Etude du mouillage de structures fibreuses multi échelles : robustesse de l’hydrophobicité

Study of wetting fibrous multi-scale structures : hydrophobicity's robustness

• Auteur / Autrice : Safi Melki
• Direction : Dominique Dupuis
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance le 25/09/2014
• Etablissement(s) : Mulhouse
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale pluridisciplinaire Jean-Henri Lambert, ED 494 (Mulhouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de physique et mécanique textiles (Mulhouse) - Laboratoire de Physique et Mécanique Textiles / LPMT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mouillage (chimie des surfaces)

Surfaces hydrophobes

Textiles et tissus -- Recherche

Mots clés libres

Hydrophobicité

Robustesse de l’hydrophobicité

Transition de mouillage

Empalement

Structure textile

Mouillage spontané

Mouillage forcé

Hydrophobicity

Hydrophobicity robustness

Wetting transition,

Impalement

Textile structure

Spontaneous wetting

Forced wetting

Résumé

Ces travaux ont pour but d’étudier le comportement au mouillage spontané (statique et dynamique) ainsi que le mouillage forcé, sous l’effet de la compression, de différentes structures textiles hydrophobes. Le mouillage forcé a permis d’évaluer la robustesse de l’hydrophobicité des structures textiles. En parallèle, un nouveau dispositif automatisé et plus approprié à l’étude du mouillage forcé a été mis au point. Les principaux résultats ont montré qu’une bonne hydrophobicité ne conduit pas forcément à une bonne robustesse : spontanément, la structure floquée est la seule à favoriser une configuration de Cassie-Baxter, cependant, sa robustesse est plus faible que celle des tissus. Les différents essais ont mis en évidence l’influence importante et majeure de certains paramètres, appropriés à chaque structure textile, sur son hydrophobicité et sa robustesse comme la densité et la finesse des poils pour les tissus floqués. Ils ont également montré que certains facteurs pouvaient améliorer l’hydrophobicité mais pas sa robustesse ou inversement. Ainsi, la robustesse de l’hydrophobicité n’est pas prévisible à partir des mesures du mouillage spontané.

This work aims to study the spontaneous (static and dynamic) and the forced (under the effect of compression) wetting behaviour of different water-repellent textile structures. Forced wetting allowed to evaluate the robustness of the hydrophobicity of textile structures. In parallel, a new automated and more suitable device was developed for the study of forced wetting. The main results showed that a good hydrophobicity does not necessarily lead to a good robustness: spontaneously, the flocked structure is the only one to foster the Cassie-Baxter state, however, its hydrophobicity’s robustness is lower than that of the tissue. The different tests have highlighted the important and major influence of some parameters, adapted to each textile structure, on its hydrophobicity and its robustness such as the density and fineness of bristles for flocked fabrics. They also showed that some factors can improve the hydrophobicity but not its robustness or vice versa. Thus, the robustness of the hydrophobicity is not predictable from the measures of spontaneous wetting.