Présentation des 14 candidats et des 13 projets du Prix International Théophile Legrand de l’Innovation textile 2012
Créé en 2009 à Fourmies, le Prix International Théophile Legrand de l’Innovation récompensera à hauteur de 18 000 €, ce dimanche 7 octobre 2012 à l'Abbaye Royale de Chaalis, deux chercheurs pour la création originale d’une matière, d’une fibre ou d’une étoffe dans le domaine du textile technique ou intelligent, d’un textile design innovant ou de nouveaux procédés de production industrielle textile.
Quatorze candidats de neuf nationalités différentes ont été sélectionnés cette année pour présenter leurs projets innovants.
« TEXPRES » : un capteur de pression textile souple et flexible
Par Abher Rasheed (Pakistan) : doctorant à l’Ecole Nationale Supérieure d’Ingénieurs Sud-Alsace à Mulhouse et chercheur au Laboratoire de Physique et Mécanique Textiles de Mulhouse
Ce jeune chercheur travaille dans le domaine des textiles intelligents. Il a développé de nouvelles méthodes pour étudier la répartition de la pression d'interface (IPD) dans un siège d'auto. Il a créé pour cela un composite - capteur de pression textile souple et flexible. Baptisé « Texpres », ce produit a été testé et fonctionne parfaitement bien. Il a la particularité de ne pas être sensible à l'humidité ou aux changements de température. Par conséquent, il peut être porté par un humain, sans nuire à son efficacité.
Ce composite peut être facilement intégré dans un siège d'auto, mais peut aussi servir dans d'autres domaines : dans des vêtements techniques (pour mesurer la pression entre les tissus mous du corps et le vêtement), pour la sécurité intérieure (le capteur peut être intégré dans le tapis de sol dans une pièce afin de détecter la présence humaine), dans des Géotextiles (placé entre deux couches du matériau afin de calculer la quantité de charge transférée ) ou pour des vêtements militaires (le capteur peut être intégré dans un uniforme de soldat ou des chaussures pour des objectifs multiples).
Sa transférabilité au processus industriel peut être immédiate et son coût de production reste très raisonnable. Ce capteur est considéré comme novateur et rentable. Le produit vient d’être breveté.
Création de raidisseurs textiles intégrés
Par Ahmat Refah Torun (Turquie) : Doctorant et Chercheur à l'Université Technique de Dresden en Allemagne
Le concept développé par Ahmat Refah Torum consiste à renforcer les grands panneaux composites par des raidisseurs textiles intégrés, afin d’améliorer la résistance et la flexibilité des matériaux utilisés. Ces Raidisseurs textiles intégrés peuvent facilement être produits par un détournement du mécanisme de tissage « éponge ». Son coût de fabrication est faible.
Sa transférabilité au processus industriel est immédiate et de telles structures textiles en 3D peuvent être utilisées dans de nombreux domaines (habitat, automobile, aviation…).
A la fois original, innovant et utile, ce nouveau textile 3D est une réponse apportée aux problèmes de résistance et de flexibilité des panneaux composites rencontrés par l’industrie aéronautique et navale.
Créateur d’éléments géométriques et d’une technique pour réduire les contours digitaux des logiciels de conception de chaussures
Par Alex Antemie (Roumanie) : Doctorant à l’Université Technique d’Iasi – Département Textile et management industriel en Roumanie
Cet ingénieur a inventé un processus industriel textile visant à réduire le nombre d'éléments géométriques utilisés pour le rendu du contour des logiciels de conception de chaussures.
En réduisant le nombre d'éléments géométriques, les délais de traitement et de fabrication sont nettement améliorés. Cette méthode permet de réduire la charge de calcul, les courbes de Bézier et les paramètres spécifiques qui doivent intervenir dans la conception des contours des chaussures. Elle obtient également des résultats surprenants en réduisant la « tolérance d'approximation ».
Cette technique a été testée avec succès dans le domaine de la fabrication des chaussures, mais elle peut être adaptée dans la fabrication de vêtements divers et variés. Sa transférabilité au processus industriel peut être immédiate.
Invention d’un « Textile bio-sourcé et bio-actif »
Par Awa Doumbia (Malie) : Doctorante ingénieur en Mécanique, Energétiques et Matériaux à l’Université des Sciences et Technologies de Lille 1 et au laboratoire GEMTEX de Roubaix
Cette doctorante a conçu dans le cadre d’un projet Interreg IV du Pôle Up-tex une nouvelle fibre textile bio-sourcé et bio-actif. Ce projet est nommé NANOLAC (NANOparticules pour la production de matériaux performants et biodégradables à base d’acide poly(LACtique)). Elle a inventé un polymère synthétique issu de ressources renouvelables, pour des applications dans le secteur médical et/ou celui du transport.
Les travaux de recherche ont été menés avec succès en étroite collaboration avec deux laboratoires partenaires. Ses propriétés antibactériennes et sa valorisation sous forme de fibres et d’étoffes textiles permettent à cette invention d’être utilisable dans de nombreuses applications relatives aux domaines de la santé et à celui de l’hygiène telles que : les bandages pour grands brûlés (afin d’éviter la prolifération des bactéries et d’accélérer la cicatrisation des plaies), le linge hospitalier (pour contenir les infections nosocomiales), les vêtements de sport et les tissus d’ameublement pour limiter la formation de mauvaises odeurs, les tapis de voiture, les systèmes de filtration air et/ou eau dans plusieurs secteurs d’activité, etc…
Ces textiles bio-sourcés et bio-actifs ont été développés avec succès en laboratoire. Sa transférabilité au processus industriel est réalisable. L’utilisation de bio-ressource et de procédés de mise en œuvre à faibles impacts environnementaux inscrit le développement de ces matériaux dans un processus de développement durable. De plus, en fin de vie, ils pourront être soit recyclés via le monomère et réinjectés dans la chaîne de fabrication, ou même compostés sous certaines conditions.
Création de nouveaux composites en 3D comme solution de protection pour véhicules blindés
Par Benjamin Provost (France) : Doctorant en Génie des matériaux composites et Ingénieur à l’ENSAIT et au laboratoire GEMTEX de Roubaix
Ce doctorant a réalisé une thèse sur l’utilisation des supports textiles pour véhicules blindés. Elle préconise l’utilisation de tissus fabriqués en chaîne 3D interlock imprégné d'une matrice thermoplastique, qui sont plus résistants que les structure en 2D plis pré-imprégnés de stratifiés, grâce à une flexibilité accrue de l'armature.
Cette amélioration du comportement est confirmée par la troisième configuration uniquement composée de nappes de tissus 3D en chaîne de verrouillage. Le plus haut niveau de protection est atteint par cette configuration, ce qui confirme l'intérêt de la chaîne composite de verrouillage en application balistique.
Les bons choix des différents paramètres d'accompagnement, tels que la résine et le procédé d'infusion de renfort textile, sont essentiels pour atteindre la protection attendue en toute sécurité. Les bons résultats obtenus dans cette étude par le composite créé au laboratoire GEMTEX donne la possibilité de concevoir de nouvelles solutions composites utilisables comme une solution améliorée pour la protection des véhicules blindés.
Création d’un prototype original de caméra à double objectif, permettant la détection et la mesure des défauts (en particulier les fibres émergentes) à la surface des tissus
Par Jun Xu (Chine) : Doctorante /chercheur aux Laboratoires MIPS et LPMT de Mulhouse, à L’Université de Haute Alsace à Mulhouse, à l’Institut de recherche pour le textile et l'habillement - Département Clothing Technology de l'Université de Niederrhein à Mönchengladbach en Allemagne, en collaboration avec le « Rhin-Waal Université » de Kleve en Allemagne
La douceur d’un tissu est un facteur clé pour déterminer la qualité des produits textiles finis. Elle a une grande influence sur la fonctionnalité des textiles industriels et de produits textiles haut de gamme, qui ont des exigences de qualité très élevées. Avec l'inspection automatisée, les résultats sont fiables, reproductibles et sans les défiances subjectives de l'inspection visuelle du tissu. Pour garantir une inspection du tissu la plus fiable possible, la doctorante a créé des systèmes automatiques de contrôles afin d’augmenter la précision, la cohérence et la rapidité de la détection de défauts dans le processus de fabrication des tissus.
L’objectif est de réduire les coûts de main-d'œuvre, d'améliorer la qualité des produits et d'accroître l'efficacité de la fabrication des tissus ou vêtements. Avec le développement de la technologie informatique, la technologie d'imagerie numérique et de la technologie d'analyse de texture, il est désormais possible d'atteindre une telle inspection automatique des tissus et en particulier des textiles 3-D grâce à la « modélisation caméra » inventée par la jeune doctorante. Cette méthode pourrait intéresser les industriels du textile haut de gamme et de l'industrie de la mode.
Création, développement et industrialisation d’un afficheur textile électro-chrome
Par Ludivine Meunier (France) : Doctorante à l’ENSAIT et au laboratoire GEMTEX à Roubaix
Cette jeune doctorante a élaboré un afficheur textile à changement de couleur. Le but du projet « INTELLITEX » est de développer un système d’assemblage de production de vêtements intelligents. Il consiste à créer des afficheurs textiles électro-chromes, permettant de mettre en avant l’adaptabilité des textiles à d’autres technologies. Le composé électrochrome est une substance chimique qui, lors de l’envoi d’un potentiel électrique, passe d’une couleur à une autre, et ce de manière réversible.
Ce potentiel électrique est en fait un potentiel d’oxydoréduction. Une impulsion suffit à obtenir le changement de couleur. Un composé électro-chrome possède également un effet « mémoire ». Lorsqu’une tension est appliquée à un composé électro-chrome, il passe d’une couleur à une autre, et la conserve dans un temps illimité. Pour obtenir à nouveau la première couleur, il suffit de faire une inversion des polarités du dispositif électro-chrome.
En fonction de la diversité des couleurs que l’on peut obtenir, les faibles tensions et courants nécessaires, de nombreuses applications sont envisageables : domaine de l’habillement (vêtements usuels, vêtements de travail), domaine de la sécurité, domaine du bâtiment, etc… Pour l’application habillement, une petite source d’alimentation électrique (pile) peut être introduite dans les coutures. Pour des applications plus conséquentes, la source électrique devra être adaptée à la surface active.
Créateur d’un capteur / effecteur filamentaire piézoélectrique et pyroélectrique de faible diamètre, intégrable dans différentes structures textiles
Par Mohamed Bouraoui Kechiche (Tunisie) : Doctorant en mécanique à l’Université de Haute Alsace et au laboratoire LPMT à Mulhouse
Ce chercheur a développé de nouveaux capteurs / effecteurs composites filamentaires souples de faibles diamètres à base de copolymère ferroélectrique (piézoélectrique / pyroélectrique). Ces composites filamentaires sont intégrables dans différents types de structures textiles. Ils répondent à des exigences de légèreté et de flexibilité pour ne pas interférer dans le fonctionnement des structures à instrumenter.
Ces nouveaux composites textiles permettent de relever des informations de déformations et de changements de températures (capteurs), ou encore le changement des propriétés mécaniques des structures textiles (effecteurs) qui, par son intégration dans une structure textile, permet d’avoir des renseignements de déformation en fonction de la contrainte ou du milieu d’utilisation (température) , ainsi que le changement des propriétés mécaniques des structures.
Plusieurs tests ont déjà validé une partie importante des travaux de recherche.
Cette invention fait actuellement l’objet d’un dépôt de brevet par la société d’accélération de Transfert Technologique SATT-Conectus Alsace. Elle suscite également l’intérêt de plusieurs entreprises telles que Faurecia division automobile et Piezotech, fabricant de polymères fluorés.
Un textile ignifugé et suppresseur de fumées
Par Nizar Didane (France) : Doctorant Ingénieur en matériaux polymères, nanocomposites et textiles techniques à l’ENSAIT et au laboratoire GEMTEX à Roubaix
Cet ingénieur a développé des textiles techniques résistants au feu pour des applications de recouvrement de sièges. Cette nouvelle fibre répond aux problématiques de protection contre les incendies, notamment dans le secteur ferroviaire. Le caractère innovant du produit tient dans son comportement au feu où il s’auto-protège en cas de combustion (le résidu qu’il forme par intumescence limiterait la dégradation de la mousse dans le cas de sièges rembourrés) et dégage peu de fumées (qui par ailleurs ne sont pas toxiques grâce à l’incorporation des nanocharges).
Les matières premières employées sont respectueuses de l’environnement (autorisées par la réglementation REACH) et les procédés de mise en œuvre sont largement utilisés dans l’industrie de la plasturgie. Ces caractéristiques font de ce matériau fibreux une solution originale et innovante pour répondre aux problématiques de résistance au feu et pour se démarquer des différents textiles ignifugés déjà présents sur le marché. Par ailleurs, les matières premières et les procédés utilisés pour le développement de ce matériau fibreux permettent de transférer aisément son élaboration de l’échelle laboratoire au processus industriel.
Développement de PHOTEX le textile dépolluant (textile lumineux photocatalytique pour application au traitement de l’air ou de l’eau)
Par Pierre-Alexandre Bourgeois (France) : Docteur en chimie des matériaux à l’Université Claude Bernard de Lyon 1 / Institut de recherches sur la catalyse et l’environnement de Lyon et en collaboration avec l'entreprise Brochier Technologies - Actuellement Ingénieur R&D intégré au laboratoire « Corporate Research » du Centre Technique Client Européen 3M France
Cet ingénieur a conçu un nouveau matériau textile lumineux par l’accroche d’un catalyseur sur le textile, pour contrer l’utilisation de fibres optiques tissées dans le textile qui limite les conditions de mise en œuvre. Les propriétés physico-chimiques du matériau et du dépôt ont été testés avec succès. Sa transférabilité au processus industriel peut être effective dans les années à venir.
Cette innovation de textile photocatalytique pour des applications en traitement de l’air et plus particulièrement en dépollution de l’air intérieur est considérée comme un enjeu primordial de santé publique pour les années à venir. Cette demande est de plus en plus importante dans un monde où l’on passe 90% de notre temps dans des milieux clos (ex: maison, transport, bureau…) entouré de substances organiques qui peuvent être nocives. Le projet PHOTEX a permis de coupler le textile avec fibres optiques et la photocatalyse.
Ce support textile à fibres optiques microtexturées diffusant des rayonnements UV permet de créer ainsi un système de dépollution « tout intégré ». Les résultats de PHOTEX ont permis de convaincre un industriel pour aller vers le développement d’un équipement pilote et de tester en condition professionnelle le textile dépolluant. D’autres applications (comme le traitement des eaux par exemple) sont à l’étude, en s’appuyant sur les résultats positifs obtenus par le projet PHOTEX.
Invention d’une argenture chimique par voie humide des surfaces inertes de fibres polyester (Matériaux, techniques, méthodes et propriétés)
Par Toty Onggar (République du Kazakhstan) : Chercheur associé à l'Institut de la Machine Textile et la haute technologie Performance Matériel (ITM) à l'Université Technique de Dresden en Allemagne
Professeur de technologie textile
Ce chercheur a développé de nouveaux processus chimique par voie humide d’argenture pour les surfaces inertes de fibres en polyester. Elle a ainsi créé une nouvelle gamme de fils « métallisés » considérée comme une alternative intéressante et économique aux fils métalliques habituels. Le fil de polyester argenté n'est pas seulement un produit innovant en soi, il peut aussi être un élément dans un certain nombre d'autres innovations.
Son avantage décisif est le choix de matériaux illimité, avec une faible consommation de produits chimiques, de faibles coûts d'élimination des produits chimiques et la longévité des couches d'argent.
Ce fil métallisé permet aussi de conserver sur une très longue duré les propriétés d'origine. Ce procédé mis au point par voie humide argenture chimique s’applique sur toutes sortes de fils. En introduisant de nouvelles méthodes de métallisation industrielle adaptée des fils, les entreprises seront en mesure de fournir un nouveau produit multifonctionnel d'une manière écologique et économique, ouvert à de nouvelles applications.
Ce nouveau procédé de fabrication peut être appliqué non seulement sur des fibres traditionnelles, techniques, chimiques ou des fibres de verre. Son intégration est effective dans différents domaines : pour les textiles en médecine, les vêtements fonctionnels, la construction légère, la réalisation de composants microélectroniques ou de capteur de composite, la construction automobile et aéronautique ou le design d'intérieur…
Réalisation d’une méthodologie d’éco-conception des produits textiles
Par Vanessa Pasquet (France) : Doctorante en sciences de l’environnement à l’Université des Sciences et Technologies de Lille 1 et au laboratoire GEMTEX de Roubaix & Sandrine Pesnel (France) : Doctorante / Ingénieur Recherche et Développement à l’ENSAIT et au laboratoire GEMTEX de Roubaix
Ces travaux de recherche portent sur la réduction des impacts environnementaux des articles textiles en ayant une réflexion sur l’ensemble des étapes du cycle de vie d’un textile, et notamment sa phase de production. Au cours de leurs recherches, les deux ingénieurs ont défini une nouvelle méthodologie propre à l’éco-conception des articles textiles via l’ACV. En effet, l’ACV est un outil normalisé qui peut être utilisé pour tous types de produits ou de procédés.
Cette méthodologie permet de faciliter la démarche d’éco-conception pour les entreprises textiles qui le souhaitent. Ce projet de recherche a permis d’adapter l’Analyse du cycle de Vie à la problématique des PME en mettant à leur disposition des critères environnementaux associés à leurs procédés.
Le projet ACVTEX, dans lesquels s’inscrivent ces travaux, vise aussi à encourager l’implémentation de nouvelles technologies plus respectueuses de l’environnement au sein des entreprises de la région Nord-Pas-de-Calais. En effet, plusieurs de leurs études ont été réalisées en lien avec une entreprise régionale, répondant ainsi à un besoin direct. La concrétisation de ces travaux aura des répercussions directes sur la qualité de l’environnement et permettra aux entreprises de réaliser des économies en réduisant leur consommation en eau, en énergie et en produits chimiques.
Création du concept « Laokoon » : la structure mobile (The moving structure)
Par Zsuzsanna Szentirmai-Joly (Hongrie) : Doctorante en 2008 de l'Université hongroise d'artisanat et de design, Département de Textile et Tissage à Budapest / Chercheur au laboratoire Laokoon Design de Budapest
La structure « Laokoon en mouvement » a été créée par un nouveau type de méthode de tissage. Cette innovation s’explique par une nouvelle forme de mobilité. La nouvelle structure conçue par tissage peut ainsi s’ouvrir et se fermer de plusieurs façons qui peuvent être librement modifiées par l'utilisateur. Elle permet aussi régler la nécessité d'économiser l'espace de stockage. Son utilisation est possible en deux dimensions, mais la structure peut également prendre des formes rondes et bien plus complexes encore.
Cette méthode est applicable dans le domaine artisanal et de l'industrie textile. Au-delà de son rôle esthétique, les rubans croisés garantissent un mouvement et un fonctionnement inégalé à ce jour. Le matériau de base des rubans peut être des tissus, du papier, du cuir, de nombreux types de matières plastiques, des feuilles minces de bois ou de métal. Dans tous les cas, le matériel prêt à l'emploi devient rectangulaire, mais grâce à la forme ondulée des rubans, ils peuvent glisser sur eux-mêmes horizontalement de manière à être transformés en formes rondes.
Ce matériau est idéal pour la fabrication d'objets uniques, des organiques, des formes tridimensionnelles et transformable, pour des revêtements de sols, de murs, de meubles et de tous types d'objets, comme des systèmes d'ombrage pour séparer les chambres ou pour concevoir des ouvertures / fermetures d’objets. Les objectifs à court terme sont de mécaniser le processus et de lancer cette innovation sur le marché international.
