Brevet FR2946667A1 — publié le 20101217

i Description Domaine de l'invention La présente invention a pour objet un matériau textile bactériostatique comprenant des fibres synthétiques en polymère thermoplastique. Dans la présente description de l'invention, on entend : - Par � matériau textile � ou � textile �, tout matériau réalisé à partir de fibres ou de filaments ainsi que tout matériau formant une membrane poreuse caractérisée par un rapport longueur/épaisseur d'au moins 300 ; - Par � fibre �, toute matière synthétique ou naturelle, caractérisée par un rapport longueur/diamètre d'au moins 300 ; - Par � filament �, toute fibre de longueur infinie ; Parmi les textiles, on trouve notamment des mats de fibres (les pansements, les filtres, le feutre), des mèches (pansements) des fils (à coudre, à tricoter, à tisser), des tricots (rectiligne, circulaire, fullyfashioned) des tissus (traditionnel, Jacquard, multiple, double face, multi axial, 2D et demi, 3D), et bien d'autres. Les textiles sont classés en 3 catégories suivant leur activité face aux bactéries. Un textile est dit neutre lorsqu'il ne présente aucune activité particulière, les bactéries se développant normalement sur ce textile. Un textile est dit bactériostatique si les bactéries se développent très lentement mais ne meurent pas sur ce textile. Un textile est dit bactéricide si les bactéries meurent au contact du textile. Technique antérieure Les fibres synthétiques en polymère thermoplastique actuellement utilisées pour fabriquer des textiles à effet bactériostatique sont intrinsèquement neutres. Il est donc nécessaire de modifier ces fibres ou les textiles obtenus à partir de ces fibres pour qu'ils acquièrent une activité face aux bactéries. Les procédés utilisés consistent soit à effectuer un traitement chimique de surface du textile, soit à ajouter un additif actif sur les bactéries ou un agent antibactérien à la matrice des fibres. Les agents antibactériens couramment utilisés sont le sulfure de zinc ZnS, les sels d'argent, les ions argent, les sels d'acide sulfurique, tels que AL2(SO4)3, ZnO, Kal(SO4)2, ZnSO4 ; les sels d'ammonium quaternaire, triclosan, chitosan, etc. Ces techniques actuelles ont plusieurs inconvénients. Elles nécessitent au moins une étape de production supplémentaire pour le traitement de surface et/ou l'ajout en masse d'un additif antibactérien. De plus, ces techniques peuvent modifier la souplesse et le toucher du textile. Enfin, la plupart des agents actifs sur les bactéries sont nocifs pour l'environnement (sels d'argent, sels de zinc). Par ailleurs, les consommateurs sont de plus en plus attirés par les produits textiles issus de procédés de synthèse non dépendants de matière première d'origine fossile, mais utilisant plutôt des matières premières d'origine renouvelable ou bio-ressourcées, qui ont un impact réduit sur l'environnement, et qui ont aussi la réputation d'être plus compatibles pour la peau. La présente invention a donc pour but de fournir des matériaux textiles bactériostatiques fabriqués par un procédé simple, présentant le moins d'étapes possibles, qui n'altère pas la souplesse ni la douceur des textiles, et qui, au lieu d'utiliser des agents nocifs pour l'environnement, utilise plutôt des matières premières bio ressourcées. De manière surprenante, la Demanderesse a montré que l'utilisation d'un polyamide 11 particulier permettait de fabriquer de tels matériaux textiles bactériostatiques. Résumé de l'invention La présente invention a donc pour objet l'utilisation de polyamide 11 pour la fabrication d'un matériau textile bactériostatique, ledit polyamide 11 ayant une viscosité inhérente comprise dans la gamme allant de 0,5 à 1,7; de préférence de 0,8 à 1,2; de préférence sensiblement égale à 1; et ne comprenant pas d'impuretés de diamètre supérieur à 5 �m. Avantageusement, ledit matériau se présente sous la forme d'une membrane poreuse, d'un textile tissé ou d'un textile non tissé. Avantageusement, ledit matériau comprend des fibres et/ou des filaments et/ou des particules à base dudit polyamide 11. Avantageusement, lesdites fibres et/ou lesdits filaments présentent une surface lisse. La présente invention a également pour objet un textile bactériostatique caractérisé en ce qu'il comprend du polyamide 11 de viscosité inhérente comprise dans la gamme allant de 0,5 à 1,2 et ledit polyamide 11 ne comprend pas d'impuretés de diamètre supérieur à 5 �m. Avantageusement, la teneur massique en polyamide 11 représente au moins 50%, de préférence au moins 80%, de la masse totale du textile. Avantageusement, ledit polyamide 11 est en mélange avec au moins une charge et/ou au moins un pigment et/ou au moins un additif. Avantageusement, ledit textile ne comprend pas d'additif actif sur les bactéries ni de traitement de surface actif sur les bactéries, autres que le polyamide 11. Avantageusement, ledit textile comprend des fibres synthétiques obtenues à partir de matières premières bio-ressourcées. Avantageusement, ledit textile comprend en outre des fibres naturelles, telles que du coton, de la laine et/ou de la soie, des fibres artificielles fabriquées à partir de matières premières naturelles, des fibres minérales, telles que des fibres de carbone, de verre, de silice et/ou de magnésium, et/ou des fibres synthétiques autres que des fibres de PA 11. Avantageusement, le textile selon l'invention est fabriqué uniquement à partir de matières premières bio-ressourcées. Avantageusement, le textile selon l'invention constitue un feutre, un filtre, un film, une gaze, une toile, un pansement, une couche, un tissu, un tricot, un article d'habillement, un vêtement, un article de literie, un article d'ameublement, un rideau, un revêtement d'habitacle, un textile technique fonctionnel, un géotextile et/ ou un agrotextile. La présente invention a encore pour objet l'utilisation d'un textile tel que défini précédemment dans le domaine médical, l'hygiène, la bagagerie, la confection, l'habillement, l'équipement ménager ou de la maison, l'ameublement, les moquettes, l'automobile, l'industrie, notamment la filtration industrielle, l'agriculture et/ou le bâtiment. Description détaillée de l'invention La présente invention a donc pour objet l'utilisation de polyamide 11 pour la fabrication d'un matériau textile bactériostatique, ledit polyamide 11 ayant une viscosité inhérente comprise dans la gamme allant de 0,5 à 1,7; de préférence de 0,8 à 1,2; de préférence sensiblement égale à 1; et ne comprenant pas d'impuretés de diamètre supérieur à 5 �m. Le polyamide 11 (abrégé PA 11) est fabriqué à partir de matières premières d'origine végétale. Les matières végétales présentent l'avantage de pouvoir être cultivées en grande quantité, selon la demande, sur la majeure partie du globe terrestre et d'être bio-ressourcées. Une matière première bio-ressourcée est une ressource naturelle, animale ou végétale, dont le stock peut se reconstituer sur une période courte à l'échelle humaine. Il faut en particulier que ce stock puisse se renouveler aussi vite qu'il est consommé. Le PA 11 est produit par la société Arkema. Il existe toute une gamme de produits à base de PA 11, sous le nom commercial de Rilsan� 11 ou Rilsan� B. La matière première de base du PA11 est l'huile de ricin (Castor oil, en anglais), extraite de la plante du même nom (le Ricin commun), à partir des graines de ricin. Le PA11 est obtenu par polycondensation de l'acide amino-11-undécanoïque. Classiquement, des poudres de PA11 sont obtenues par un procédé de broyage d'un prépolymère de PA11. Le PA11 selon l'invention a une viscosité inhérente comprise dans la gamme allant de 0,5 à 1,7; de préférence de 0,8 à 1,2; de préférence sensiblement égale à 1. En dehors de ces fourchettes de viscosité inhérente, le polyamide 11 peut difficilement être mis en oeuvre pour la fabrication de textiles. Dans la présente description, toutes les viscosités du PA11 sont mesurées selon la méthode ARKEMA : la viscosité inhérente est mesurée à une concentration en polyamide de 0,5% en poids en solution dans du métacrésol sur le poids total de la solution, à 20°C, au moyen d'un viscosimètre Ubbelohde. Le PA11 utilisé dans la présente invention ne comprend pas d'impuretés de diamètre supérieur à 5 �m. En effet, les impuretés présentes dans le PA11 couramment produit empêchent l'obtention de fibres ou de filaments car la matière du PA11 casse au niveau de ces impuretés au lieu de former un jonc continu. Le procédé de fabrication usuel de PA11 doit donc être modifié pour soustraire ces impuretés du PA11, par exemple à l'aide d'un tamis ou d'un filtre adapté. Avantageusement, ledit polyamide 11 est en mélange avec au moins une charge et/ou au moins un pigment et/ou au moins un additif. La matrice polymérique du PA11 peut notamment comprendre des additifs, de préférence de diamètre ne dépassant pas 5�m, pour la même raison que celle évoquée précédemment. Lesdits additifs peuvent être, par exemple, des charges de renfort, des ignifugeants, des agents protecteurs contre les UV, des stabilisants aux UV, des stabilisants thermiques, des pigments, des lubrifiants, des agents antioxydants, des agents d'amélioration de la fluidité, de la coulabilité, des agents filmogènes, des auxiliaires de filmification, des gommes, les polymères semi-cristallins, des conservateurs, et leurs mélanges. Bien entendu, tout autre type d'additif utilisé dans le domaine du textile est également envisageable. Avantageusement, ledit textile ne comprend pas d'additif actif sur les bactéries ni de traitement de surface actif sur les bactéries, autres que le polyamide 11. En effet, l'utilisation de PA11 selon l'invention suffit à apporter des propriétés bactériostatiques au textile qui le comprend. La présente invention concerne notamment l'utilisation dudit PA11 pour la fabrication de matériaux textiles, tels que des fils, fibres, filaments, films, membranes, membranes poreuses, textiles tissés ou non tissés. La présente invention concerne aussi la fabrication et l'utilisation de particules de PA11 fondues pour les faire adhérer à la surface de matériaux textiles de façon durable (résistante aux lavages). Ledit PA11 ou les compositions de matrice thermoplastique à base dudit PA11 peuvent être mises en forme de matériau textile directement après la polymérisation, sans étapes intermédiaires de solidification et de refonte. Ils peuvent aussi être mis en forme de granulés, destinés à subir une refusion pour mise en forme définitive ultérieure, par exemple pour la fabrication d'articles textiles moulés ou pour la fabrication de fils, fibre et/ou filaments. Tous les procédés de filage en fondu peuvent être utilisés notamment en faisant passer la composition de l'invention à travers des filières comprenant un ou plusieurs orifices. Pour la fabrication de fils multifilamentaires, on cite les procédés de filage ou filage-étirage ou filageétirage-texturation intégrés ou non, quelle que soit la vitesse de filage. On peut produire les fils par filage haute vitesse, à vitesse de filage supérieure ou égale à 3000 m/min, préférentiellement supérieure ou égale a 4000 m/min. De tels procédés sont souvent désignés par les termes suivants: POY (partialy oriented yarn), FOY (fully oriented yarn), FEI (filage-étirageintégré), HOY (higly oriented yarn avec une vitesse supérieure à 5500 m/min). Ces fils peuvent de plus être texturés, selon l'usage auquel ils sont destinés. Les fils obtenus par ces procédés conviennent tout particulièrement à la réalisation de surfaces textiles, tissées ou tricotées. Selon l'invention, la matrice polymérique thermoplastique en PA11 peut être utilisée pour la fabrication de fils monofilamentaires ou monofilaments, de fils multifilamentaires ou multifilaments, de fibres continues (en bobines) et/ ou de fibres discontinues (coupées). Les fibres discontinues de PA11 conviennent particulièrement bien pour le mélange avec des fibres naturelles. Pour les fibres individuelles ou monofilaments, les titres peuvent aller de 1,5dtex à 100dtex/filament, les titres élevés étant particulièrement bien adaptés pour les applications industrielles. Les fils multifilamentaires ont de préférence un titre inférieur ou égal à 6 dtex/filament, plus préférentiellement inferieur ou égal a 1,5 dtex/filament. Pour la fabrication de fibres, les filaments peuvent par exemple être réunis sous forme de mèche ou de nappe, directement après le filage ou en reprise, étirés, texturés ou frisés et coupés. Les fibres obtenues peuvent être utilisées pour la fabrication de non tissés ou de filés de fibres. Les compositions peuvent également être utilisées pour la fabrication de flock. Les fils, fibres et/ou filaments de l'invention peuvent subir divers traitements, tels que par exemple l'étirage en une étape continue ou en reprise, le dépôt d'ensimage, l'huilage, l'entrelacement, la texturation, le frisage, l'étirage, le traitement thermique de fixation ou de relaxation, le moulinage, le retordage, et/ou la teinture. Pour la teinture, on cite en particulier les procédés de teinture en bain ou par jets. Les teintures préférées sont les teintures acides, métallifères ou non métallifères. La présente invention concerne aussi un textile (ou article textile) obtenu au moins partiellement à partir du PA11 défini précédemment, se présentant sous forme de fils, fibres et/ou filaments tel que définis précédemment. Ces articles peuvent être des étoffes ou des surfaces textiles, telles que des surfaces tissées, tricotées, non-tissées ou tapis. Ces articles peuvent être par exemple des moquettes, des tapis, des revêtements d'ameublement, des revêtements de surface, les canapés, des rideaux, de la literie, des matelas et oreillers, des vêtements et des matériaux textiles médicaux. Le textile selon l'invention constitue avantageusement un feutre, un filtre, un film, une gaze, une toile, un pansement, une couche, un tissu, un tricot, un article d'habillement, un vêtement, un article de literie, un article d'ameublement, un rideau, un revêtement d'habitacle, un textile technique fonctionnel, un géotextile et/ ou un agrotextile. Ledit textile est avantageusement utilisé dans le domaine médical, l'hygiène, la bagagerie, la confection, l'habillement, l'équipement ménager ou de la maison, l'ameublement, les moquettes, l'automobile, l'industrie, notamment la filtration industrielle, l'agriculture et/ou le bâtiment. La présente invention concerne aussi des articles textiles obtenus par mise en forme d'une matrice de PA11 ou d'une composition thermoplastique comprenant du PA11 selon l'invention par un procédé choisi dans le groupe comprenant un procédé d'extrusion, tel que l'extrusion de feuilles et de films ; de moulage, tel que le moulage par compression ; et d'injection, tel que le moulage par injection. Des films peuvent ainsi être obtenus par les procédés mentionnés précédemment en utilisant une filière plate. Les films obtenus peuvent subir une ou différentes étapes de traitements, telles qu'un étirage unidimensionnel ou bidimensionnel, un traitement thermique de stabilisation, un traitement antistatique ou un ensimage. Avantageusement, la teneur massique en polyamide 11 représente au moins 50%, de préférence au moins 80%, de la masse totale du textile selon l'invention. Avantageusement, lesdites fibres, lesdits filaments et/ou lesdits films à base de PA11 présentent une surface lisse. Il a été démontré que cela augmente l'activité bactériostatique du matériau textile comprenant ces fibres et/ou filaments. Ces textiles selon l'invention fabriqués majoritairement à base de PA11 (comprenant au moins 50% en masse de PA11) ont en outre d'autres propriétés avantageuses. Ils sont légers, souples, au toucher doux, ils résistent à la déchirure, à la coupure, à l'abrasion, au boulochage, et ils présentent un premier contact froid. Avantageusement, ledit textile comprend en outre des fibres naturelles, telles que du coton, de la laine et/ou de la soie, des fibres artificielles fabriquées à partir de matières premières naturelles, des fibres minérales, telles que des fibres de carbone, de verre, de silice et/ou de magnésium, des fibres métalliques et/ ou des fibres synthétiques autres que des fibres de PA 11. Avantageusement, ledit textile comprend des fibres synthétiques obtenues à partir de matières premières bio-ressourcées. De préférence, le textile selon l'invention est fabriqué uniquement à partir de matières premières bio-ressourcées. Par matières premières d'origine renouvelable ou matières premières bio-ressourcées, on entend des matériaux qui comprennent du carbone bioressourcé ou carbone d'origine renouvelable. En effet, à la différence des matériaux issus de matières fossiles, les matériaux composés de matières premières renouvelables contiennent du 14C. La � teneur en carbone d'origine renouvelable � ou � teneur en carbone bio-ressourcé � est déterminée en application des normes ASTM D 6866 (ASTM D 6866-06) et ASTM D 7026 (ASTM D 7026-04). La première norme décrit un test de mesure du ratio 14C/12C d'un échantillon et le compare avec le ratio 14C/12C d'un échantillon référence d'origine 100% bioressourcé, pour donner un pourcentage relatif 2946667 io de C bio-ressourcé dans l'échantillon. La norme est basée sur les mêmes concepts que la datation au 14C, mais sans faire application des équations de datation. Le ratio ainsi calculé est désigné comme le "pMC" (percent Modern Carbon). Si le matériau à analyser est un mélange de biomatériau et de 5 matériau fossile (sans isotope radioactif), alors la valeur de pMC obtenue est directement corrélée à la quantité de biomatériau présent dans l'échantillon. La norme ASTM D 6866 propose plusieurs techniques de mesure de la teneur en isotope 14C, basées soit sur la LSC (Liquid Scintillation Counting) spectrométrie à scintillation liquide, soit sur l'AMS/IRMS (Accelerated Mass 10 Spectrometry couplé avec Isotope Radio Mass Spectrometry). La méthode de mesure préférentiellement utilisée dans le cas de la présente invention est la spectrométrie de masse décrite dans la norme ASTM D6866-06 (� accelerator mass spectroscopy �). Les textiles de l'invention contenant du polyamide 11 proviennent au 15 moins en partie de matières premières bio-ressourcées et présentent donc une teneur en carbone bio-ressourcé d'au moins 1%, ce qui correspond à un ratio isotopique de 12C/14C d'au moins 1,2 x 10-14. De préférence, les textiles selon l'invention comprennent au moins 50% en masse de carbone bioressourcé sur la masse totale de carbone, ce qui correspond à un ratio 20 isotopique 12C/14C d'au moins 0,6.10-12. Cette teneur est avantageusement plus élevée, notamment jusqu'à 100%, qui correspond à un ratio isotopique 12C/14C de 1,2 x 10-12. Les textiles selon l'invention peuvent donc comprendre 100% de carbone bio-ressourcé ou au contraire résulter d'un mélange avec une origine fossile. 25 Exemples Les exemples ci-dessous illustrent la présente invention sans en limiter la portée. Exemple 1 : Mesure de l'activité bactérienne de différents textiles On compare les textiles fabriqués à partir de PA11 de l'invention avec les textiles à base d'autres matériaux habituellement utilisés dans les textiles : PA 66 (ou nylon 66), polyester (PES), coton, PA6 (ou nylon 6), polypropylène (PP), soie, PLA (poly lactic acid). Le PA 11 dans l'exemple selon 1 'invention a une viscosité inhérente sensiblement égale à 1 (selon méthode ARKEMA : 0,5 % en poids dans du métacrésol à 20°C, viscosimètre Ubbelohde). L'ensemble des mesures de l'activité bactérienne est effectué selon la norme ISO 20743 par transfert (XP G 39-010). PROTOCOLE: Eprouvette de 38 mm de diamètre. Souches : Staphylococcus aureus Contact pendant 1 minute de l'éprouvette sur la gélose ensemencée par un inoculum à 106 UFC/ml, sous un poids de 200 g. A la suite de ce contact, l'inoculum présent sur le textile est récupéré à 15 l'aide d'un liquide d'extraction. Ce liquide subit différentes dilutions qui permettent ensuite elles même d'ensemencer de nouvelles géloses. Incubation : 24 h à 37°C en chambre humide Mesure de la population bactérienne au temps 0 h et au temps 24 h. Le comptage est réalisé manuellement. 20 Les résultats sont exprimés dans le tableau I : Calcul de l'activité = différence du nombre d'UFC exprimé en log entre les temps 24 h et 0 h sur le produit traité (A entre -2 et +2). Si le calcul donne un résultat 2, le textile est classé neutre ou non actif sur les bactéries. Tableau 1: Caractérisation et mesure de l'activité antibactérienne Référence Composition du textile Caractérisation et mesure de l'activité antibactérienne (méthode par transfert) Croissance du log(UFC/e) en 24h Comp 1 PA 66 MM FT 2/78/34 S//Z 2.87 Comp 2 Polyester FTF 1/167/96 2.28 Comp 3 Coton peigné Nm 60/1 2.67 Comp 4 BECOOL PA6 MM FT 2x84/48 2.55 Comp 5 Polypropylène 2/70/50 FTSZ 2.00 Comp 6 ORGANSIN SOIE 8X20/22 2.67 Comp 7 Polyester FTF 2/78/47 SZ 2.79 COOLMAX Comp 8 Modal (Viscose de cellulose) NM 60/1 2.38 Comp 9 PLA (Polylactic acid) FT 167F48 2.77 Exemple PA11 FT SZ 2/78/30 0.37 selon l'invention OBSERVATIONS : En dehors des textiles en PA11, les autres textiles ne présentent pas 5 d'activité bactérienne. Le PA11 a un comportement bactériostatique qui est le comportement idéal recherché. 10 Revendications1- Utilisation de polyamide 11 pour la fabrication d'un matériau textile bactériostatique, ledit polyamide 11 ayant une viscosité inhérente comprise dans la gamme allant de 0,5 à 1,7, et ne comprenant pas d'impuretés de diamètre supérieur à 5 �m. 2- Utilisation selon la revendication 2 dans laquelle ledit matériau se présente sous la forme d'une membrane poreuse, d'un textile tissé ou d'un textile non tissé. 3- Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans laquelle ledit matériau comprend des fibres et/ou des filaments et/ou des particules à base dudit polyamide 11. 4- Utilisation selon la revendication 3, dans laquelle lesdites fibres et/ou lesdits filaments présentent une surface lisse. 5- Textile bactériostatique caractérisé en ce qu'il comprend du polyamide 11 de viscosité inhérente comprise dans la gamme allant de 0,5 à 1,2 et ledit polyamide 11 ne comprend pas d'impuretés de diamètre supérieur à 5�m. 6- Textile selon la revendication 5, dans lequel, la teneur massique en polyamide 11 représente au moins 50% de la masse totale du textile. 7- Textile selon la revendication 5 ou 6, dans lequel ledit polyamide 11 est en mélange avec au moins une charge et/ ou au moins un pigment et/ ou au moins un additif. 8- Textile selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé 25 en ce qu'il ne comprend pas d'additif actif sur les bactéries ni de traitement de surface actif sur les bactéries, autres que le polyamide 11. 9- Textile selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend des fibres synthétiques obtenues à partir de matières premières bio-ressourcées. 10- Textile selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des fibres naturelles, des fibres artificielles fabriquées à partir de matières premières naturelles, des fibres minérales, des fibres métalliques et/ ou des fibres synthétiques autres que des fibres de PA 11. 11- Textile selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé en ce qu'il est fabriqué uniquement à partir de matières premières bio-ressourcées. 12- Textile selon l'une quelconque des revendications 5 à 11, caractérisé en ce qu'il constitue un feutre, un filtre, un film, une gaze, une toile, un pansement, une couche, un tissu, un tricot, un article d'habillement, un vêtement, un article de literie, un article d'ameublement, un rideau, un revêtement d'habitacle, un textile technique fonctionnel, un géotextile, et/ou un agrotextile. 13- Utilisation d'un textile selon l'une quelconque des revendications 5 à 12 dans le domaine médical, l'hygiène, la bagagerie, la confection, l'habillement, l'équipement ménager ou de la maison, l'ameublement, les moquettes, l'automobile, l'industrie, notamment la filtration industrielle, l'agriculture et/ ou le bâtiment. 25