d’oxyde de zinc dans l’eau pour conférer des propriétés anti-UV et anti-feu de surface.

Autre tendance l’élasticité, d’ailleurs deux Awards ont été remis par l’EDANA (organisme professionnel des nontissés en Europe) sur le sujet à Advanced Design Concepts (BBA Fiberweb) pour son nontissé (spunbond) élastique et à Foreverfresh Global pour des sous-vêtements féminins (minislip) réalisés avec cette matière qui donne beaucoup plus de confort : toucher doux, élasticité pour épouser les formes.

Le produit est constitué d’une fibre en TPU thermoplastique polyuréthane revêtu très finement de polyéthylène, c’est donc un bicomposant ; son lancement date du début d’année. C’est la couche très superficielle (5% en masse) qui apporte le toucher très doux.

Outre la première application ce nontissé trouvera d’autres applications dans les vêtements de travail (plus d’aisance dans les zones d’articulations) également dans les protections pour adultes, le médical etc. Jean Claude Abed, responsable développement commercial chez BBA annonce que la société poursuit dans les nontissés élastiques et devrait lancer mi 2005 un produit basé sur du polypropylène élastomère.

ExxonMobil profitait d’Index pour lancer deux grades de Vistamaxx VM 2125 et 2120 pour le spunbond. Ce sont des élastomères issus de la catalyse métallocène (procédé Exxpol) qui permet dans une même chaine polymère de crééer des zones souples ; la propriété est donc intrinsèque, ce n’est pas un bicomposant. D’autres grandes sociétés sont actives sur le sujet.

D’autres Awards concernent BASF pour son Acrodur DS 3558 et 3515 des résines acryliques à base aqueuse exemptes de formaldéhyde et Ahlstrom pour son média filtrant à base de nontissés et de carbone actif régénérable par photooxydation ainsi que Freudenberg pour sa cartouche filtrante à haute efficacité et haute capacité (perte de charge moindre, accroissement des durées de vie, facilité de nettoyage et tenue jusqu’à 90 °C).

A noter aussi la présence de Creat, le centre de recherches de Chargeurs Interlining, créé en 2002 qui présentait un procédé de fonctionnalisation de nontissés par radiogreffage avec comme application par exemple l’élimination de métaux lourds par des processus d’échange d’ions dans un électrolyseur.


Christian Guyard

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