Projet de recherche sur le développement d'un agent d'hydrophobation sans fluorocarbone pour textiles lancé

Abb.1 : Étude de faisabilité – Les textiles à base de cellulose ont été équipés d'une protéine marquante fluorescente verte, à laquelle un ancrage en cellulose était lié. Coton (à gauche), viscose (au centre), contrôle négatif = protéine fluorescente verte sans ancrage en cellulose (à droite). © Hohenstein Institute

Fig. 2 : Tissu hydrofuge (imperméable à l'eau). © Institut Hohenstein

Les instituts Hohenstein à Bönnigheim et l'Institut Fraunhofer pour la technologie des interfaces et des procédés bio (IGB) à Stuttgart (avec sa division BioCat à Straubing) annoncent le lancement d’un projet de recherche interdisciplinaire, qui, à partir de protéines naturelles, développera un nouvel équipement textile aux propriétés déperlantes à l’eau et à la saleté. Celui-ci devra à l’avenir servir d’alternative à l’hydrophobisation toxique et controversée par l’utilisation de produits chimiques per- et polyfluorés. L’objectif du projet commun (numéro IGF 18884 N) est une fonctionnalisation des textiles économiquement et durablement stable en remplacement des traitements fluorocarbone encore largement utilisés aujourd’hui. En combinant de manière ciblée la biotechnologie avec la science du textile, les chercheurs espèrent une mise en œuvre réussie de l’objectif du projet.

La démarche envisagée dans le cadre du projet de recherche sera réalisée uniquement à l’aide de protéines hydrophobes (hydrophobines). Ces protéines se trouvent naturellement dans les parois cellulaires des champignons, où elles ont une fonction déperlante. Au cours du projet, les chercheurs souhaitent produire biotechnologiquement ces protéines fongiques, puis les appliquer sur des textiles.

Le principe repose sur le fait d’équiper ces protéines hydrophobes d’un « ancre » qui peut se lier de manière sélective et stable aux fibres de cellulose. De telles « ancres » sont également disponibles dans la nature, par exemple dans les enzymes dégradant la cellulose (appelées cellulases), qui aident de nombreux champignons et bactéries à décomposer la biomasse pour accéder aux nutriments.

Une étude de faisabilité menée par les instituts Hohenstein et Fraunhofer a déjà mis en œuvre le principe de « l’équipement par protéines ancrées ». Il a été possible jusqu’à présent de fixer de manière stable une protéine marqueur fluorescente verte via une ancre de cellulose sur différents textiles.

Les propriétés déperlantes à l’eau et à la saleté des textiles sont d’une grande importance, notamment pour les produits d’extérieur, les textiles techniques, les textiles pour salles d’opération, mais aussi pour la protection des fibres contre la décomposition microbienne, par exemple dans l’automobile. Actuellement, ces propriétés sont principalement obtenues par des composés fluorocarbone chimiques, classés comme polluants organiques durables. Les composés fluorocarbone peuvent être ingérés par l’homme et les animaux via la nourriture et l’eau potable, et s’accumulent dans leurs organes. En raison des dangers pour la santé humaine et l’environnement, la pression exercée par les médias et les consommateurs pour des traitements textiles alternatifs aux propriétés souhaitées ne cesse de croître. Par conséquent, la transition des traitements fluorocarbone vers des substances et procédés alternatifs constitue un défi majeur pour l’industrie textile. La finition textile à base de protéines représente, dans ce contexte, une alternative hydrophobante qui est à la fois économique, durable et sans danger pour la santé.

Ce projet commun est soutenu par un comité de suivi, composé de représentants de diverses industries du secteur textile et biotechnologique. La faisabilité industrielle et la rentabilité de la nouvelle méthode de finition seront ainsi prises en compte dès le départ.

L’Institut Fraunhofer IGB, division BioCat à Straubing, se consacre principalement aux systèmes de biocatalyse et à la production fermentative de substances biologiques. Actuellement, y sont produites les protéines de fusion correspondantes, composées d’une protéine déperlante et d’une ancre de cellulose, adaptées à la finition de textiles contenant de la cellulose, comme le coton, la viscose, le modal ou le lyocell.

Les instituts Hohenstein à Bönnigheim font partie des centres de recherche et de contrôle indépendants les plus importants dans le secteur textile. La division intégrée des sciences de la vie, appelée William-Küster-Institut pour l’hygiène, l’environnement et la médecine, s’attache aux nombreuses questions liées au textile dans le cadre du projet – de la sélection de motifs textiles appropriés à base de cellulose, à la finition des textiles avec des protéines, jusqu’à la caractérisation des motifs textiles finis. Les chercheurs étudient d’une part la fonctionnalité et la résistance au lavage de la finition protéique. D’autre part, ils analysent d’autres aspects tels que la respirabilité, la biocompatibilité, la compatibilité environnementale et, en fin de compte, la biodégradabilité des motifs textiles finis.