La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

XX èmes Olympiades Nationales de la chimie 2004 Chimie et beauté Au fil de la chimie.

Présentations similaires


Présentation au sujet: "XX èmes Olympiades Nationales de la chimie 2004 Chimie et beauté Au fil de la chimie."— Transcription de la présentation:

1 XX èmes Olympiades Nationales de la chimie 2004 Chimie et beauté Au fil de la chimie

2 Sommaire Introduction 1- Les fibres textiles 2- Lennoblissement traditionnel 3- Les textiles innovants Perspectives : Les textiles du futur

3 Introduction

4 1- LES FIBRES : Classification, propriétés et exemple de fabrication Fibres naturelles : fibres cellulosiques (principalement coton), laine, soie,… Fibres artificielles : viscose, acétate, Fibres synthétiques : polyamide (PA), polyester (PET), fibres acryliques Classification

5 1- LES FIBRES : Classification, propriétés et exemple de fabrication Formule chimique / Structure Cellulose PA 6 PET

6 1- LES FIBRES : Classification, propriétés et exemple de fabrication Relation structure/propriétés : fibres naturelles –Hydrophiles –Bon confort –Entretien délicat (froissabilité du coton et du lin, détachage, stabilité dimensionnelle / feutrage de la laine)

7 1- LES FIBRES : Classification, propriétés et exemple de fabrication Relation structure/propriétés : fibres artificielles –Hydrophiles –Confort correct –Entretien proche de celui des fibres naturelles, –Exception : lacétate

8 1- LES FIBRES : Classification, propriétés et exemple de fabrication Relation structure/propriétés : fibres synthétiques –Plutôt hydrophobes –Peu de confort –Entretien facilité

9 1- LES FIBRES : Classification, propriétés et exemple de fabrication Fibres cellulosiques : phénomène de la froissabilité Froissabilité -Critère négatif pour le consommateur et défaut du produit -Recherche des produits qui simplifient la vie de tous les jours (entretien facilité), études depuis 40 ans

10 1- LES FIBRES : Classification, propriétés et exemple de fabrication Formation des plis Formation dun pli sous une contrainte de pression ou de flexion et en présence dhumidité Exemple : cas du conducteur assis - Position quasi-statique - Augmentation de lhumidité relative à proximité de létoffe (pas de ventilation due au mouvement du corps)

11 1- LES FIBRES : Classification, propriétés et exemple de fabrication Structure de la cellulose (1/2) Cellulose : Enchaînement de motifs cellobioses

12 1- LES FIBRES : Classification, propriétés et exemple de fabrication Structure de la cellulose (2/2) Liaisons hydrogène entre les chaînes de cellulose Cohésion et stabilité entre les chaînes macromoléculaires

13 1- LES FIBRES : Classification, propriétés et exemple de fabrication Mécanisme de formation des plis Trois étapes successives : 1°) Gonflement de la fibre de cellulose en présence deau 2°) Formation du pli 3°) Séchage qui permet de fixer le pli

14 1- LES FIBRES : Classification, propriétés et exemple de fabrication 1°) Gonflement (1/2) En présence deau => Gonflement de la fibre Rupture de toutes les liaisons hydrogène de la zone amorphe

15 1- LES FIBRES : Classification, propriétés et exemple de fabrication 1°) Gonflement (2/2) - Formation de nouvelles liaisons hydrogène entre eau et cellulose - Rupture des liaisons hydrogène de la cellulose Eau = gonflant de leau - Possibilité de déformer les chaînes (glissement des chaînes) et de faire varier la structure

16 1- LES FIBRES : Classification, propriétés et exemple de fabrication 2°) Formation du pli –application dune contrainte de pression ou de flexion –variation de la structure

17 1- LES FIBRES : Classification, propriétés et exemple de fabrication 3°) Séchage Fixation du pli / Le pli est formé –Séchage : Elimination de leau –Les liaisons hydrogène entre les chaînes de cellulose se reforment mais différemment de létat initial

18 1- LES FIBRES : Classification, propriétés et exemple de fabrication Comment éliminer le pli ? 1 °) Gonflement à nouveau de la fibre de cellulose en présence deau 2°) Eliminer le pli et étape de séchage Repassage à la vapeur Formation / Élimination des plis : Phénomène réversible

19 1- LES FIBRES : Classification, propriétés et exemple de fabrication Exemple de la fabrication dun polyester le PET obtenu à partir déthylène glycol et dacide téréphtalique Réaction de pré-polymérisation :

20 2- LENNOBLISSEMENT DES TEXTILES Lennoblissement - Définition Avant l'opération d'ennoblissement, ces textiles sont généralement appelés « écrus » L'ennoblissement est l'ensemble des opérations permettant d'ajouter des caractéristiques particulières aux textiles tissés, tricotés, tressés et non-tissés.

21 –Pré-traitements –Teinture ou impression –Finitions mécaniques ou chimiques 2- LENNOBLISSEMENT DES TEXTILES Les grandes étapes

22 Objectifs –Eliminer les impuretés naturelles et/ou les substances chimiques déposées au préalable –Réduire la coloration naturelle de la fibre –Modifier la chimie de la surface => Préparation à la teinture et aux finitions 2- LENNOBLISSEMENT DES TEXTILES Pré-traitements

23 Lavage (nettoyage, désensimage, désencollage) Flambage Blanchiment Ces opérations sont nécessaires afin de réaliser la teinture ou l'impression et la finition dans les meilleures conditions. 2- LENNOBLISSEMENT DES TEXTILES Pré-traitements

24 –Détruire les colorants naturels –Rendre hydrophile la surface => préparation à la teinture et aux finitions –Traitement par oxydation Hypochlorite de sodium (eau de javel) : Na + + ClO - Chlorite de sodium : Na + + ClO 2 - Peroxyde dhydrogène (eau oxygénée) : H 2 O 2 2- LENNOBLISSEMENT DES TEXTILES Blanchiment (fibres naturelles) (1/2)

25 Oxydation par les ions hypochlorites (attention à loxydation de la cellulose) pH = 9-11 / Température ambiante Neutralisation par lhydrogénosulfite de sodium : Na + + HSO LENNOBLISSEMENT DES TEXTILES Exemple : Blanchiment à l eau de javel (2/2)

26 Objectif Donner à une fibre, un fil ou une étoffe, dans toute sa longueur et dans toute son épaisseur, une couleur unie. Paramètres pour le choix du colorant : –nature du support –application visée –technique de mise en œuvre 2- LENNOBLISSEMENT DES TEXTILES La teinture

27

28 2- LENNOBLISSEMENT DES TEXTILES Colorants Directs- Cellulose (1/2) Premier colorant : Le Rouge du Congo Colorant soluble dans leau (groupes sulfonates -SO 3 - ) Affinité pour les fibres cellulosiques et animales

29 2- LENNOBLISSEMENT DES TEXTILES - Egalement appelés « substantifs » - Pas besoin de mordant (teinture en bain neutre) - Avantages principaux : grande variété de coloris, facilité dapplication et prix modique -Inconvénient : manque de solidité au lavage - Alternative : traiter la teinture avec un produit cationique formant avec le colorant anionique un complexe moins soluble Colorants Directs- Cellulose (2/2)

30 2- LENNOBLISSEMENT DES TEXTILES Colorants acides- Polyamide (1/2) -Teinture de certaines fibres (animales, PA) en milieu acide - Groupe chromophore + groupes sulfonates pour la solubilisation

31 2- LENNOBLISSEMENT DES TEXTILES Colorants acides- Polyamide (2/2) - Cas du PA : NH 2 seulement en bouts de chaîne + [NH 2 ] peut varier en fonction dune fabrication, dun traitement thermique (thermofixation) ou chimique Variation des propriétés tinctoriales -Largement utilisés aujourdhui -Palette des nuances la plus complète -Seul inconvénient : faible solidité à tous les facteurs de dégradation - Exemple de liaisons : NH 3 + PA -O3S-O3SColorant attraction électrostatique En milieu acide (pH = 5)

32 2- LENNOBLISSEMENT DES TEXTILES Les apprêts chimiques - Définition Principe général : application dune formulation pour conférer une propriété spécifique. Principaux apprêts : –Protection : hydrofugation, oléofugation, ignifugation, action biocide –Tenue à lusage : infroissabilité, stabilité dimensionnelle, solidité des teintures –Organoleptiques : modification du toucher, adoucissant

33 2- LENNOBLISSEMENT DES TEXTILES Exemples de formulation – Produits en suspension, émulsion, dispersion –Produits réactifs ou/et pré-polymères réticulables pour former un film macromoléculaire autour des fibres (étape de chauffage pour fixer)

34 2- LENNOBLISSEMENT DES TEXTILES Infroissabilité des fibres cellulosiques (1/2) Principe : réduire, sinon annuler, laptitude de la cellulose (en particulier du coton) à se froisser au porter Démarche : bloquer les groupes hydroxyles pour éviter le gonflement en présence deau et par conséquent la formation des plis

35 2- LENNOBLISSEMENT DES TEXTILES Infroissabilité des fibres cellulosiques (2/2) Exemples dapprêts : réactifs polyfonctionnels (aldéhydes, alcools, acides) susceptibles de réagir avec les groupes hydroxyles -OH de la cellulose pour conduire à sa réticulation – Traitement « non Iron » R = réticulant

36 2- LENNOBLISSEMENT DES TEXTILES Exemple de traitement « non iron » (1/2) Utilisation dacides polycarboxyliques (développement depuis ans) HOOC - (CH 2 ) n – COOH : au minimum 2 fonctions acides Le plus étudié : lacide butane-1,1,4,4-tétracarboxylique (BCTA)

37 2- LENNOBLISSEMENT DES TEXTILES Exemple de traitement « non iron » (2/2) Réticulation : réaction destérification, en catalyse acide, entre les groupes -OH de la cellulose et les groupes -COOH du polyacide carboxylique Cellulose –OH + HOOC – (CH 2 ) n – COOH + OH - Cellulose Cellulose –O- OC – (CH 2 ) n – CO - O- Cellulose + 2 H 2 O

38 3- LES TEXTILES INNOVANTS Principales voies dobtention Nouvelles fibres Structure du textile (fonctionnalités mécaniques) Traitements de finition Microencapsulation

39 3- LES TEXTILES INNOVANTS Microencapsulation - définition La microencapsulation consiste à isoler une substance active du milieu extérieur en lenveloppant dune membrane (aminoplaste par exemple) formant une capsule sphéroïdale (quelques m à 500 m) Système réservoir Existence de différents types de microcapsules

40 3- LES TEXTILES INNOVANTS Exemple de technique de fabrication : la polymérisation inter faciale 1- Chlorure de diacyle en solvant organique dans phase dispersée 2- Polymérisation Inter faciale par ajout d une diamine

41 3- LES TEXTILES INNOVANTS Exemple de développement : les Cosméto-textiles Rencontre du textile et des cosmétiques : immobilisation dactifs cosmétiques microencapsulés sur des textiles

42 3- LES TEXTILES INNOVANTS Mise en oeuvre des capsules Etat initial Au porter : destruction de la paroi sous contrainte (frottement)

43 3- LES TEXTILES INNOVANTS Chaussant (Collants, bas, mis-bas, chaussettes) Lingerie Vêtements de sport (fuseau, caleçon, panty) Article de mode (foulard) Exemples dapplications commerciales dans lhabillement

44 LES TEXTILES DU FUTUR Greffage denzymes (très gloutons) TiO 2 + UV + H 2 O = oxydation


Télécharger ppt "XX èmes Olympiades Nationales de la chimie 2004 Chimie et beauté Au fil de la chimie."

Présentations similaires


Annonces Google