La plateforme d’enduction & d’ennoblissement de Centexbel est composée de plusieurs appareils à l’échelle laboratoire et de plusieurs lignes semi-industrielles de modification de surface, d’enduction et de laminage à des fins de prototypage et pour mener des expériences scientifiques dans le cadre des projets de recherche collective et privée.

L'échelle des différentes lignes pilotes permet de procéder à la production rapide de prototypes et d'éprouvettes avec une utilisation limitée de matériaux.

Étant donné que la plateforme est intégrée dans l'entièreté de l'organisation, tous les échantillons peuvent ensuite être soumis à des analyses pertinentes et être évalués en présence de nos chercheurs et experts technologiques en vue de leur perfection.

Centexbel insestit dans des machines et équipements éconergétiques dans le but d'être à la pointe des nouvelles évolutions dans la production durable.

L'enduction textile

L'enduction est la technique d'appliquer une préparation pâteuse sur un substrat à l'aide d'un couteau; la technique sert à fonctionnaliser des textiles et à créer des textiles haut de gamme et innovants. La préparation pâteuse consiste en général d'un liant et d'additifs fonctionnels.

  • procès simple et universel
  • introduction de propriétés barrières et/ou de nouvelles fonctionnalités textiles
  • évaluation de nouveaux systèmes de liants
Mathis labdryer

Mathis séchoir labo - enduction

Techniques d'application

  • knife over roll, knife in air, enduction par transfert
  • séchage thermique ou par infrarouge, enduricissement par rayonnements UV
  • Format A4 (Mathis labcoater): systèmes aqueux, sur base de solvants, à 100% solides
  • procédure rouleau à rouleau (largeur 0.5 m, Matex): système aqueux ou à 100%

Enduction fente "hotmelt"

Cette technique consiste en l'application d'une couche d'enduction sur un substrat en fondant à l'avance le matériau à appliquer et ensuite en le laissant refroidir ce qui résulte en la solidification de la couche.

Les Hotmelts (colles thermofusibles) sont des polymères à 100% ne contenant ni eau ni solvants organiques. Dès lors leur application par enduction ou laminage est très économique car éliminant le passage au four pour le séchage/endurcissement de pâtes conventionnelles sur la base d'eau ou de solvants.

Selon leur natures, les hotmelts sont fondus dans un fondoir conventionnel ou dans un tambour et appliqués sur des substrats textiles ou autres.

Il existe deux types de polymères "hotmelt" - des polymères thermoplastiques et des polymères réactifs - qui exigent des différentes méthodes d'endurcissement, respectivement le refroidissement et une réaction avec p.ex. de l'humidité.

  • les polymères thermoplastiques deviennent liquides en contact avec de la chaleur (températures variables selon la composition chimique du polymère) et endurcissent en refroidissant.  Ce procès est réversible et peut être répété.
    • Exemples: PE (polyéthylène) et PP (polypropylène), EVA (éthylène acétate de vinyle), TPU (polyuréthane thermoplastique)
  • les polymères réactifs ne peut plus être fondus à nouveau, une fois qu'ils ont été endurcis, étant donné que la réaction avec p.ex l'humidité résulte en une solidification permanente.
    • Exemples: PU, APAO (amorphous poly-alpha-olefines), acrylates endurcis à l'UV

Applications techniques

Le polymère fondu peut être appliqué à l'aide de plusieurs "applicateurs". Centexbel dispose d'un enducteur "slot-die" (fente) hotmelt. Le polymère fondu est forcé à travers la fente et appliqué ainsi sur le substrat. L'appareil d'une largeur utile de 45 cm est approprié pour effectuer des passage d'essai d'enduction et de laminage.

Les hotmelts thermoplastiques (biosourcés)

  • PO, PES, PA, EVA, PLA, PHBV, PHA: appropriés au procès réversible et recyclables

Techniques d'application enduction Hotmelt

  • système fente rouleau à rouleau (largeur 0,5 m)
  • un premier essai de la colle thermofusible peut être effectué à l'aide d'un pistolet à colle
  • fonctionnalisation des polymères hotmelts à l'aide de l'extrudeuse à double hélice: propriétés ignifuges, antimicrobiennes... 

Avantages

  • le système ne nécessite ni eau ni solvants: moins d'émissions et de vapeurs
  • recyclage: les hotmelts thermoplastiques peut être fondus à nouveau et réutilisés
  • l'absence de bains résiduaires réduit les déchets
  • pas besoin de fours de séchage (économies en espace et énergie)
Hotmelt coating machine

Appareill d'enduction "Hotmelt"

hotmelt granules

Hotmelt en forme de granules

solid block of hotmelt

Hotmelt en forme de bloc

Le laminage textile

Un textile laminé est composé de deux ou plusieurs couches, dont au moins une couche est un textile. Les couches sont contre-collées à l'aide d'un adhésif (colle), ou grâce aux propriétés adhésives d'une ou de plusieurs couches composantes.

  • procès facile et universel
  • substrats divers: textiles, films, membranes, feuilles…
Laminating unit

Procès de laminage à deux couches

Techniques d'application

  • laminage à mouillé
  • production d'échantillons au format A4 à l'aide du Mathis labcoater
  • applications rouleau à rouleau à l'aide de la ligne semi-industrielle Matex (0.5 m)

La teinture

Un textile coloré est le résultat d'un procès de teinture spécifique et minutieux. La teinture de textile a lieu en plusieurs étapes qui, en général, consomment beaucoup d'eau et d'énergie. A cause de l'impact environnemental de certains colorants, la teinture textile demande une gestion d'eaux usées dédiée.

IR reel type dyer

La teinture à l'infrarouge

La teinture au sein de Centexbel

  • machine de teinture à l'infrarouge à l'échelle laboratoire à 16 conteneurs de colorants permettant d'évaluer de différentes formulations en un seul passage
  • machine de teinture en bobines (pour des textiles de 3m x 0.3m)
  • évaluation accréditée de la solidité des couleurs contre la friction, le lavage, l'UV, la sueur, etc.

Enduction de fils

La plateforme de Centexbel est équipée de différents modules permettant l'enduction de fils et de mulitifiaments de manière dynamique

  • bobinoir
  • unité de traitement au plasma
  • endurcissement à l'UV
  • four à l'infrarouge
  • fours conventionnels
  • dispositifs de trempage
  • systèmes de buse dynamiques

Pour créer une parfaite enduction de fils, nos chercheurs ont accès à une vaste gamme de méthodes d'essai pour déterminer les caractéristiques morphologiques, physiques et chimiques et pour optimiser les paramètres des formulations de filaments et d'enductions.

Energy storage PU wire

Fil PU de stockage d'énergie

En appliquant des couches d'enduction conductrices autour d'un fil PU, Centexbel a pu réaliser un fil de stockage d'énergie - qui fonctionne comme une batterie - qui peut ensuite être tricoté ou tissé pour en faire des textiles de stockage d'énergie pour des applications dans des régions isolées ou sinistrées sans accès au réseau électrique.

Sérigraphie

Bien que la sérigraphie soit une technique très répandue pour l'impression de motifs décoratifs et fonctionnels sur des textiles, Centexbel utilise la technique de sérigrahie auto-magnétique à plateau pour créer des textiles intelligents et d'autres produits haut de gamme à l'aide d'encres conductrices ou de formulations spéciales.

Evy Willems is screenprinting

La sérigraphie en action

Caractéristiques de la machine de sérigraphie "auto-magnétique à plateau"

  • dimensions maximales: 50 cm x 80 cm
  • imprimerie décorative et impression de circuits électroniques pour la création de textiles intelligents
  • impression directe/indirecte (transfert)
  • développement d'encres pour la création de textiles conducteurs, fonctionnels
  • encapsulation et intégration d'impressions sur textiles

Endurcissement à l'UV et à l'UV-LED

L'endurcissement à l'UV est un procès rapide et écologique à base de lumière ultraviolette à haute intensité pour créer une réaction photochimique qui endurcit  instantantément des encres, des colles et des enductions.

Applications

  • substrats durs et flexibles
  • technique appropriée dans la préparation de prepregs et de polymères renforcés de fibres de verre
UV curing installation

installation d'endurcissement à l'UV

Avantages

  • formulations aqueuses ou exemptes de solvants (systèmes à 100%)
  • technologie écologique pour endurcir des enductions et apprêts fonctionnels sur textiles: réduction d'émissions COV et de déchets
  • appropriée pour des substrats sensibles à la chaleur
  • rapide, consommation d'énergie limitée
  • peut être intégré dans des lignes d'enduction existantes
  • petites dimensions

L'endurcissement à l'UV-LED est une technologie similaire basée sur la lumière UV monochromatique au lieu de la lumière UV à large spectre.

UV-LED curing installation

installation d'endurcissement à l'UV-LED

Avantages supplémentaires par rapport à l'endurcissement conventionnel à l'UV

  • pas de préchauffage de la lampe (on/off)
  • pas de radiation UV-C et UV-B dangereuse
  • lampe sans mercure
  • pas de génération d'ozone
  • pas de radiation infrarouge (important pour des textiles très sensibles à la chaleur)

La technologie sol-gel

Des matériaux multifonctionnels exigent une approche multidisciplinaire ainsi que le rapprochement des disciplines scientifiques traditionnelles (chimie, physiques, biologie...) dans le but de combler l'écart entre les polymères, les céramiques et les métaux, entre les matériaux organiques et inorganiques ou entre le monde des minéraux et le monde biologique. La technologie sol-gel peut offrir une solution.

Les premiers essais au sol-gel ont eu lieu dans les années cinquante du xx siècle. Grâce à leur nature inorganique, les couches sol-gel sont extrêmement solides et résistantes à l'usure. Dès lors, il suffit d'appliquer de toutes fines couches nanométriques pour obtenir les effets désirés. Depuis plusieurs années, l'intérêt dans la technologie est en croissance pour le traitement textile. Toutefois, les formules et méthodes utilisées dans les autres secteurs industriels doivent être adaptées aux matières premières et aux propriétés spécifiques des textiles.

Sol-gel scheme

Principe de la technologie sol-gel

Principe "Sol-gel"

Le matériau précurseur utilisé pour produire le "sol" existe en général de sels métalliques inorganiques ou de composants métalliques organiques, tels que des métaux alkoxydes. Les précurseurs sont soumis à l'hydrolyse et à la polymérisation afin de créer une solution (sol) colloïdale.

Par le traitement ultérieure de cette solution, le sol est transformé dans un matériau céramique sous de différentes formes pour d'applications diverses:

  • des fines couches (films) appliquées à l'aide d'enduction-extrusion ou d'enduction par trempage
  • un gel mouillé est créé par moulage formant une dense structure céramique après évaporation et traitement thermique
  • un matériau très poreux est créé, sous des conditions supercritiques, avec une densité extrêmement faible (aérogel)
  • le réglage de la viscosité de la viscosité du sol permet de fabriquer des fibres céramiques
  • des poudres céramiques hyper fines et uniformes sont réalisées à l'aide de précipitation, de pyrolyse vaporisée et de techniques d'émulsion

Traitement au plasma

Le traitement au plasma modifie les surfaces textiles sans altérer les propriétés générales (résistance à la traction, flexibilité, densité...) du matériau textile.

Le traitement textile par plasma atmoshérique est une technologie économique et écologique.

Le dessin ci-dessous montre le principe: la source plasma crée une zone plasma aux particules énergétiques et actives (photons, electrons, ions). Le matériau textile est guidé à travers cette zone où il subit le traitement.

Plasma surface treatment - principle

En variant le type de gaz et - éventuellement - le précurseur, nous pouvons modifier les propriétés de la surface afin de :

  • améliorer l'affinité à la teinture et à l'impression
  • améliorer la force d'adhésion
  • appliquer des produits antibactériens
  • inluencer la conductivité électrique
  • stérilisation
  • appliquer un apprêt ignifuge
  • influencer la frisure de laine ...