En 2006, le Conseil en recherches textiles fédéral allemand a défini sa stratégie pour 2015 et retenu les domaines de recherche prioritaires pour la prochaine décennie : la santé, la mobilité, la sécurité, la communication et la créativité.
Cet article a été préparé par Michel Colrat à partir du rapport "Textiles techniques - Politique, mesures de soutien, recherche, innovations" réalisé par Marina Pajak, du service pour la Science et la Technologie de l'ambassade de France en Allemagne, que nous remercions pour sa collaboration.
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L'évolution de l'industrie textile européenne nous rappelle quotidiennement que sa pérennité passera par les entreprises textiles qui ont fait de l'innovation le moteur de leur développement, face aux grands défis qu'elles rencontrent : l'élargissement européen vers l'Est bien sûr, mais aussi la poussée des nouveaux centres de production à l'international, qui n'ont pas tardé eux-mêmes à investir largement dans des activités de R&D. Dans ce contexte, c'est très certainement la capacité des entreprises à mettre très rapidement sur le marché des innovations commercialisables qui leur permettra de se développer face à cette concurrence de plus en plus active. Les centres de compétence allemands se mobilisent pour les y aider, notamment sur les marchés des textiles à usages techniques, qui constituent un terrain d'innovation privilégié.
En Allemagne, le secteur des textiles techniques dispose d'un fort potentiel d'innovation et de croissance. La part des textiles techniques sur le marché textile est actuellement supérieure à 40% et continue de s'étendre, notamment aux secteurs plus traditionnels du vêtement et de l'ameublement, où ils représentent à présent près de 30% pour chacun des deux marchés. L'Allemagne occupe ainsi une place de leader en Europe où la part des textiles techniques dans l'industrie textile s'élève à seulement 20%.
Outre-Rhin, le secteur des textiles à usage technique et fonctionnel est également renforcé par une recherche très structurée au sein du Conseil en recherches textiles (CRT) - Forschungskuratorium Textil e.V., équivalent des pôles de compétitivité français - avec pas moins de seize instituts et centres de recherche (voir "Seize centres de recherche dans le secteur textile en Allemagne" en fin d'article).
Depuis 50 ans, le CRT défend les intérêts des industries allemandes du textile, de la mode, et des secteurs connexes (construction mécanique, médecine et hygiène, fibres chimiques...) en favorisant notamment la R&D et le transfert de technologies. Il regroupe une vingtaine de consortiums industriels réunissant plus de 1 500 entreprises, principalement des PME. Passage obligé pour l'obtention de fonds publics pour le financement de ces actions, le CRT propose les nouvelles thématiques de recherche prioritaires qui seront soutenues par les programmes du ministère fédéral de l'Enseignement et de la Recherche (BMBF) et les programmes de soutien européens.
Un potentiel de créativité quasi inépuisable
Les caractéristiques inhérentes des textiles - souplesse, structuration, diversité des matières premières et possibilités infinies d'associations entre eux et avec d'autres matériaux - et leurs procédés de fabrication qui présentent une productivité très importante grâce aux technologies de production automatisée, leur ouvrent des possibilités d'application dans une grande diversité de marchés. Afin de pouvoir exploiter ce potentiel, le CRT a défini pour les dix prochaines années cinq axes forts en matière de recherche textile, porteurs d'enjeux majeurs pour la société : la santé, la mobilité, la sécurité, la communication et la créativité (voir "Cinq axes forts de la recherche textile à l'horizon 2015" en fin d'article). Les instituts de recherche allemands qui se consacrent aux textiles sont donc particulièrement actifs sur ces domaines. Ils se sont fortement structurés, d'abord au niveau local puis fédéral, et ont constitué des réseaux dépassant aujourd'hui largement les frontières.
De ce point de vue le réseau "Textile Innovation" créé par Bayern Innovativ (BI) en Bavière est assez exemplaire. Basée à Nuremberg, cette société d'innovation et de transfert de savoir, fondée d'un commun accord entre politiques, industriels et scientifiques, soutient les innovations des PME par l'intermédiaire de vastes coopérations transversales. L'approche de BI est l'interdisciplinarité et le croisement avec des secteurs d'application : BI a privilégié une dizaine de technologies d'avenir, des biotechnologies aux nouveaux matériaux en passant par les microsystèmes, et dix domaines d'applications particulièrement importants, de l'industrie automobile à l'industrie chimique en passant par le textile et l'habillement. Au total ce vaste champ d'applications a permis à BI de créer un super-réseau de plus de 50.000 entreprises et 500 instituts, implantés dans une cinquantaine de pays.
C'est sur ce modèle que BI a créé le réseau international Textile Innovation en se basant sur les études de marché et de technologie menées en Bavière, en Allemagne, en Autriche, en Suisse, au Québec et au Canada. La création de ce réseau qui réunit 800 entreprises et 30 instituts implantés dans plus de 10 pays, a permis une meilleure visibilité du tissu industriel local et l'établissement de nombreux contacts entre instituts de recherche et entreprises. Des congrès et forums permettent de réunir les représentants industriels et les scientifiques spécialistes de cette thématique, qui sont ainsi informés des dernières tendances technologiques et peuvent établir de nouveaux contacts en vue de coopérations futures. Les entreprises leader de ce réseau sont, entre autres, Teijin Monofilament, Lindauer DORNIER, Karl Mayer, Henkel, BASF, Sandler, W.L. Gore & Associates, Schoeller Textil, Bogner, Puma, Uvex Arbeitsschutz, helsa-automotive, Faurecia et Lear.
Pour exemple, le TITV de Greiz se consacre, non seulement aux travaux traditionnels de recherche et de conseil dans le domaine textile, mais aussi de plus en plus aux technologies d'avenir telles que les microsystèmes, la bionique, la médecine et la modification fonctionnelle des surfaces pour les entreprises de l'industrie textile ainsi que la construction mécanique textile, l'électronique et la construction automobile. Cet institut travaille notamment sur le développement des produits médicaux passifs à base textile, et l'intégration de capteurs classiques dans différents vêtements ainsi que le développement et l'utilisation de capteurs originaux développés eux-mêmes sur base textile.
Les structures fonctionnelles tricotées en 3D développées par le TITV offrent de nombreuses applications médicales pertinentes assurées grâce à des matériaux spécifiques, par exemple : la prophylaxie des escarres, les thérapies physiques complexes de décongestion, l'isolation thermique des champs opératoires ou encore l'amélioration du confort des prothèses mammaires.
Des textiles passifs et actifs pour la santé
Le TITV a par ailleurs développé une technologie de production des fils métallisés (ELITEX) qu'il a adaptée de manière spécifique aux matériaux textiles. Il est possible de réaliser des fils de haute conductivité, ainsi que des fils métallisés isolés à surface modifiée en appliquant des traitements électrochimiques ou empruntés aux technologies textiles. Les matériaux à base des fils ainsi réalisés se distinguent par une bonne adaptabilité à la confection textile. Les technologies intégrant ce type d'électrodes textiles sont utilisées non seulement à but diagnostique mais également thérapeutique, en vue d'améliorer le confort des patients, comme c'est le cas pour la thermothérapie, un traitement utilisant des bandes chauffantes ou rafraîchissantes à base textile. De plus, il est envisageable d'intégrer des principes actifs analgésiques ou anti-inflammatoires dans ces bandes. Les recherches actuelles s'intéressent à la délivrance commandée de principes actifs par des systèmes thérapeutiques transdermiques.
Le TITV a formé avec l'Institut du textile et de l'habillement (ITB) de l'université technique de Dresde, et l'Institut Fraunhofer des circuits intégrés (EAS), un partenariat sur la transmission d'informations et d'énergie dans les textiles. Les connexions et les contacts électriques dans le tissu constituent, en plus de la fabrication de structures textiles conductrices par couture et broderie, l'une des priorités de l'ITB. Ce sont des produits hétérogènes où des circuits électriques sont intégrés au textile. Un des avantages des tissus est qu'il n'y a aucune contrainte pour le tracé du circuit. Selon les besoins, il est possible d'appliquer différentes techniques de confection (couture, broderie), de pincement, de collage (colle anisotrope, conductrice), de soudage, divers systèmes de fermeture (boutons pression, fermetures scratch conductrices), ou des combinaisons de ces procédés.
L'Institut Fraunhofer EAS développe des solutions de mesure et de caractérisation du comportement électrique de ces matériaux et structures textiles. Les techniques mises en oeuvre permettront d'étudier de façon systématique certaines structures conductrices prédéterminées utilisées dans les textiles intelligents, avant et après les essais de sollicitations mécaniques et chimiques (tension, foulage, lavage) et de confirmer les simulations obtenues sur de tels systèmes. L'ensemble de ces moyens de caractérisation et de simulations mis à disposition des PME vont faciliter le développement de produits innovants, de façon à intégrer aux textiles les procédés et les outils déjà utilisés dans le domaine de la microélectronique pour que voient le jour les textiles "intelligents" et les nombreuses applications tant attendues.
Le point sur :
Seize centres de recherche dans le secteur textile en Allemagne
Seize centres de recherche textile sont fédérés par le Conseil en recherches textiles, Forschungskuratorium Textil e.V., pôle de compétitivité relatif aux textiles (http://www.kompetenznetze.de/navi/de/Kompetenznetze/forschungskuratorium__textil.html).
- Institut für Textilchemie und Chemiefasern, Denkendorf, http://www.itcf-denkendorf.de
- Institut für Textil- und Verfahrenstechnik, Denkendorf, http://www.itv-denkendorf.de
- Institut für Textiltechnik der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, Aix-la-Chapelle, http://www.ita.rwth-aachen.de
- TFI Deutsches Teppich-Forschungsinstitut e.V., Aachen, Aix-la-Chapelle, http://www.tfi-online.de
- Deutsches Wollforschungsinstitut an der Rheinisch- Westfälischen Technischen Hochschule Aachen e.V., Aix-la-Chapelle, http://www.dwi.rwth-aachen.de
- Deutsches Textilforschungszentrum Nord-West e.V., Krefeld, http://www.dtnw.de
- Bekleidungsphysiologisches Institut Hohenstein, Bönnigheim, http://www.hohenstein.de
- wfk - Forschungsinstitut für Reinigungstechnologie e.V., Krefeld, http://www.wfk.de
- Faserinstitut Bremen e.V., Bremen, http://www.faserinstitut.de
- Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V., Chemnitz, http://www.stfi.de
- Textilforschungsinstitut Thüringen-Vogtland e.V., Greiz, http://www.titv-greiz.de - Institut für Textil- und Bekleidungstechnik, Technische Universität Dresen, Dresden, http://tu-dresden.de/die_tu_dresden/fakultaeten/ fakultaet_maschinenwesen/itb
- Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff- Forschung e.V., Rudolstadt, http://www.titk.de
- Institut für textile Bau- und Umwelttechnik GmbH, Institut an der Fachhochschule Münster, Greven, http://www.tbu-gmbh.de
- Institut für Makromolekulare Chemie und Textilchemie, Technische Universität Dresden, Dresden
- Forschungsstelle für allgemeine und textile Marktwirtschaft an der Universität Münster, Münster
Cinq axes forts de la recherche textile à l'horizon 2015
- Santé Les textiles de santé pour applications à la médecine, aux biotechnologies, à la pharmacologie, sont susceptibles d'améliorer de manière significative la performance du système de santé publique en termes techniques et économiques. Quelques exemples :
- textiles médicaux (draps, alèses, serviettes, vêtements des personnels) ;
- vêtements pour les patients (orthèses, vêtements instrumentés) ;
- produits d'hygiène à usage unique (lingettes, couches culottes ou pour incontinence) ;
- prothèses permanentes ou provisoires en biotextile (ostéosynthèse, réparation vasculaire) ;
- matériaux filtrants (filtration des virus et bactéries, fluides corporels) ;
- traitements des plaies (pansements adhésifs sauf sur la plaie, etc.).
- Mobilité Afin de réduire l'impact environnemental de nos déplacements, il est nécessaire de réduire massivement les besoins énergétiques ainsi que les émissions polluantes liées au transport. Dans ce domaine, l'utilisation des textiles permet l'allègement, la réduction des nuisances sonores, la sécurité, le confort et le design.
- Sécurité Les préoccupations relatives à la protection et la sécurité prennent de plus en plus d'importance notamment au vu des risques liés au travail, aux catastrophes naturelles, au changement climatique, au terrorisme international, etc. Ici, les textiles laissent également envisager diverses solutions, par exemple :
- les équipements de protection individuelle contre le feu, le froid, les UV ;
- les constructions textiles pour l'isolation acoustique (mur anti-bruit) ;
- les armatures textiles dans les constructions en béton ;
- les géotextiles pour l'environnement.
- Communication Les besoins d'interconnexion croissants entre les individus et leur environnement direct et / ou distant ouvre la voie à une vaste combinaison de textiles et de microsystèmes où les tissus jouent un rôle de support interactif pour l'échange d'informations ; par exemple, les smart textiles (téléphone portable intégré au vêtement: microphone dans le col et clavier sur la manche) ou encore la RFID (identification par radiofréquence) dans les textiles pour améliorer les procédés et la communication tout au long de la chaîne de valeurs ajoutées textiles.
- Créativité L'esthétique est l'une des fonctions originelles des textiles destinée à révéler les sentiments, la beauté et le bien-être ainsi que les goûts de celui qui les porte. Les applications techniques des textiles ne sauraient se passer de cet élément de valorisation essentiel. Les limites traditionnelles entre fonctionnalité et créativité ne sont plus si nettes ; les fonctionnalités high-tech ont fait irruption dans l'habillement et le design s'est invité naturellement dans les applications techniques :
- vêtement d'image, corporate fashion ;
- design dans les vêtements de protection, les orthèses, etc. ;
- matériaux à changement de phase dans le prêt-à-porter ;
- matériaux auto-adaptatifs (soutiens-gorges adaptatifs, semelles amortissantes...) ;
- textiles design pour la décoration intérieure automobile, etc.
Pour en savoir plus :
- Conseil en recherches textiles, Forschungskuratorium Textil e.V., Frankfurter Str. 10 - 14, D - 65760 Eschborn, Walter Begemann, tél : +44 (0)6196 / 966 229, fax : +44 (0)6196 / 42170, wbegemann@textil-mode.de, http://www.textil-mode.de - Réseau Textile Innovation du Bayern Innnovativ, http://www.textile-innovation.de ; Christina Nassauer, Bayern Innovativ, Nuremberg, tél : +49 911 20671 168, c.nassauer@bayern-innovativ.de utilisés dans le domaine de la microélectronique pour que voient le jour les textiles "intelligents" et les nombreuses applications tant attendues.
