Smart Textiles - UP-tex

N 76/2010
Trimestriel
Surface approx. (cm²) : 2069
N° de page : 76-80
84 BOULEVARD DE SEBASTOPOL
75003 PARIS - 01 42 74 28 00
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SOLUTIONS, VISIONS STRATEGIQUES ET MARCHES
Smart Textiles
JP Bruggeman.
Cabinet 3T
• Sous l'égide de Up-Tex s'est tenu le 11 mars la première Journée technologique 2010 de Clubtex,
Ensait, IFTH, sur le thème des Smart Textiles. Cette journée s'est déroulée dans les locaux de
l'École, avec la participation active d'organismes de R&D comme Centexbel et l'Université de Gand
en Belgique, de l'Empa en Suisse, et d'industriels impliqués tels que Décathlon, EADS, Brochier,
Dickson Constant, Ardeje. Quelque 100 personnes ont suivi attentivement les conférences des
chercheurs et des professionnels des Smart Textiles.
Marchés cibles
et perspectives
Selon D Deguillemont directeur
de l'IFTH les Smart Textiles sont
une sous catégorie des textiles
techniques qui reagissent soit au
contact du porteur soit en fonction
de son environnement proche soit
encore les deux Dou le terme din
telligencc prete a ces materiaux qui
connaissent une croissance rapide
ces dernieres annees
Pour certaines applications mili
tairos (et civiles) le contour de ces
materiaux n est pas encore tres
net ni tres précis ll suffit pour
sen convaincre de savoir qu'ils
sont les terrains d experimentation des laboratoires de l'ar
mee US se situent en Irak ou les
resultats sont en vraie grandeur
Heureusement d autres marches
souvent de niche s ouvrent aux
Smart Text les (ST) et parfois dans
des domaines ou on les attend
le moins comme par exemple
pour la recuperation cl energie
fournie par les voiles de bateaux
dans lesquelles on a intègre
des cellules piezo électriques
Les tendances structurelles de
ce pan industriel s appuient sur
les PME qui représentent 23 %
des entreprises et qui devien
rient de plus en plus intégrées
verticalement jusqu a conce
voir et fabriquer leurs propres
composants intermédiaires Les
perspectives d utilisation des SFIT
sigle qui serait en passe de rem
placer les ST selon une expertise
europeenne se s tueraient dans
UPTEX
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la fonctionnalité des produits en
y incorporant les secteurs de
1 hygiene de la sante, et surtout
l'amélioration de la qualite de
vie des personnes âgees, avec
2 points cles
• intégration des systemes
• energie et durabihte
Le positionnement de ces produits
sera surtout fonction de leur dis
penibilite et de leur prix, ce qui a
terme devrait faire disparaître les
niches car de nouveaux acteurs
font leur apparition comme les
industries de I electronique des
telecoms de I informatique, des
géants industriels dont la « road
map » est I intégration de leurs
produits sur des supports a
la rigueur textiles' Nos produits
TUT ne doivent donc pas etre de
simples substrats si I industrie
textile veut participer a la croîs
sance évidente des ST en passe
de toucher le grand public Cette
vision a 10 ans est I une des cles
de la pérennité des ST En d autres
termes, il y a urgence a ce que
les ST ne se laissent pas dévorer
par des ogres industriels autres
que textiles
Avancées scientifiques
(santé et militaire)
R Rosssi de I EMPA en Suisse
s occupe du departement de la
protection physiologique des per
sonnes, qui comprend les fonc
tionnalites la reactivite, I adap
tabilite des vetements vis a vis
du porteur Les fonctionnalités
concernent essentiellement le
comportement des articles en
regard des elements exogènes
(eau air NBCR ) La reactivite
vise les changements physiques
des produits en fonction de sti
mulus exterieurs, (la température
pour les tissus a changement
de phase par encapsulation par
exemple) Ladaptabilite impli
que des systemes plus com
plexes jouant souvent le rôle de
seconde peau et qui peuvent
entre autres délivrer des doses
de medicaments en fonction des
variations d humidité de tempe
rature de luminosité maîs aussi
de changer de couleur en fonction
de l'environnement i Le militaire
nous rattrape encore Ces notions
continuent de faire l'objet d im
portants travaux de R&D dans
les domaines du medical et du
biomédical comme en matiere
de nano composites membra
naires pour améliorer certaines
fonctionnalités adaptatives Maîs
I Empa s interesse également aux
contrôles physiologiques a la sur
veillance medicale etal'appan
tran de risques Par exemple des
électrodes brodées sur un teeshirt permettent de contrôler la
pression arterielle et de faire des
ECG éventuellement a distance
Des fils conducteurs complexes,
de type coaxiaux, vont conduire
des signaux électriques a un
recepteur embarque Des bande
lettes polymenques/metalliques
tissées et fixées sur le vêtement
serviront de capteurs de circuits
intègres de «tissus «conducteurs
pour I etude des déformations des
produits en fonction de la ges
tuelle Et on ne peut que réitérer
les craintes exprimées de voir le
textile ne devenir qu'un simple
support a des elements a haute
valeur ajoutee fixes par collage
vol re thermo soudes Par chance
il existe déjà des POF, des fila
ments polymenques optiques qui
conduisent la lumiere comme une
fibre optique et que l'on peut par
exempte utiliser en trame sur des
metiers Jacquard qui permettent
de creer des panneaux lumineux
de securite des logos éclaires
certes avec une energie embar
quee Nous y reviendrons Maîs
I EMPA entretient d excellentes
relations avec le Natick I un des
plus importants laboratoires
militaires US dans le Massachu
setts
Ce n est pas trahir un secret que
de dévoiler certains axes de R&D
de Natek
• principe actif et passif de refroi
dissement,
rn répulsif contre insectes en par
ticulier les « sand files »
• e tex avec fonctionnalité elec
trique et optique (antenne)
• produit FR
• possibilite de chauffage embar
que de faible poids
• identification ami/ennemi (sys
terne passif)
• membranes perméables selec
tives,
• vêtements « auto detoxiquants »
(agents chimie et biolog que)
• textiles « invisibles »
On ne sera pas surpris d appren
dre que les theatres d operation
du Moyen Orient sont une « excel
lente » plateforme d essais Le
laboratoire de I EMPA est égale
ment implique dans la therapie
embarquée la réhabilitation
physique la prevention le bien
etre (confort thermique anti
douleur )
En fait l'EMPA partage sans en
faire mention la devise choisie
par Decathlon tirée des Satires
de Juvenal a savoir « Mens sana
in corpo sano » ll n est pas neees
saire d etre un latiniste chevronné
pour comprendre que I on peut
également traduire cette maxime
chere aux Chinois par « mieux
vaut prevenir que guerir » a la
place d « un esprit sam dans un
corps sam » Le sens est le même
C'est le message d Ethel Chas
sary qui dénonce I accentuation
du clivage Nord/Sud a cause d un
acces aux informations medicales
pharmaceutiques, para-médicales
de I hémisphère Nord plus aise
qui contribue a ce que chacun
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SOLUTIONS, STRATEGIC PROSPECTS AIMD MARKETS
Smart Textiles
JP Bruggeman.
Cabinet 3J
B The first technological Day was held on 11 March 2010 under the aegis of Up-Tex, ENSAIT and
IFTH based on thème of smart textiles. This day was organized at the ENSAIT engineering school
with the participation of R&D institutions such as Centexbel, Ghent University in Belgium and
EMPA in Switzerland as well as some industrial companies like Decathlon, EADS, Brochier, Dickson
Constant and Ardeje. A hundred or so attendants listened attentively to searchers and people
working in the smart textile sector.
Target markets and
torture
prospects
k_
Accordmg to Denis Guiilemont,
Manager of IFTH (French Textile
and Garment Institute), smart tex
tiles are a sub class of technical
textiles that react either on contact with the wearer or in function of his environment or to beth
situations This is why the word
'intelligence" has beer given to
those matériels that had a rapid
growth the past years
Actually, material end uses hâve
not been defmed yet for some
military and civilian applications
As a proof it is enough to know
that (hey are the subject of experiments in real conditions in the
US army laboratones located in
Iraq Fortunately, ether markets
and especially niche markets are
opened to smart textiles (ST) and
sometirnes in fields oi applications
where they are the least expected
as for example, recovery of energy
generated by boat sails includmg
embedded piezoelectnc cells
Structural trends of this industriel field are relymg on SME s that
represent 23 % of the companies
vvhich are graduaily becommg
vertically integrated that allows
them to design and manufacture
their own semi finished compo
nents Accordmg to a European
expertise, prospects for use of
SFIT (smart fabncb and interactive textiles), acronym which is
about to replace the ST (smart
textiles), would deal with product
functionality and would include
healthcare and hygiene as well as
UPTEX
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improvement of life quality ofthe
elderly with 2 key factors
system intégration
energy and sustainability
Product positioning is closely related to their availability and price
that should eventually remove
niche markets with the arrivai of
new endusers in the electronics,
telephone and computer sectors
as well as big industriel companies
which road map is the intégration
of their products mto supports
that might be made of textile
material Dur technical textiles
must be more than simple substrates if the textile industry wants
to take advantage of the growth
of ST products which are about
to become consumer products
This ten year outlook is the key to
STcontmuity ln otherwords.it is
urgent for the textile industry to
make sure that ST are not swallowed up by the huge industriel
sectors such as electronics or
industries ether than textile
Scientific healthcare
and military
deuelopments
R ROSSI of EMPA m Switzerland
is in charge ofthe department for
physiological safety of people that
deals with garment functionality,
reactivity and adaptability with
regards to the wearer Functions
of garrnents are mamly related
to their behaviour towards exogenous elements (the air water,
NBCR ) Reactivity is based on
product physical changes in
response to an external stimulus (for example encapsulated
phase change matériels applied
to textiles which react to température) Adaptibility requirps
more complex systems that often
play the rôle of a second skin and
can provide doses of medecine
in fonction of humidity, tempéra-
ture and light changes but also
can change color to match the
environmenti Hère come egain
the military applications These
notions are bemg the topic of
R&D progremmes in the medical and biomédical fields such
as nano composite membranes
that improve some adaptive
functionalities But EMPA is also
studymg physio'ogical control
systems medicel surveillence
and heelth nsk occurrence For
instance, électrodes embedded
in a T shirt ensure blood pressure
control and possible remote elec
trocardiogram monitoring Complex, conductive, coaxial wires
will provide electncal signais to an
embedded sensor Weaved polymenc/metallic tepes applied to
garment will be used as sensors,
integrated circuits end conductive
fatales lo study garment defor
mation as the weerer moves
And we can fear that textile fabnc
will only be regarded as a simple support to high added value
systems applied by bondmg or
thermosettmg Fortunately, there
are optical filaments embedded
in polymer fibers which transmit
light the same way as optical fibers and that can be used as weft
on a Jacquard weavmg loom to
creete security 'igbt panels, light
glow logos with integrated
energy systems We will get back
to that further down
But EMPA has very close relationships with Natek, one ofthe most
important US army soldier RD&E
center known as Natick Labs in
Massachusetts
Some of Natick R&D programs
can be mentioned without disclosmg a secret
passive and active coolmg
systems,
msect repellents agemst sand
files
, e-Texwith optical and electncal
functions (antenne)
a FR product
integrated lightweightheatmg
system,
• passive identification fnend or
foe systems,
selective perméable mem
branes,
, self detoxification garments (Chemical and biological
agents),
'invisible' textiles
We will not be surprised to know
thel the Middle Eastern theeter
of operations is a gréât test platfor rn EMPA laboratory is also
studymg integrated therapyand
physical rehab systems as well as
prevention and well-bemg (thermal comfort, pam reliever )
ln fact, EMPA shares without
mentionmg it Decathlon's motto
from the satires of Juvenal ' Mens
sana in corpo sano' No need to
know latin to understand that this
maxim, dearto Chinese people,
cen be translated by ' prevention
is better than cure mstead of 'a
healthy mind in a healthy body'
Same meanmg lt is Ethel Chas
sary s message which insisted on
the huge dwide between northern and southern hémisphères
due to easy access to medical,
pharmaceutical and paremedicel
nformation which encourage
each northern inhabitants in
self medication The dnft is obvi
ous and we mey witness a slow
down in ourtraditional healthcare
systems But how can technical
textiles be used in those fields?
Sensory functions, well bemg,
surveillance are already taken
mto account by ST and provided
by some Decathlon products
Transportation
and building sectors
Brochier Technologies has
developed Jacquard fabrics
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de ses habitants devienne son
propre medecin i La dérive est
évidente et on assiste peut etre
a un essoufflement de nos syste
mes traditionnels en matiere de
sante publique Maîs comment
les TUT pourraient ils intervenir
dans ces domaines'? Le senso
nel, le bien etre la surveillance
sont des notions déjà prises en
compte partiellement par les ST
et dont par certains produits de
Décathlon
Transport et bâtiment
Brochier Technologies a mis
au point des tissus Jacquard
dont la trame est constituée de
filaments de polymeres optiques
LED Ç Brochier précise que sur
une mécanique Jacquard a 18000
crochets les bouts de trame sont
relies en faisceaux a une source
lumineuse et le tissu s eclaire i La
decoration I architecture mte
rieure le sensoriel la protection
la signaletique se sont empares
de ce concept d autant que la
technique Jacquard permet I ob
tention de structures 2D et 30
personnalisées Dans le domaine
du transport les surfaces lumi
neuses servent de guide (couloir
d'avion, de tram cheminement
de securite) Ces produits sont
disponibles en 340 em dc laize
(500 g/m2) A signaler que ces
surfaces éclairées conviennent
au « nettoyage » photo cataly
tique de I eau, de l'air et a I eli
mination des COV par exemple
selon le procede Brochier UV Tex
Par photo synthèse et toujours
grace a ces tissus on peut ega
lement envisager des cultures de
micro algues
Des applications tres ciblées
sont utilisées dans le bâtiment
comme capteur de déformât on
ou de deplacement géologique la
precision pouvant etre de I ordre
du rayonnement émis Ce type de
capteur offre d énormes possibih
tes y compris en imagerie IR
Dans le domaine de I environ
nement du bâtiment Dickson
Constant s interesse aux produits photovoltaïques souples et
accompagne L Raymond, un the
sard de 3e annee sur le thème des
techniques solaires appliquées
aux toiles détentes a lameu
blement d exterieur Le projet
cons ste a fonctionnaliser un sup
port textile en PAN teint masse
deperlant et auto nettoyant d'une
épaisseur de 1,5 mm, garanti 10
UPTEX
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ans Les fonctions sont apportées
par des cellules photovoltaïques
elles marnes intégrées dans des
preformes qui seront « com
plexes » sur le tissu Le produit
est souple fin leger durable avec
des performances électriques
intéressantes Les cellules sont
a base de silicium amorphe d un
rendement de conversion d e s a
8 % Les articles ont ete testes
sous forme de stores de caravane
de camping de 4 a 7 metres de
large pour un déploiement de 2
metres La puissance obtenue a
ce jour est de 494 watts pour une
surface de 11 m2
Recherche
B Paquet de Centexbel en Bel
gique a fait un rapide etat des
heux en matiere de Smart Tex
illes entre leurs fonctionnalités
passives et actives
A Dans le domaine des « pas
sits » on retiendra en particulier
les aerogels en pleine expansion,
comme l'Aspen Aerogel un mate
riau souple, fm aux propriétés
d isolation durable issues de la
nano technologie (silicium nano
structure) ou encore le Space
loft™ utilise aussi bien dans le
batiment que pour le sport en
conditions extrêmes (alpinisme en
tres haute montagne) ainsi que le
produit d enduction nano siliceux
le Pyrogel™ et le nano gel Cabot
un mat en silice hydrophobe pour
isolation dans le batiment
Les produits bio degradables a
base de composants naturels
comme le sucre le maîs sont
utilises dans l'enduction des fils
des vetements et revetements de
sol des cordages
Les produits thermo chroniques
sont utilises dans le medical maîs
aussi dans les articles a change
ment de phase et a memoire de
forme
Leffet Gecko ou Smart Adhésion
interesse de plus en plus les labo
ratoires Reproduire I adhérence
des pattes d un insecte qui se
promené au plafond' Et nous
aurons tout compris sur les capa
cites de Spiderman Aujourdhui
nous n en serions qu au stade du
papier peint qui se détacherait du
mur aussi bien qu il s'y colle ll fait
déjà appel a un mot savant pour
le définir le biomimetique
Lauxetisme et I etancheite sont
aussi a I ordre du jour etancheite
NBCR et I auxetisme au service
de la protection balistique
B Les Smart Textiles actifs sont
censés reagir a des stimulus exo
genes et doivent permettre des
actions de monitoring a partir de
signaux qui leur sont transmis
C'est a ce stade que I on retrouve
la dualité entre TUT et Cornpo
sants électroniques déjà signales
plus avant Comment reduire le
fosse entre les deux 7
Le D Marc Van Parys de I Uni
versite de Gand a enumere plus
précisément les technologies de
pointe utilisées pour les ST qui
sont selon lui entrees dans I age
du textile intelligent
Les criteres generaux sont
• des vitesses de production
accrues
• une haute f l e x i b i l i t é des
outils
• une energie et des dechets
réduits
• des productions flexibles au
profit des « petits lots »
• des fonctionnalités améliorées
Les technologies associées s'ap
puientde plus en plus sur
• les plasmas
• les lasers
• les enductions hotmelt
• les lamines
• les ultra-violets,
• la sublimation,
en utilisant comme produits et
technologies connexes
• les additifs polymeriques « intel
igents »
• IPS phénomènes d auto stra
tification
• les nano technologies
• la gravure chimique
Dans cet esprit I Universite de
Gand met au point des solutions
pour supprimer les fours de poly
mensation des lignes classiques
d enduction et/ou de laminage et
les remplacer par des rampes d UV
Le procede utilise un monomere
comme solvant le phenol ethoxy
late monacrylate ln fine pas de
solvant conventionnel pas deau a
évaporer peu d energie consom
mee pas de dégagement d ozone
Les lignes peuvent étre couplées
avec des systemes classiques tels
des tambours lecheurs des tables
d'enduction a la racle a la suite
desquels on pourra installer des
sources UV Un exemple d'applica
lion des bandes de polypropylene
enduites d'un hydrogel pour enro
bage et isolation de tuyauteries
et pipe lme Lutilisation de nano
particules de toutes natures est
également a I etude
• effets barrière
Al Si02-AI203 Ag
• effet optique (en enduction)
TiO 2 Snc7 Sid2 Tl
• effet abrasion
TiO SiO2
• effet methanisation
Fe Ag Fe203 Fe304
Ces procedes peuvent etre utilises
sur fils PE pour des enductions et
polymérisations sous UV
L'Université de Gand participe
également au projet Sensortex
pour la protection et la securite
des personnes âgees selon le
principe ci dessous
• protection • bien se porter •
communication
• securite • bien etre • information
La thermo chromatique interesse
aussi I Universite qui cherche les
meilleurs moyens de produire des
tissus dont la couleur va pouvoir
varier en fonction de la tempera
ture Le D Van Parys cite comme
exemple de thermo colorants et
de process associes
• les leuco derives spirolactones
fluorans certains azoques
• les liquides cristallins choies
teryls, cyano biophenyls
• la micro encapsulation et les
textiles Cameleon
• les messagers informâtes pour
prevenir le stress les coups de
chaleur le tout intègre généralement dans des matrices poly
menques basiques maîs d'une
maniere irréversible On peut
meme personnaliser des impres
sions digitales en employant des
encres bio métriques
D'autres sujets sont a I ordre
du jour comme la technologie
Valve Jet qui consiste a enduire
des structures SD sous UV avec
2 composants non mélanges ce
qui entraîne en fm de process une
economie substantielle de pro
duits purs Ces produ ts n auront
pas ete utilises donc seront reu
tilisables alors que les restes de
mélanges sont généralement
considères comme dechets On
citera encore des traitements pour
I auto nettoyage au poly dimethyle
biloxane modifie I enduction de
nano particules inorganiques/
métalliques par decharge de
magnetron, les plasmas
Recherche Collective
Un nouveau sigle est ne les
MEMS Ç est ainsi que Ph Guer
monprez responsable R&D a
IIFTH définit les Micro Electro
Mecanico Systemes en micro
fluidique Ils agit de composants
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winch weft indices LED optical polymer filaments Brochier
emphasizes that on a Jacquard
looms with 18,000 hooks, warp
ends forming a sheath are bound
to a light source that lights up the
fabric Différent sectors such as
decoration, interior architecture,
sensory, protection, signmg hâve
used this concept as the Jacquard
technique gives rise to spécifie
2D and 3D structures Lighting
systems are used in transportation as guide panels (emergency
lighting system in aircraft, tram )
These products are available in
340cm width version (500g/m2)
lt has to be mentioned that these
luminous surfaces are compatible
with the photocatalitic cleanmg of
water, air and with the removal of
VOC accordingto Brochier UV Tex
process Thanks to these fabncs
and to the photosynthesis process micro seaweed culture can
be achieved
well-targeted applications are
used in the building sector as
sensors providmg information
on déformation or geological
displacement with an accuracy
of the order of the emitted ray
This type of sensor offers gréât
potential includmg in medical
imaging
Concernmg the ecofriendly building sector, Dickson Constant are
mvolved in flexible photovoltaïc
systems and support a PhD studentL Raymond whosethesis is
based on solar techniques applied
to ram-proof fabncs and outdoor
furniture The project includes
a 1 5mm thick dope dyed PAN
textile fabric with waterproof and
self cleanmg properties offenng a
10 year warranty Functions are
provided by photovoltaïc calis
integrated mto preforms that can
be "complexed" with fabncs lt is
a is non-ngid thm, lightweightand
sustainable product with interesting electrical performances
Amorphous silica-based cells with
a 5 to 8 % conversion ratio The
tested products were in the form
of recreational park trailer blmds
with a 4 to 7 rn width and a 2m
deployment Today, the electric
power generated is 495watts for
a surface area of 11m2
Research
B Paquet ot Centexbel in Belgium
did a quick review of smart textiles
based on their active and passive
functions
UPTEX
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A- ln the field of passive si, we
will emphasize particulier^ on
booming aerogel products like
Aspen aerogel, a non-ngid, thm
material with sustainable msulation properties generated by
nanotechnology (structured nano
silice) or still Spaceloft™ used in
the building sector as well as
in sports in extreme conditions
(mountainermg) rt is the same for
Pyrogel™, a nano siltea coated
product and Cabot nanogel, an
hydrophobic siltea mat for build
ing msulation
Biodégradable, natural component based products such as
sugar, corn are used for coatmg
yarns garments, floor covenngs
and rapes
Thermochromic products are
used in the medical sector but in
phase change and shape memory
matériels as well
Laboratories are showmg a growing interest in the Gecko effect
or smart adhésion toreproduce
adhcsive pads on legs of insocts
that crawl on ceilmg winch would
lead to a hetier understanding of
Spiderman performances1 Today,
we hâve reached the very first
step of this adhesive technology
with wallpaper that can be easily
glued to the wall and as easily
taken off This innovation mspired
by nature is calied biomimetics
Auxetics and tightness are today's
issues NBCR tightness and auxetics will serve bulletproof technology
B- Active smart textiles are supposed to react to exogenous
stimuli and should lead to monitored actions from emitted signais The dual process between
technical textiles and electronic
components alrcady mentioned
is found at this phase in research
What are the solutions to reduce
the gap between therrv
MD Marc Van Parys of Ghent University has listed state-of-the-art
technologies used to produce ST
that are, accordingto hlm, entermg the age of Smart Textile
General features are
i increased production speeds,
high tool flexibihty
v energy and waste reduction,
• flexible production benefitmg
to limited series,
• improved functions.
Combmed technologies are relymg more and more on
• plasma process,
<. laser process,
„ hotmelt coatmg,
lammating,
•ii ultraviolet radiation,
» magnetron sputtermg,
usmg the following related products and technologies
smart polymer additives,
auto stratification,
* nanotechnologies,
f dick chemistry
With this in mind, Ghent University
is developmg technical solutions
to remove polymérisation equipment from traditionai coatmg and/
or lanimation production Imesto
replace them by UV lamps The
process includes a monomer as
solvent (monoacrylate ethoxylate
phenol) ln fine, no conventional
solvent, no water to evaporate,
very little energy consumption,
no ozone emissions
Production linos can be combmed
with classical systems such as dip
kiss roll, knife coatmg machine
followed by the implementation
of uv sources
Hère is an example of application
the hydrogel-coated polypropylene wrapper to wind and msulate
pipes and pipelines
The use of nanoparticles of différent nature is also bang studled
barrier effect
AI-Sl02-AI203-Ag
optical effect (in coatmg)
TiO2- SnO2- Si02-Ti
abrasion effect
TiO2 Sid2
i metallisation effect
l-e Ag Fe203 FeJ04
These processes can be used on
PE yarns for coatmg and polymorisation under UV light
Ghent University is also participatmg in the Sensotex project for
the protection and safety of the
elderly aceording to the foilowmg
prmciple
protection • wellness • communication
safety • well-bemg • information
The University is also mvolved
in thermochromic matenals and
is developmg the best means to
produce fabncs which color can
change with température MD
Van Parys gives sonne example
of thermo dyes and combmed
processes
« leuco dyes spirolactones,
fluorans and some azo compounds,
rn cristal liquids cholestcryl,
cyanobiphenyl,
» micro encapsulation and cha
meleon textiles,
« information messages to
prevent from stress and fleet
strokes
with irréversible intégration
in basic polymer matrix Digital
printmg can also be customized
usmg biométrie mks
Some ether processes are topical
such as the Valve Jet technology a
coatmg process for 3D structures
under UV light with ? separate
components At the end of the
process there are substantiel savmgs of pure products that hâve
not bean used and so can be
re usablewhilegeneral^ leftover
blends are regarded as wastes
Let's also mention self cleanmg
treatments with modified dimeth
ylchlorosilane, nanoparticles for
incorporation in inorganic/metallic coatmg usmg magnetron dis
charge technology, plasmas
Collective research
A new acronym is born MEMS
This how the head of R&D
department of IFTH, Philippe
Guermonprez defmed Micro
Electro Mechamcal Systems
centered on microfluidics lt is
the intégration of mechanical
elements, sensors, actuators
that could be used by the textile sector This study is part of
a European N-MP-2007-3-5-2
project nemed Microflex which
thème is the microfabncetion of
elements for new smart textiles
This mdustry-oriented project is
multisectonal end must leed to
new MEMS that will be adapted
to spécifie functionalities
Ghent University is managing
another EU project (Sprint)
Aceording to Carla Hertleer its
aim isio develop new integrated
textile systems for protection and
safety of emergency and disaster
response workers Unfortunately,
this Proetex program can be currently applied all over the world.
It is based on the development of
textile systems ensunng communication, sensations and ebove all
production and storage of electrical energy. The lafter would be
based on the principe of drycharged battery, the fabric bemg
either wound or stacked
Generally speakmg, those systems are found on germent outer
shells (température sensors, GPS
antenne) and on Imers (breathmg,
pulsation) in shoes (gas détection) Polypyrrole- and gold or
copper coated Kevler is still the
Eléments de recherche : UPTEX ou UP TEX : pôle de compétitivité de la filière textile en Nord-Pas-de-Calais/Picardie, toutes citations
N 76/2010
Trimestriel
Surface approx. (cm²) : 2069
N° de page : 76-80
84 BOULEVARD DE SEBASTOPOL
75003 PARIS - 01 42 74 28 00
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issus de la technologie des capteurs de pression que l'on cherche a utiliser dans le textile Ce
travail entre dans le cadre d'un
projet europeen N MP 2007 3 5
2, ou encore appelé MicroFlex,
dont I objet est la fabrication de
micro élements pour les nou
veaux Smart Textiles
Ce projet est tres oriente industrie, il est multisectonel, et doit
conduire a de nouveaux
MEMS qui seront adaptes a des
fonctionnalités précises
Un autre projet EU (SPRINT) est
manage par l'Université de Gand
ll s'agit comme le précise Carla
Hertleer, de developper des systèmes textiles embarques pour
la protection et la securite des
personnes intervenant dans des
situations urgentes et de desastre Ce programme Proetex est
malheureusement d'actualité
un peu partout dans le monde
ll concerne la mise au point de
systemes textiles pouvant assu
rer communications, sensations,
et surtout generation et stockage
d'énergie electrique Ce dernier
point serait base sur le principe
de batteries sèches tissées, le
« tissu » étant soit enroulé soit
empile
Plus généralement ces systemes
se situent sur les exterieurs des
vêtements (capteur de tempera
ture, antenne GPS ), sur les dou
blures (respiration, battements
cardiaques) dans les chaussures
(détection de gaz) Le kevlar
enduit soit de poly pyrrole, de
cuivre ou d'or reste un matériau
de choix pour les chercheurs
L'ensemble des etudes du 7e
programme cadre ci-dessus et
celtes qui vont suivre nécessitent
une action de coordination également financée par l'EU Cette
action se nomme Systex et doit
permettre la mise en œuvre de
synergies croisées entre les partenaires des différents projets
d'améliorer les connaissances
et de classifier les resultats
dans des bases de donnees
transparentes d'accélérer les
echanges d'informations La
base est consultable sur le site
systex org
Tntex est un programme Interreg
pilote conjointement par l'Université de Gand et l'Ensait Le
thème genéral est le transfert
de la recherche et des innovations vers l'industrie, c'est un
probleme récurrent qu'il faudra
bien resoudre un jour
Quantalnteltex, E Devaux directeur des recherches a l'Ensait
a évoque les objectifs du projet
en cours sur les textiles intelligents multi reactifs, intégrant
des nano fibres basées sur les
fibres GPC (polymere conducteur), repondant aux 3 fonctions
suivantes
• mesure continue de la ten
sion appliquée a une structure
textile
• autoregulation thermique des
surfaces textiles
• détection d'agents chim
ques
Les fibres GPC sont obtenues par
la repartition de nano particules
conductrices dans une matrice
non conductrice La conductivite
electrique va varier en fonction
des contraintes selon le principe
du seuil de percolation ou taux
de charge desdites particules
(le terme de densité étant peut
être impropre) quand le produit
devient conducteur ou perd sa
conduction (gonflement de la
matrice par un solvant)
Les nano tubes ont des diamètres de I ordre de 1 a 2 rm, pour
une longueur de 0,2 a 5 um Le
rapport longueur/section est
donc tres intéressant Le taux
de charge varie entre 2 et 5 %
a l'extrusion Le choix de la
matrice pour des contraintes
thermiques est important Par
exemple, dans les tenues de
pompiers, le ramollissement cle
la resine, donc I ecartement des
nano tubes, et par conséquent la
rupture de conductivite doit se
faire vers 50 a 60 °C On utilisera
dans ce cas une resine polycaprolactane
La societé Ardeje installée a
Valence est spécialisée dans la
projection d'encres qui offre des
possibilites d impression en 3D
J Mourao, dans le cadre d'un
projet DGE appelé Intellitex, a
développe le contenu de ce programme co labeille par Up Tex
etTechtera intellitex propose une
avancée notable dans les syste
mes d'assemblage de petites et
moyennes series de production
automatisée pour vêtements
intelligents Les technologies
envisagées sont le collage la
thermo soudure et la soudure par
ultra son La societe Doublet est
le chef du projet avec des enjeux
economiques triples
prototypage rapide
- developpement des Smart Texti
les qui semble être prioritaire
- creation d'emplois nouveaux
Une precision concernant les
semi conducteurs ils sont à
base de polythiophenes
comme conclusion qui n engage
que l'auteur, il serait bon que l'industrie s interesse de tres pres aux
travaux d un thésard de 3e annee
al'Ensait, XuyuanTau qui étudie
les transistors fibreux
• ti ansistor organique en couche
mince (OTFT)
• transistor organique électrochimique (DECT)
Ces elements peuvent être utilises
pour des applications e-textiles sur
des échantillons tisses Lindustrie
textile doit conserver le leadership
de ses produits vis-a-vis des
géants de l'électronique i »
best material for research The
above-mentioned studios of the
seventh framework programme
and the followmg cnes will require
a coordination action funded as
well by the EU This action called
Syntex amis at enhancmg cross
sectoral synergies improving
knowledge transfers and cias
sifymg the project results in a
transparent knowledge-based
information platform Systex
website (systex org) provides
access to the platform
Tntex Interreg Programme is
run by beth Ghent University
and Ensait tngineertng School
General thème is Research and
Innovation transfer to the textile industry, it is a récurrent
issue that will hâve to be solved
some day Concernmg inteltex
E Devaux Research Manager at
Ensait Engineering School spoke
about the objectives of the ongomg project on intelligent multireactive textiles integratmg nano
filler based GPC- fibers (conductive polymer) developmg the following functions
contmuous measurement of
the tension applied to a textile
structure
thermal self monitoring of tex
files structures
d é t e c t i o n of c h e m i c a l
agents
GPC fibers are obtamed by the
distribution of conductive nanoparticles in a nonconductive
matrix Eiectncal conductivity will
vary in function of constramts
accordmg to the principe of percolation level or partiel charge
rate (the word density might be
mappropriate) when the product
becomes conductive or loses its
conduction (swellmg of the matrix
in solvent)
Nanotubes hâve diameters ofthe
order of 1 to 2 mm with a o 2
to 5um length The length/cross
section ratio is thus very interestmg Loadmg rate of nanotubes
varies between 2 and 5 % dunng
the extrusion process The choice
of matrix in function of thermal
constramts is very important
For instance, in firefighter garments the resm softening point
that is to say the space between
nanotubes and consequently the
conductivity failure must be
obtamed at SO to 60°C ln that
case a polycaprolactane resm
is used
Ardeje located in Valence
(france) has a fluid jettmg
expertise that offers a wide
range of SD printmg solutions
Withiin the framework of intellitex DGE project, J Mourao of
Ardeje has developed this UpTex and Techtera co-labellised
programme intellitex provides
significam advanced assemblmg
systems for small and médium
size, automated production
series of smart garments The
technologies usea are st ckmg,
heat weldmg and ultrasonic seal-
ipg Doublet Company is the
project leader and has 3 economie issues
quick prototypmg,
prionty deveiopment of smart
textiles,
employment creation
An interestmg point concernmg semi-conductive systems
they are polythiophen-based
polymers
To conclude with the author's
point ofview the industryshould
look very closely at Xuyuan Tau's
works an ENSAIT PhD student
who is studymg textile-based
transistors
organic thm-film transistor
(OTFT),
- organic etectrochemical transistor (DECT)
These elements can be used for
e-textile applications on woven
structures
The textile industry must keep its
leadership position towards big
electronic compames +
UPTEX
0829944200501/GNN/ATH/3
Eléments de recherche : UPTEX ou UP TEX : pôle de compétitivité de la filière textile en Nord-Pas-de-Calais/Picardie, toutes citations