Elaboration de revêtements hybrides par le procédé sol-gel pour conférer de nouvelles fonctions à des matériaux textiles

Elaboration of hybrid coatings by sol-gel method for functionalization of textile materials

• Auteur / Autrice : Aicha Boukhriss
• Direction : Damien Boyer, Hassan Hannache
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie, Sciences des Matériaux
• Date : Soutenance le 03/11/2015
• Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences fondamentales (Clermont-Ferrand)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Chimie de Clermont-Ferrand (Aubière, Puy-de-Dôme ; 2012-....)
• Jury : Président / Présidente : Abdeslam El Bouari
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Damien Boyer, Hassan Hannache, Said Gmouh, Omar Cherkaoui
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Michel Langlet, Said Ben Mokhtar, Vladan Koncar

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sol-gel, Procédé

Imperméabilisation

Ignifugation des textiles

Mots clés libres

Sol- gel

Textile

Fonctionnalisation

Ignifugation

Hydrofugation

Fluorescence

Sol-gel

Functionalization

Flame retardant

Water repellent

Fluorescence

Résumé

Ce travail de recherche consiste à proposer une fonctionnalisation des surfaces textiles par le procédé sol-gel à partir d’alcoxysilanes. L‘objectif est de conférer aux textiles des propriétés hydrofuges, ignifuges et fluorescentes. La première partie de notre étude traite dans un premier temps les paramètres de synthèse des sols et leur application sur différentes étoffes textiles. Ensuite, nous nous sommes intéressés à la synthèse des sols avec des alcoxydes de silicium permettant d’avoir des propriétés hydrofuges. Par la suite, les propriétés d’adsorption et de non mouillabilité des textiles traités ont été déterminées selon le standard AATCC- 22 et celles mécaniques selon la norme ISO 13934. Nous avons également étudié la stabilité thermique par des analyses ATG et les propriétés de non mouillabilité de ces textiles en fonction de leur photovieillissement accéléré. Dans un deuxième temps et dans l’optique de développer des textiles ignifuges, nous avons montré que l’immobilisation des LIs à la surface des textiles peut être réalisée par le procédé sol-gel. Pour ce faire nous avons tout d’abord synthétisé des liquides ioniques à partir d’un alcoxyde de silicium halogéné. Le sel obtenu est ensuite greffé sur des matrices textiles par le procédé sol- gel.Enfin, la dernière partie de l’étude consiste en la synthèse de fluorophores organiques par un procédé utilisant le couplage de type Heck. Leurs propriétés de photoluminescence ont été étudiées. Nous avons ainsi pu les greffer sur des surfaces pour développer des traceurs textiles fluorescents et des sondes pH fluorescentes.

This work consists to provide a functionalization of textile surfaces by the sol-gel process using alcoxysilanes. The final aim is to impart water repellent, flame retardant and fluorescent features to textile surfaces. Firstly, the effects of synthesis parameters such as the concentration of the alcoxysilanes and the impregnation time of the fabrics in the solution (sol) prepared have been thoroughly investigated. Then, we have prepared a silica modified sol which is expected to induce a water repellent feature to textile. To investigate the water repellency under practical conditions, the common “rain test” was used according to AATCC test method 22-2005 also mechanical properties of treated un untreated textile was studied according to ISO 13934. Furthermore, thermal properties of sol-gel modified textiles were investigated and their water repellency abilities were assessed and compared after photo ageing upon UV irradiations.Secondly, we have showed that the immobilization of ionic liquids onto the surface of textile fabrics can be achieved by the sol-gel process, which is of a growing interest due to its simplicity and flexibility. For this aim, two ionic liquids were synthesized using halogenated alkoxysilane, and then grafted onto the cotton fabrics by sol- gel process .The functionalized cotton fabrics exhibit good water repellency and flame stability. Finally, a fluorophores bearing phenolic hydroxyl and pyridinium end groups have been synthesized and grafted into cellulosic fiber by sol -gel process. This fluorophores have been firstly synthesized by double Heck couplings, and then we have studied their photo physical behavior as function of their concentration both in ethanol and in the textile. We have also grafted the fluorophores in cellulosic textile by sol gel method to have fluorescent and PH-sensitive properties.