Procédé de fonctionnalisation d'un substrat textile à propriété antiseptique et/ou virucide

L'invention concerne un procédé de fonctionnalisation d'un substrat au moyen d'une composition active à propriété antiseptique et/ou virucide, ainsi qu'un substrat textile fonctionnalisé par mise en œuvre d'un tel procédé.

Pour conférer des propriétés antiseptiques et/ou virucides à un substrat, notamment textile, il est connu de le fonctionnaliser au moyen d'une composition active à base d'au moins un sel d'argent. En effet, les sels d'argent sont connus pour leur propriété antiseptique et/ou virucide, c'est-à-dire leur capacité à détruire ou à limiter la propagation des bactéries et/ou des virus.

Selon l'art antérieur, la fonctionnalisation des substrats textiles est réalisée par thermofixation de la composition active sur ledit substrat. Toutefois, la fixation ainsi obtenue n'est pas suffisamment fiable, notamment relativement à l'abrasion, à l'usure par frottement ou à l'oxydation, ainsi qu'aux éventuels lavages que le substrat textile a à subir.

En outre, la fixation doit être réalisée à haute température, typiquement supérieure à 180 ⁰ C, et pendant un laps de temps de l'ordre de la minute, ce que beaucoup de substrats textiles ne peuvent supporter sans être endommagés.

Selon l'art antérieur, il se pose également le problème de la trop faible quantité de composition active qui est fixée thermiquement sur un substrat textile, notamment de l'ordre de moins de 0,5% en masse.

En particulier, l'invention a pour but de proposer un procédé de fonctionnalisation d'un substrat qui résout les problèmes mentionnés ci-dessus, de sorte notamment à fournir un substrat textile dont la fonction antiseptique

et/ou virucide est maintenue dans le temps, et ce même après plus de cinq cycles de lavage à 6O ⁰ C.

A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention propose un procédé de fonctionnalisation d'un substrat au moyen d'une composition active à propriété antiseptique et/ou virucide, ledit procédé comprenant les étapes prévoyant de :

- préparer une solution contenant la composition active et un agent de fixation présentant au moins deux groupements réactifs sous rayonnement ionisant, ladite solution comprenant en outre une matrice organique sol-gel ;

- imprégner le substrat avec la solution ;

- appliquer un rayonnement ionisant sur le substrat imprégné de sorte, par réaction de pontage des groupements réactifs, à former un réseau améliorant la fixation de la composition active sur ledit substrat.

Selon un deuxième aspect, l'invention propose un substrat textile fonctionnalisé par mise en œuvre d'un tel procédé, ledit substrat comprenant une composition active à propriété antiseptique et/ou virucide qui est fixée sur ledit substrat, et un réseau formé par pontage de l'agent de fixation.

D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit de différents modes de réalisation particuliers.

L'invention concerne un procédé de fonctionnalisation d'un substrat au moyen d'une composition active à propriété antiseptique et/ou virucide. Selon une réalisation, le substrat est textile. Toutefois, d'autres substrats poreux tels que des flans en mousse, des films, des fils, des filaments, peuvent être fonctionnalisés suivant l'invention.

Dans un exemple de réalisation, la composition active est à base d'au moins un sel métallique, notamment d'un sel d'argent et/ou d'un sel de zinc qui sont connus pour leur capacité à détruire ou à limiter la propagation des bactéries

et/ou des virus. En outre, les sels métalliques peuvent conférer des propriétés antistatiques au substrat fonctionnalisé.

Pour renforcer et/ou étendre le spectre des propriétés antiseptiques et/ou virucides, la composition active peut comprendre plusieurs autres types de substances actives, en particulier des substances possédant un ou des groupements ammoniums quaternaires et/ou une substance à base de biguanides. En particulier, la combinaison d'un sel d'argent avec une substance à groupement ammonium quaternaire a été reportée comme présentant des propriétés virucides à rencontre du coronavirus responsable du SRAS (Syndrome Respiratoire Aigu Sévère). Dans des exemples de réalisation, on peut introduire dans la composition active, le trihydroxysilyl propyldimethyloctadecyl ammonium chlorure (substance Aégis de la société Devan) ou des polymères cationiques antiseptiques tels que le Vantocil IB de la société Zeneca qui est un polyhexamethylène biguanide.

Le procédé prévoit de préparer une solution contenant la composition active et un agent de fixation présentant au moins deux groupements réactifs sous rayonnement ionisant, lesdits groupements pouvant être identiques ou différents. En particulier, le solvant utilisé est de l'eau de sorte à former une solution aqueuse de composition active et d'agent de fixation. En variante, la composition active peut également comprendre au moins un substance active présentant un groupement réactif sous rayonnement ionisant.

Les groupements réactifs sous rayonnement ionisant peuvent comprendre une liaison insaturée qui, sous l'effet du rayonnement ionisant, forme un radical libre réactif. Les groupements peuvent être choisis dans le groupe comprenant les groupements hydroxyles, carboxyles, carbonyles, acrylates, méthacrylates, aminés, amides, imides, uréthanes.

Dans des exemples de réalisation, l'agent de fixation est choisi dans le groupe comprenant le glycidyl méthacrylate (MAGLY), les polyéthylènes glycol diacrylate (PEG DA), le dipropylène glycol diacrylate (DPGA), le sulfopropyl

méthacrylate de potassium (SPMK) et le lauryl méthacrylate ou acrylate. En variante, des agents de fixation différents peuvent être mis en solution. En outre, un ou des agents de fixation comprenant trois groupements réactifs sous rayonnement ionisant peuvent être mis en solution avec la composition active.

La solution peut comprendre également au moins un agent améliorant l'homogénéité de la solution, par exemple un latex acrylique tel que celui commercialisé sous la dénomination HYCAR 26319 qui améliore le mouillage. Selon une réalisation, la solution peut comprendre entre 0,1 et 5 % en poids d'additifs par rapport à la composition active.

Le procédé prévoit ensuite d'imprégner le substrat avec la solution préparée. L'imprégnation peut être réalisée par foulardage. Le substrat textile peut être à base de fibres hydrophiles de sorte à d'obtenir un bon mouillage et donc une montée satisfaisante de la solution dans le substrat textile lors de l'imprégnation.

Par ailleurs, la pression de calandrage lors du foulardage peut être relativement faible, notamment de l'ordre de 1 à 2 bars, pour permettre un emport important avec une pénétration et une répartition homogène de la solution dans le substrat textile.

Ensuite, un rayonnement ionisant est appliqué sur le substrat textile imprégné de sorte, par réaction de pontage des groupements réactifs, à former un réseau améliorant la fixation de la composition active sur le substrat.

En particulier, le réseau est réalisé en ajustant la puissance et la durée du rayonnement de sorte à induire des réactions de pontage entre les agents de fixation et les fibres, entre les agents de pontage entre eux, ainsi qu'éventuellement ente les agents de pontage et les substances actives. Le réseau ainsi obtenu est particulièrement résistant au frottement ainsi qu'au lavage ou au nettoyage à sec, ce qui permet de maintenir dans le temps la fonction antiseptique et/ou virucide.

Selon une réalisation, le rayonnement ionisant est un bombardement électronique, qui peut être réalisé en un ou deux passages, notamment en un passage de chaque coté du substrat textile. Par ailleurs, la puissance du rayonnement ionisant combinée avec la présence des groupements réactifs permet de fixer une grande quantité de substance active dans le substrat textile.

Dans un exemple de réalisation, le substrat est un textile à base de fibres hydrophiles de sorte à favoriser la capacité d'absorption de la solution. En particulier, les fibres peuvent être à base de polyester, de polyamide, de dérivés cellulosiques, de lin de bambou. En variante, on peut prévoir un mélange de plusieurs types de fibres.

Le substrat textile peut comprendre une nappe de non-tissé. La nappe peut être liée par jet d'eau ou par tout autre moyen permettant d'obtenir une nappe résistante et absorbante (aiguilletage, liage chimique avec liant adapté, liage thermique). Toutefois, en fonction de l'application envisagée, le substrat textile peut également être formé d'un tricot ou d'un tissu

On décrit ci-dessous la fonctionnalisation d'un tel substrat par fixation d'une composition active à propriété antiseptique et/ou virucide, ledit substrat comprenant en outre un réseau formé par pontage de l'agent de fixation. En particulier, le substrat peut comprendre plus de 1% en poids de composition active, notamment entre 1 ,5 et 3% en poids.

Dans cet exemple, la composition active comprend un sel d'argent et une matrice organique sol-gel dans laquelle le sel d'argent est disposé pour être actif dans le temps. Pour ce faire, la matrice sol-gel est mise en solution avant l'imprégnation du substrat avec ladite solution.

Dans un mode de réalisation, la matrice sol-gel est à base d'alcoxysilane, notamment le MEMO (3-(Trimethoxsilyl)propyl méthacrylate) ou le GLYMO ((3-

Glycidopropyl)TrimethoxySilane), qui permet la réalisation d'un pontage hybride entre les fibres et le sel d'argent. On associe ainsi par une liaison chimique le sel d'argent aux fibres, et ce en combinaison avec l'utilisation des agents de fixation au moins bi fonctionnels pour renforcer la fixation et protéger le sel de l'usure et de l'abrasion. A titre d'exemple, la solution peut comprendre de 15 à 30 g/l de matrice sol-gel et de 3 à 6 g/l de nanoparticule de sel d'argent sous forme colloïdale.

La mise en œuvre du procédé permet également de fixer la matrice sol-gel sur le substrat par l'intermédiaire de l'agent de fixation, de sorte à conférer une protection contre l'usure et à limiter la libération du sel d'argent dans le temps.

L'agent de fixation comprend en outre un groupement tensioactif. En particulier l'agent de fixation peut être le PEG600 DA (600 motifs éthylène glycol avec une terminaison acrylate de par et d'autre de la chaîne) qui est à la fois hydrophile et organophile. Ainsi, l'agent de fixation permet en outre d'améliorer la mouillabilité du substrat avec la solution, et donc d'optimiser la quantité de composition active fixée. L'utilisation de groupements tensioactifs est également souhaitable pour améliorer les propriétés d'antisalissure (antifouling en anglais) en ce qu'il limite l'accrochage des salissures sur la surface du substrat textile.

Dans un exemple de réalisation, la solution comprend entre 5 et 100 g/l de PEG600 DA, notamment de l'ordre de 30 g/l. En outre, la solution peut comprendre de 1 à 2 g/l d'agent mouillant.

Le procédé de fonctionnalisation peut comprendre une étape de chauffage du substrat imprégné, ladite étape étant prévue avant ou après l'application du rayonnement ionisant. Dans le cas où la fixation de la composition active sur le substrat est activable thermiquement, cette étape permet en particulier d'améliorer la fiabilité de la fixation de la composition active en combinant une thermofixation à la fixation sous rayonnement ionisant. En outre, l'étape de chauffage permet un séchage du substrat textile.

Le chauffage peut être réalisé, notamment au moyen de lampes infrarouges, à une température inférieure à 150 ⁰ C. Ainsi, les contraintes de tenue en température du substrat sont éliminées, et ce en améliorant la fiabilité de la fixation de la composition active. En outre, dans le cas de l'utilisation d'une matrice sol-gel, l'agent de fixation peut également créer des liaisons avec ladite matrice, soit thermiquement soit sous rayonnement ionisant.

Le substrat textile ainsi fonctionnalisé peut être utilisé pour confectionner des vêtements anti-odeurs, notamment de tels vêtements ou sous-vêtements à usage professionnel, pour l'habillement sportwear ou de mode. Par ailleurs, il peut être utilisé pour faciliter la désinfection d'outils d'entretien ménager ou utilisé dans le domaine du nettoyage industriel. Il trouve également son application pour des tissus ou des rideaux d'aménagement d'intérieur dans des pièces humides, les salles de bains notamment. Par ailleurs, le substrat textile constitue un bon support pour la réalisation de masques ou de média filtrant.