Etude des traitements par plasma à pression atmosphérique : applications à l'industrie textile

Study of atmosphéric air plasma treatments : applications to the textile field

• Auteur / Autrice : Frédéric Leroux
• Direction : Anne Perwuelz
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Science des matériaux
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Valenciennes

Mots clés

Mots clés contrôlés

Détérioration

Teinture -- Fibres textiles

Topographie de surfaces

Adhésion (physique)

Capillarité

Mouillage (chimie des surfaces)

Traitements de surface

Textiles et tissus

Plasmas (gaz ionisés)

Résumé

Les propriétés de surface des textiles sont des facteurs primordiaux quant aux propriétés finales du matériau. L’état de surface du textile déterminera ses caractéristiques hydrophiles ou hydrophobes, sa capacité à offrir une bonne adhésion avec des enductions ou apprêts, une bonne affinité tinctoriale… Les techniques par plasma atmosphérique semblent efficaces pour la modification des surfaces polymériques car le traitement est rapide, peu onéreux et écologiquement propre. Dans un premier temps, l’impact des traitements par plasma de type Décharges à Barrière Diélectrique (D. B. D. ) sous air fut étudié sur un film de poly(propylène) qui présente une structure chimique simple et une surface lisse. L’oxydation de la surface du film ainsi que sa rugosité furent quantifiées. Un suivi du vieillissement du traitement fut réalisé. Dans un second temps, en s’appuyant sur les résultats précédents, les traitements par plasma ont été utilisés pour traiter différentes structures textiles (film, nontissés et tissus) en poly(éthylène téréphtalate). L’impact du plasma appliqué sur ces différents matériaux a été étudié afin d’étudier l’influence des traitements sur leur énergie de surface, leur capillarité et leur propriété d’adhésion avec une enduction. Il a été mis en évidence que la nature chimique, la porosité et la perméabilité du média traité a une influence sur les propriétés finales obtenues et sur les conditions de traitement par plasma. Les traitements par plasma furent aussi utilisés comme prétraitements avant les opérations de teinture ou d’apprêtage grâce à des polymères fluorés

Surface properties of textile are important factors for the end-use materials properties. These surface properties determine the hydrophilic and hydrophobic behaviour of the materials and also theirs padding and coating adhesion as well as their dyeing behaviours. Atmospheric plasma treatments seem to be a good way to treat quickly, cheaply and ecologically polymeric surfaces. First, the impact of atmospheric air Dielectric Barrier Discharge (D. B. D. ) plasma treatments were studied on a poly(propylene) film. A surface oxidation and a roughness modification were observed. The ageing of these modifications was follow. Then, according with the previews results, plasma treatments were used to treat various poly(ethylene terephthalate)textiles (Film, nonwovens, fabrics). The plasma treatment influences on the surface energy, capillarity and adhesion properties were checked for each textile. This work shows that the polymer chemistry, the porosity and the air permeability have an influence on the final properties and on the plasma treatment power needed to reach them. Plasma treatments were also used as a pre-treatment before dyeing or fluoro-polymer padding processes