Les processus de production d'aujourd'hui exigeants en ressources pour l'impression sur textiles pourraient bientôt appartenir à l'histoire. Avec une nouvelle méthode, développé dans le cadre d'un projet de doctorat à l'Université de Borås, Suède, plusieurs étapes du processus peuvent être supprimées.

Ce qui est actuellement imprimé avec la technologie sérigraphique ou jet d'encre peut désormais être réalisé en imprimant directement sur les textiles avec une imprimante 3D. Ceci est particulièrement intéressant dans la production de textiles intelligents et fonctionnels.

La doctorante Razieh Hashemi Sanatgar a, dans son projet de recherche, développé un nouveau matériau polymère aux propriétés électriquement conductrices utilisé comme matériau d'alimentation dans l'imprimante 3D. C'est un nanocomposite, un mélange d'un polymère dans lequel elle a mélangé des nanocharges électriquement conductrices, y compris les nanotubes de carbone et le noir de carbone. Elle a également réalisé une étude systématique de la manière dont différents mélanges de ces nanocomposites se fixent au textile et des propriétés obtenues.

Bénéfice pour l'environnement

Les procédés d'impression conventionnels utilisés aujourd'hui, comme la technologie écran ou jet d'encre, nécessitent de grandes quantités d'énergie, l'eau, et produits chimiques. La méthode qui vient d'être développée ouvre une grande flexibilité dans le processus de production.

"L'objectif de ma recherche est de développer un processus de production intégré et sur mesure de textiles intelligents et fonctionnels qui utilisent simultanément moins d'eau, énergie, chimiques et fait moins de déchets et laisse ainsi le moins d'empreinte sur l'environnement, tout en étant bénéfique d'un point de vue production, comme la méthode est à la fois efficace en termes de coûts et de ressources, ", dit Razieh Hashemi Sanatgar.

"Un autre avantage est qu'il est possible d'obtenir une production personnalisée avec l'impression du nanocomposite directement sur la matière textile aux endroits exacts nécessaires, " elle explique.

Mélange réussi de polymère et de nanoparticules de carbone

L'un des défis du projet était d'obtenir et de maintenir les propriétés souhaitées des filaments d'imprimante 3D électriquement conducteurs de manière uniforme après que le filament ait traversé l'imprimante 3D.

"Dans le projet, nous avons réussi à optimiser les propriétés du nanocomposite avant et après impression 3D, ce qui est important pour pouvoir contrôler les propriétés et leurs modifications après impression."

Une étude systématique comble le manque de connaissances

Un autre défi était de savoir dans quelle mesure les polymères et les nanocomposites adhèrent à différents matériaux textiles. Les résultats de cette partie du projet comblent une lacune importante dans le domaine de la recherche.

"Comme l'impression 3D sur textiles est une nouvelle technologie, l'adhésion des polymères et des nanocomposites sur les textiles n'a pas été explorée en profondeur. Ce que nous avons maintenant fait est une étude systématique où nous avons étudié l'effet de différents paramètres de processus d'impression sur l'adhérence des polymères et des nanocomposites sur les textiles, " elle dit.

Domaines d'application possibles

Des exemples de domaines d'application possibles pour la nouvelle méthode de traitement sont la production de bandages intelligents, Gants de réalité virtuelle, des vêtements avec des propriétés de capteur et de chaleur, équipement de sauvetage, vêtements de sport qui détectent la température corporelle, équipement médical, l'automobile, industrie aérospatiale et spatiale, etc. c'est-à-dire dans des situations où vous voulez contrôler exactement où le matériau conducteur doit être placé sur le matériau textile et comment la propriété conductrice doit fonctionner.

Le projet doctoral a été réalisé au sein de SMDTex (Sustainable Management and Design in Textiles), un programme doctoral au sein d'Erasmus Mundus sur la gestion durable et le design textile.