Classification fonctionnelle des tissus imperméables et différence avec les membranes imperméables

I. Classification par fonction

Les tissus imperméables se classent en deux catégories : les tissus déperlants et respirants et les tissus imperméables et respirants. Les gouttelettes d'eau pénètrent difficilement la surface du tissu enduit et forment des gouttelettes à sa surface, mais celui-ci n'est pas totalement imperméable. Même le tissu déperlant et respirant le plus performant finira par perdre de son efficacité au fil des lavages et d'une utilisation prolongée. Les tissus imperméables et respirants, quant à eux, possèdent une sous-couche en caoutchouc. On distingue deux types de tissus imperméables et respirants : ceux enduits et ceux laminés. La plupart des tissus imperméables et respirants sont laminés, ce qui leur confère une véritable imperméabilité. En général, les tissus imperméables et respirants qui sont également déperlants offrent une meilleure imperméabilité que les tissus uniquement déperlants ou uniquement imperméables et respirants.

II. Classification par techniques de traitement

2.1 Étanchéité parfaite

Le coton isolant en microfibre est l'un des premiers exemples de tissus imperméables. Le tissu Ventile, conçu par les Britanniques, est le premier tissu imperméable et respirant. Il est fabriqué à partir de fil de coton égyptien à fibres longues, à faible torsion et à titre de titre élevé. À sec, l'espace entre les fils de chaîne et de trame est d'environ 10 microns. Une fois mouillé, le fil de coton se dilate, réduisant cet espace à 3-4 microns. Ce mécanisme à cellules fermées, combiné à un traitement déperlant, assure l'imperméabilité. Aujourd'hui, ce type de tissu a été remplacé par d'autres tissus imperméables et respirants.

2.2 Revêtement d'étanchéité

Les agents imperméabilisants sont appliqués à la surface du textile par enduction à sec, enduction par transfert, enduction à la mousse, etc., afin de sceller les pores du tissu et d'obtenir ainsi une imperméabilité. Selon le matériau d'enduction, on distingue les enductions polyuréthanes, semi-polyuréthanes et PVC.

2.3 Finition imperméabilisation

Des additifs à base de résine sont appliqués au textile, modifiant ainsi la tension superficielle du tissu. Les gouttelettes d'eau forment des perles à la surface du tissu sans la pénétrer ni s'étaler, glissant dessus et assurant ainsi l'imperméabilité. Le tissu Oxford imperméable, par exemple, possède d'excellentes propriétés d'imperméabilité et est couramment utilisé pour la fabrication de sacs et de tentes.

2.4 Étanchéité par collage de film

Les films imperméables et autres tissus sont liés entre eux par lamination. Grâce à la protection du film imperméable, même si la surface du tissu composite est mouillée, la couche intérieure reste sèche.

III. Classification des membranes étanches

Selon leurs différentes fonctions, les membranes imperméables se classent en trois catégories : les membranes microporeuses hydrophiles, les membranes microporeuses et les membranes hydrophiles denses. Les deux dernières sont les plus courantes. Ces dernières années, les membranes imperméables de conception récente ont permis d’améliorer considérablement leur respirabilité et leur confort.

3.1 Membranes hydrophiles microporeuses

L'intégration de films hydrophiles et de films microporeux forme des membranes hydrophiles microporeuses. La société japonaise Toray a développé une membrane hydrophile microporeuse appelée Entrant GII, qui combine deux types de polyuréthanes pour former un nouveau matériau. La couche interne de polyuréthane, dotée de micropores et d'ultramicropores, a la capacité de stocker la chaleur : elle l'absorbe lorsqu'elle est chauffée et la restitue lorsqu'elle est refroidie. Les chercheurs Vigo et Frost, d'un laboratoire américain, ont conclu que les tissus intégrant du polyéthylène glycol peuvent stocker la chaleur. Pour les tissus enduits de polyuréthane contenant du polyéthylène glycol, l'ajustement du degré de polymérisation et de la teneur en polyéthylène glycol permet de contrôler la température de transition vitreuse et de la maintenir dans une plage de confort thermique. Lorsque la température ambiante est supérieure à la température critique du polymère, celui-ci subit une transition de phase, absorbant la chaleur et augmentant de volume, ce qui améliore la respirabilité et procure une sensation de fraîcheur et de confort. Lorsque la température ambiante est inférieure à la température critique du polymère, les segments de polyéthylène glycol cristallisent et le polymère libère de la chaleur, réduisant la respirabilité et assurant une isolation thermique.

3.2 Membranes microporeuses

Le film de polytétrafluoroéthylène (PTFE) est un exemple typique de membrane microporeuse. La taille de ses pores, intermédiaire entre celle de l'eau de pluie et celle de la vapeur d'eau, lui confère une excellente imperméabilité. Le GORE-TEX, produit par GORE, fut le premier tissu imperméable obtenu par laminage d'un film de PTFE et d'un tissu. La première génération de GORE-TEX présentait une faible durabilité. Pour l'améliorer, d'autres films hydrophiles furent spécialement traités puis laminés sur le tissu. Cependant, l'enfouissement ou la combustion des matériaux en PTFE produisent des composés perfluorés, susceptibles de polluer l'atmosphère et les sols. Ces dernières années, l'utilisation du PTFE dans le domaine environnemental fait l'objet d'une surveillance accrue, et certains pays ont commencé à en restreindre l'usage.

3.3 Membranes hydrophiles denses

Le film en polyuréthane thermoplastique est une membrane hydrophile dense. Non poreuse, elle offre une excellente imperméabilité. Grâce à la différence de pression de vapeur entre l'intérieur et l'extérieur du vêtement, la vapeur d'eau peut se déplacer des zones de haute pression vers les zones de basse pression.