Partie 1 : La Microencapsulation

A) Définition :

      La microencapsulation est une technique permettant d’emprisonner des liquides ou des solides dans une enveloppe (membrane) qui les isole dans le but de les protéger de l’environnement extérieur ou de maîtriser leur libération dans un environnement choisi.

      Pour que les produits obtenus par la microencapsulation soient véritablement qualifiés de microcapsules, leurs tailles doivent se situer entre 1 et 100µm. Ces produits sont obtenus sous forme de poudre ou de dispersion dans un liquide.

      La microencapsulation peut produire des microcapsules ou des microsphères:

Microcapsule

Microsphère

      La différence entre ces deux dernières est que dans la microcapsule le principe actif est réparti en une grosse poche alors qu’il est séparé en une multitude de petites poches dans la microsphère.

      La formation d’une microcapsule ou d’une microsphère va être déterminée par la nature de ses composés et par la technique mise en œuvre pour les encapsuler.

      La microencapsulation permet de protéger les molécules du principe actif, de manier plus facilement les molécules et de contrôler la libération du principe actif. La libération du principe actif peut ainsi être ciblée, contrôlée et déclenchée. La microencapsulation permet aussi de masquer le goût ou l’odeur d’une molécule. La libération déclenchée du principe actif de la microcapsule peut se faire de plusieurs manières. Elle peut se faire par des contraintes physiques telles que la chaleur ou la pression. Elle peut être due à des contraintes biologiques par le biais d’enzymes ou elle peut être la conséquence de contraintes chimiques comme la dissolution. Quant à la libération contrôlée du principe actif, elle peut être due à la porosité ou à la dégradation de la capsule.

      Il existe différentes façon d'accrocher les microcapsules aux textiles, qui sont:

      - l'épuisement: le textile est immergé dans un bain contenant les microcapsules, un liant et des additifs et tensioactifs.

      - l'enduction: application d'une pâte contenant des microcapsules, une résine acrylique (ou vinylique ou pâte PU) et des additifs et tensioactifs.

     - le foulardage: imprégnation du textile par trempage en continue puis calandrage (quantité maitrisée).

     - l'impression/ sérigraphie: déposer sur une face du tissu une couche liant/capsules par cadre rotatif (impression et en continu) ou par cadre plat (sérigraphie et en discontinu).

      En définitive, la microencapsulation est une technique permettant d’emprisonner une molécule pour la libérer dans un endroit ciblé à un moment voulu.

B) Applications:

      La technique de la microencapsulation peut être appliquée à de nombreux domaines tels que la cosmétique, la pharmacie, la signalétique ou encore la détergence. Cependant, la plupart de ces domaines peuvent intégrer le textile, ce qui apporte des innovations très utiles dans ce domaine. Ainsi la microencapsulation textile peut se mêler à :

     -la pharmacie en utilisant les microcapsules pour libérer n’importe quel principe actif en continu ou spontanément. Le T-shirt fabriqué avec cette technique par exemple, permet un suivi et un traitement continu du patient,  qui provoque un grand pas à la fois dans le domaine textile mais aussi dans le domaine médical. 

Action de la libération du principe actif

     -la cosmétique en microencapsulant du parfum ou des crèmes hydratantes dans les microcapsules. Cette technique permet ainsi à ses utilisateurs de garder une bonne odeur toute la journée en libérant du parfum sur les aisselles par exemple ou de s’hydrater pour les sujets à peau sèche.

     -la signalétique en permettant de faire des bandes réfléchissantes. Ces bandes réfléchissantes grâce à la microencapsulation sont très utiles pour faire des habits de sécurité tels que les gilets jaunes maintenant obligatoires pour les cyclistes et les automobilistes en panne la nuit ou encore pour les uniformes de travail des ouvriers de nuit. Les bandes réfléchissantes ainsi utilisées contiennent des microcapsules dans lesquelles est enfermé un pigment photochrome qui réagit avec la lumière pour leur donner une grande capacité réfléchissante qui protège énormément les ouvriers ou les cyclistes pendant la nuit.

Gilet de signalisation

     La microencapsulation textile permet également d’emmagasiner les excès de chaleurspour les restituer lors d’une chute de température du corps. Des marques telles que Dim® ont mis en vente des vêtements « minceur » utilisant la microencapsulation afin de fonctionner. La microencapsulation permet déjà la fabrication de textiles thermochromes et anti UV, ces derniers étant une découverte primordiale pour les sujets atteints de la Xeroderma pigmentosum, plus connus sous le nom d’ « enfants de la lune ».

Collant minceur

C) Les Enjeux (avantages, inconvénients):

      1) Avantages:

      - Elle permet de diffuser sans action supplémentaire des produits qui se trouvent dans les microcapsules ou les microsphères insérées aux textiles que l'on porte.

      - On peut choisir la vitesse à laquelle le produit peut être diffusé en fonction de la composition de leur coque. En effet les microcapsules, composées d'une seule cellule de contenance, permettent de diffuser directement le produit alors que les microsphères, composées de plusieurs cellules de contenance, permettent de diffuser le produit au fur et à mesure.

      - La microencapsulation n'est pas uniquement utilisée dans le domaine du textile mais elle est aussi utilisée dans les domaines du bâtiment, de la sécurité, du traitement de surface, de l'automobile mais aussi dans les procédés industriels. 

      2) Inconvénients:

      - Certaines capsules perdent de leurs effets au bout d'un certain nombre de lavages et donc perdent de leur efficacité ou ne sont plus actives. Mais maintenant  on arrive à garantir les effets du principe actif jusqu’à cinquante lavages au lieu de trente auparavant.

      - Plusieurs techniques existent pour accrocher les microcapsules aux textiles mais elles ont des caractéristiques différentes.  Cela peut être le nombre de gramme par kilogramme par exemple. Cela signifie qu'un textile peut avoir une technique propre à sa composition que d'autres textiles ne peuvent pas utiliser.

      3) Enjeux:

      - La réduction des allergies que peuvent provoquer les différents produits utilisés pour les former ou encore les produits qui sont enfermés pour être diffusés.

      - Faciliter la manipulation de ces microcapsules: en effet, il faut avoir des machines sophistiquées pour les manipuler afin de ne pas les abimer.

      - Améliorer le stockage des produits dans la coque pour améliorer la diffusion du produit ou la résistance au lavage. Cela permettra peut-être un jour d'avoir des microcapsules qui pourront diffuser un produit pendant très longtemps sans que cette dernière soit abimée par les différents lavages.