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Les infections:
Textiles antimicrobiens
indispensable alliés contre les bactéries

Depuis le début des temps, l’organisme humain n’avaient que les composantes du sang pour assurer la résistance aux invasions pathogènes, sans connaître les mécanismes impliqués. Au milieu du 19e siècle, le monde a découvert l’existence des microorganises. La protection contre les infections deviendra dès lors une science connue sous le nom d’immunologie. Depuis cette découverte, la peau, le plus gand organe du corps humain, n’est plus la seule barrière de protection contre les agents infectueux. Depuis ce jour, les produits textiles sont devenus d’indispensables alliés dans la lutte contre l’infection.

Initialement, la préoccupation du monde médical se limitait aux traitements d’infections par blessure. Avec l’évolution de la flore microbienne et de la population terrestre est apparu le besoin d’une protection contre les agents pathogènes en tout temps.

Les produits textiles se sont développés à un point tel qu’ils peuvent offrir une parfaite étanchéité aux agents microbiologiques (AM). Aujourd’hui, les attentes vont au-delà de la barrière protectrice, le monde exige des tissus biocides pour éviter la transmission et ainsi la propagation. Les vêtements de protection ou même les sous-vêtements sont le futur ‚’Round up’’ bactériens, des guillotines virales.

Les produits de traitement biocide sont utilisés dans plusieurs applications variées. Aux États-Unis seulement, on estime le marché de produits AM à environ 1 milliard $. Les produits AM sont omniprésents dans nos activités quotidiennes. Qu’il s’agisse de savon à main, de savon à vaisselle, de bois pour le patio ou le plastique pour l’enveloppé, la protection contre la moisissure et les bactéries est devenue une priorité dans la population qui cherche non seulement à préserver la qualité de leurs biens mais aussi la qualité de leur santé. Depuis 2001, un nouveau concept relié aux AM est né, la biodéfence. En février 2003, le président états-unien annonce la création d’un vaste projet de 6 milliards $ nommé Bioshield («biobouclier»). Les AM sont maintenant une priorité nationale aux États-Unis. Voici quelques applications pour ce genre de traitement:

  • Revêtement (peinture, additifs, scellants)
  • Produits cosmétiques et de toilettes
  • Plastiques
  • Traitement d'eau
  • Désinfectant
  • Cuir
  • Papier
  • Bois d'oeuvre et produits de bois
  • Textiles

Pour l’ensemble de ces applications le vecteur antimicrobien consiste en un milieu aqueux ou à base de solvant dans lequel un agent actif se trouve dispersé ou en solution. Le traitement s’ajoute soit par mélange à la formulation du produit, comme c’est le cas pour les 5 premiers de la liste ci-haut, ou pour application sur le produit comme pour les 3 suivants. L’industrie textile se différencie des autres puisqu’on y retrouve les deux approches. Il est possible de rendre un produit textile AM par traitement de surface et par design de la fibre. C’est ce que nous examinerons dans le présent rapport.

1 - FIBRES NATURELLES OU SYNTHÉTIQUES

Au tout début, dans la Genèse, la Bible raconte que la race humaine ne doit pas avoir accès à la connaissance. D’après le texte, Dieu, dans sa grande sagesse, interdit à Adam et Ève de prendre le fruit de l’arbre de la connaissance. D’après ceux qui ont écrit l’histoire, Adam et Ève n’ont pu résisté à la tentation et ont goûté à la connaissance. Ils ont alors réalisé rapidement qu’ils étaient nus et mettant ainsi en place les premières pierres de l’industrie vestimentaire. La fabrication de produits textiles a été facilitée par la diversité de substances fibreuses disponibles dans la nature. Qu’il s’agisse du coton, du lin, de la soie, de la laine, des tiges de corchorus (la jute) ou de l’alcépiade, toutes ces matières n’offrent que peu de résistance à la dégradation biologique et pratiquement aucune contre la prolifération fongique. Mis à part le suaire de Turin, qui a été miraculeusement préservé au travers des âges. Dans la plupart des cas, les fibres naturelles retournent à la nature qui a tôt fait de les refondre dans sa matrice.

Les fils synthétiques, aussi innovateurs qu'ils puissent être, sont faits de sous-produits de pétrole, qui sont généralement plus durable et moins dégradables, mais ils offrent tout de même une faible résistance à la croissance de moisissures.

Le tableau suivant illustre la persistance de quelques bactéries sur diverses fibres.

Survival of Enterococci and Staphylococci on Hospital Fabrics
and Plastic J.Clin, Microbiol. 2000 38: 724-726
 
Agent Coton(1) 50/50%
Coton & Poly
(2)
100% Polyester(3) 100% Polyolefin(4)
S. Aureus 4-21 1-21 1-56 11->90
E. Faecium 22-90 29->90 43->90 68->90
E. Faecalis 11-33 18-29 73->90 >80

Notes: (1) Champs et sarau(2) Chiffons de nettoyage
(3) Rideau séparateurs (4) Splash guards

2 - FIBRES COMPOSITES

Anciennement les produits anti microbiens ont été introduits aux tissus pour protéger les tissus eux-mêmes de la détérioration biologiques. Les années 80 nous ont fait connaître les avantages des traitements anti microbiens pour combattre les odeurs. Aujourd’hui la dimention anti microbienne des produits textiles sert plus qu’à protéger le tissu et restreindre les odeurs, on l’inclue dans le but de détruire les AM. Fort de ce noble objectif, la question qui se pose: Où doit-on inclure le volet anti-bactérien? Dans la fibre, dans le tissu ou dans le détergent (lessive).

L’ajout de substances s’effectue selon deux familles distinctes. La première consiste à une addition d’un élément dans la fibre, c’est-à-dire en intercallant une substance nocive aux agents microbiologiques à même la fibre ou le tissu qui est libérer graduellement; on parle ici de Traitement diffusif qui consiste en un traitement dans une solution généralement aqueuse et porteuse d’un agent anti biologique. Le traitement aqueux ou diffusif s’effectue à la finition du tissage donc chez le fabricant de tissu ou chez le teinturier. D’un autre côté, les méthodes impliquant l’utilisation de métaux, prennent de plus en plus de place dans le marché, on les désignera sous l’appellation Hybrides métaliques puisqu’il ne s’agit pas tout à fait de traitement. On assiste ici à un fabrication du fil par juxtaposition de métaux ou d’oxydes de métal. Il existe aussi une méthode de post traitement conçue pour être appliqué lors du lessivage chez l’usager, dans une machine à laver conventionnelle, lors de l’entretien normal de produits textiles chez le consommateur, Le Post traitement.

3 - TRAITEMENTS DIFFUSIFS

Les traitement diffusifs demande généralement d’être appliqués dans un procédé aqueux. Notez que les traitements diffusifs ne sont cependant pas tous aqueux.

La plupart sont destinés aux produits de consommation et reçoivent par conséquent une attention particulère des organismes gouvernementaux d’approbation de santé. L’introduction d’un produit dit antimicrobien, antibactérien ou antifongique doit bénéficier d’une reconnaissance de l’organisme d’accéditation de produits de santé pour que la vente soit permise. La plupart des produits ajoutés par traitement acqueux agissent par zone d’inhibition ce qui signifie donc que la substance active libère du tissu pour agir. Un lien trop fort entre l’AM et le tissu libère l’AM trop lentement hypothéquant ainsi la performance. Si le lien est trop faible, l’AM se libère trop rapidement et disparaît en quelques lavages. Un traitement bien réussi doit rester efficace après une dizaine de lavages à 50 C.

3.1 - Iode

L’iode, un halogène découvert par Comtois en 1811, présente certaines caractéristiques qui s’apparentent aux métaux. On le dissout dans le tétra chlorure de carbone ou le choloroforme ou il prend une jolie couleur pourpre. Bien que l’on utilise certains de ses isotopes en médecine, pour le traitement de la glande tyroide par exemple, l’iode dans certaine configuration, est utilisé pour le traitement des blessures donc pour la désinfection. La société Triosyn Corportion dont l’unité de fabrication est située au Vermont et le centre de recherche à Mirabel, a développé une expertise basé sur l’Iode avec son produit appelé Triosyn. La technologie de Triosyn se fonde sur la micro encapsulation de l’agent actif. En examinant la Triosyn ont découvre des minuscules sphères de résine qui permettent à l’iode d’interagir avec les microorganismes sur demande. Son action se classe parfaitement dans le niveau biocide puisque à son contact les AM meurent instantanément.

La fabrication consiste à amener des cristaux d’iode sous haute pression et température à fusionner avec une résine avec laquelle se forme des liens chimiques. Ce sont justement ces liens chimiques qui libèrent les molécules d’iode de la résine selon la demande c’est-à-dire selon la quantité d’agent microbiologique présent. Au contact du micro-organisme, l’ion d’iode passé de la résine à la surface de la protéine du microbe plus fortement chargé. L’iode retire ainsi les électrons de la protéine qui ne peut, ainsi dépourvue, assurer la reproduction du micro-organisme. Il s’agit ni plus ni moins d’une castration chimique.

Malgré leur effet létal chez la flore microbienne, les micro sphères Triosyn ont l’avantage de ne présenter aucun risque pour la santé humaine. L’inconvénient de leur manipulation se limite à la coloration de la peau. On reconnaît la trace de l’iode à la teinte jaune que les produits de Triosyn laisse sur la peau. En temps que substances réactives, la résine finit par se décharger dépendamment du degré et de la fréquence de l’exposition aux agents biologiques. La résine de Triosyn Corp est particulièrement intéressante dans les applications de filtrations. Côté traitement de tissu, les questions de la fixation à la fibre ou au tissu lui-même demeure un problème non résolu à ce jour.

3.2 - Cyanogène

Le cyanogène est une petite combinaison simple de carbone et d’azote (C2H2) dont les effets sont redoutables tant pour les micro-organismes que pour les macro organismes. Issue du cyanure de mercure on l’utilise pour la fabrication d’acide cyanhydrique. La dose mortelle de l’acide cyanhydrique est évaluée à 0,06 g pour une personne. C’est sur cette base que la société Retroscreen développe une combinaison de fibre liée à du cyanure de brome. Dans la description de sa technologie, Retroscreen introduit le terme "viral receptor" (récepteur viral).

3.3 - Ammonium Quaternaire

Saniguard ( de la société DEM Technology, LLC) affirme anéantir la flore microbienne à 99.9% en 5 secondes dans la surface vaporisé. Ceci inclus bactéries, virus, et champigons. La particularité du produit est la nature sec qui n’implique aucune solution aqueuse; on choisit plutôt un vecteur de type CFC. On peut bien sûr l’appliquer sur un tissu tout approchant un taux de succès de 99% mais son action demeure temporaire.

Les fibres traitées avec cette substance attrapent les micro organismes un peu comme du papier à mouche qui finit par rompre la paroi cellulaire

3.4 - Triclosan

Depuis 25 ans l’industrie propose le trichloro-2 hydroxyle diphényle ehter pour protéger les tissus contre la détérioration fongique ou la prolifération de bactérie. Plus familièrement connu sous le sobriquet de Triclosan. La société Thompson Research en fait la commercialisation sous l’appellation Ultrafresh. On l’applique sur un produit textile par foulardage de préférence après l’opération de teinture puisque le produit est sensible à un procédé à haute température. Il doit être accompagné d’un agent de liaison pour assurer la fixation sur la fibre. Ceci présente certaine difficulté pour le traitement de polyester. Le triclosane (C12H7Cl3O2) s’avère un agent AM couvrant la large spectre . Il inhibe la croissance microbienne par une action électro chimique qui perturbe les parois cellulaires et qui rend la cellulaire stérile.

Il possède l’inconvénient de produire une odeur désagréable lorsqu’ inclus dans un procédé impliquant de la chaleur de mélange dans une solution à base de solvant. L’évaporation de solvant ou la chaleur entraîne les vapeurs de l’agent actif causant des nausées et des maux de têtes si inhalées.

Ciba promouvait sa propre version de trichloro-2 hydroxyle diphényle éther baptisé Tinosan AM110 qu’il suffie de mélanger à la solution de teinture.

3.5 - Chitosan

Un antimicrobien naturel dérivé de la chitine que l’on retrouve dans la carapace des crustacés. Vanson en fait la commercialisation comme produit absorbant de gras, en comprimé à avaler. Une mode en provenance du japon.

4 - STABILITÉ AUX LAVAGES

Les applications textiles de l’ensemble des produits ci haut doivent se faire par un traitement séparé de l’application de la coloration à cause des températures requise. Le triclosan reste sensible aux températures élevées et risque d’y perdre complètement ses propriétés AM. À cause de la nécessité d’une application à froid la fixation de l’agent AM reste fragile surtout aux lavages. L’agitation dans un milieu aqueux a pour effet de détacher l’agent AM de la fibre. Des traitements faisant appel aux substances mentionnées ci-dessous (traitement diffusif) peuvent parfois présenter une durabilité intéressante par un complément de procédé utilisé pour certains tissus techniques.

4.1 - Tissus laminés

Dans le cas de produits textiles laminés, ils existent des façons de rendre le traitement AM permanent. Plutôt que de traiter le tissu ou le tricot il suffit d’ajouter l’agent AM dans l’adhésif utilisé pour le contre collage. L’AM saisi dans la colle agit par rayonnement (zone d’influence). Dans les cas ou le système de laminage de tissu où l’on ne peut ajouter d’agent AM dans l’adhésif, pour le film de colle ou les ‘’adhesive web’’ par exemple, il est possible de bénéficier des avantages du traitement au-delà de plusieurs cycles de lavage grâce à la fixation du traitement, ne serait-ce que partiellement. Le traitement d’un tissu de polyester tout particulièrement, présente une difficulté dans la permanence du traitement. De par sa nature hermétique, la fibre de polyester est moins susceptible à recevoir l’infiltration de substance que la fibre de nylon ou de coton. Cette situation en rend le traitement AM plus difficile à maîtriser et demeure généralement instable sous lixiviation donc aux lavages. Or, l’adhésif utilisé pour combiner un produit textile à une membrane ou à un autre produit textile permet à une parti de l’AM de rester fixé malgré l’exposition à plusieurs lavages. Cet emprisonnement fragmentaire de l’AM suffit à procurer une résistance à la moisissure, aux champignons, et aux bactéries.

4.2 - Micro encapsulation

Nous aurions pu demeurer sous la rubrique tissus laminés pour parler de pseudo micro encapsulation. Une technique à retenir, quoique peu utilisée, consiste à placer en sandwich entre 2 membranes un réservoir d’agents antimicrobiens. La perméabilité de la membrane permet de contrôler le débit d’agents actifs qui fait surface. Ce genre de technique trouve sa place pour des produits qui ne passent pas à la machine comme des couvre matelas ou des rideaux séparateurs de chambres d’hôpitaux, sites de prédilection des infections nosocomiales. Il est possible avec ses méthodes complémentaires, de procurer une protection de plusieurs années.

4.2 - Microbe Shield

Ce produit de Aegis peut paraître à première vue totalement inefficace. Aucune zone d’inhibition ne paraît autour de l’échantillon traité puisque cet agent AM ne se diffuse pas dans le milieu environnant contrairement à la plupart des AM organiques. L’analyse d’un échantillon trempé dans une solution nutritive, on voit généralement l’échantillon tout entier recouvert de bactérie. Or en y regardant de plus près, il appert que le tissu ne contient aucune détérioration suite à la moisissure car seul la solution nutritive supporte la présence microbienne. En nettoyant l’échantillon de la présence de la solution nutritive, il est entièrement dégagé de toute présence biologique.

L’action ionique du Microbe shield conduit la membrane de la cellule à se rompre dès qu’elle entre en contact avec la surface traité. La substance responsable de cette ADM (Arme de Destruction Microbienne) est la trimethoxy silyl propyl dimethyl octaecyl ammonium chloride.

5 - LE POSTE TRAITEMENT

Le post traitement qui s’effectue au lavage est étroitement lié au chlore, l’antibactérien par excellence. Le pouvoir létal du chlore dépasse le monde microbiologique puisqu’on le retrouve comme composant de plusieurs armes chimiques. Sa versatilité permet de se combiner aussi à d’autres éléments tels le sodium pour ainsi devenir totalement inoffensif. En choisissant un bon compagnonnage moléculaire on arrive à formuler des petits bijoux d’ingénierie chimique. Par exemples: n-alkyl dimethyl benzyl ammonium chloride, dedecyl ammonium chloride, diakly ammonium chloride, alkyl dimethyl benzyl ammonium saccharinate.

Donc, le chlore, depuis la découverte des bactéries, est considéré comme un formidable agent neutralisant d’organismes microscopiques. Les virus ou bactéries finissent par s’adapter à plusieurs forment d’oppression de leurs semblables mais, malgré des milliers de générations de mutations, ne peuvent rien contre les effets du chlore. C’est sur quoi a misé la société Vanson Halosource avec son Haloshield, une technologie qui permet de fixer le chlore sur les tissus comprenant coton, nylon, polyester, Lycra et polypropylène. Cette technologie devient intéressante à cause de la possibilité de recharger l’effet antibactérien par un lavage du tissu avec une javellisant classique pour compenser la volatilité de l’agent actif. :Le schéma suivant, tiré du site de Vanson exprime le cycle de réjuvénification du produit :

Comme tout bon désinfectant le 99.9% est atteint et ce en moins d’une heure ce qui est plus rapide que la plupart des autres traitements aqueux. Un tissu de poly coton traité au Haloshield démontre 99.9+% d’inactivation des souches de MRSA et VRE résistants aux antibiotiques , au Staphylococcus aureus (staph), Candida albicans, Brevibacterium, Pseudomonas aeruginosa , E. coli, Salmonella, Shigella, ainsi que la polio et le virus MS/2, le tout en 2 minutes. 1

Note 1. “Durable and Regenerable Antibacterial Finishing of Fabrics with a New Hydantoin Derivative,” Gang Sun, et al; Ind. Eng. Chem. Res. 2001, 40, 1016-1021

Greffe de chlore

Dans le même ordre d’idée de Vanson, une équipe de chercheurs de l’université Auburn et de l’université de Californie ont travaillé sur la fixation de radicaux réactifs sur les tissus dans le but d’atteindre l’auto décontamination particulièrement pour les vêtements de pompiers. C’est d’ailleurs en collaboration avec Vanson que les travaux ont été exécutés. Le concept se veut lui aussi rechargeable. Ayant sélectionné la méthode conventionnelle de foulardage. Leur procédé implique deux passes sous le tordeur pour bien saturer la fibre. Un séchage (5 min à 50C a été suivi d’une période de cuisson à température élevée ( non précisée) . Outre l’effet bien connu du chlore sur les microorganismes, l’objectif de l’équipe de chercheur dépasse l’auto décontamination biologique, on vise aussi l’auto décontamination chimique. La molécule de chlore –a été déguisée sous forme de cinq composés halamines. Ces halamines ont été testés efficacement sur des pesticides.

6 - HYBRIDES MÉTALIQUES

MINERAI: Les fibres (ou filaments) sont extrudées à des températures voisinent de 200 C. L’incorporation d’AM organique à même la fabrication du fil devient dans ces conditions peu réalisables d’où l’intérêt dans l’utilisation de substances plus coriaces sous la chaleur pour y arriver. Nous avons déjà constaté que certains minerais fibreux simplifieraient beaucoup le présent mandat n’eût été de leur mauvaise réputation. Qu’en est-il d’autres minerais non fibreux de nature anti micorbiologique qui pourraient s’incorporer aux fibres textiles? Justement il appert que le cuivre, l’argent et l’or possèdent des propriété anti-microbiologiques.

6.1 - L'or

Métal prisé depuis les temps les plus reculés, la stabilité de l’or a contribué à son caractère de métal précieux. Utilisé pour recouvrir les status de bois ou d’autre métaux, l’or en minces feuilles procure une longévité quasi inaltérable limitée seulement par l’usure de l’abrasion du temps qui fini par le faire disparaître. Les dorures datant de 3000 ans nous été livrées intactes par les décorateurs du tombeau du pharaon Tout Ank Amon, tout autre métal serait complètement disparu ce qui nous aurait laisser croire, à tord, que les anciennes civilisations ne travaillaient qu’avec les pierre, un matériau qui, lui, résiste indéfiniement. Dès 1700 avant J-C, on obtient des feuilles d’or très fines capables d’adhérer à une surface lisse. Aujourd’hui on arrive à amincir le docile métal jaune à une épaiseur de 1 micromètre.(3)

Note 3: Avec 1 once d’or on peut marteler 1000 feuilles d’or. La feuille d’or mesure 80 mm X 80 mm. Vendue en paquet de 500 feuilles fractionné en 20 livrets de 25 feuilles. Chaque paquet de 500 feuilles convre une surface de 36 pi ca)

Malgré sa stabilité exeptionnel, l’or ne trouve pour ainsi dire pas d’application textile dans la lutte contre les agents biologiques puisque d’autres métaux, tout aussi efficaces si non plus, ont l’avantage d’être beaucoup moins dispendieux.

6.2 - Argent

Par ses propriétés asceptisantes, l’argent est depuis longtemps un métal prisé. Les perses connaissaient déjà les mérite de l’argent pour ses propriétés anti-sceptique. Cyrus, le grand (580-529 av JC) empereur de Persan, prenait soin de procurer des contenants d’argent pour l’eau servant aux troupes lors d’expédition militaires. Des percées réalisées par une méthode aqueuse artisanale qui consiste à saturer un tissu avec de l’argent d’une pureté quasi parfaite ont conduit à des progrès notoires dans le traitement de plaies tout particulièrement pour les victimes de brulûres. L’argent ne se limite pas à empêcher le développement d’activité microbiologique nocif, il agit aussi en accélérateur de guérison grâce à ses propriétés électriques qui, semble-t-il rétabli l’équilibre dans le réseau électrique cutané. Le monde médical mise donc beaucoup sur l’obtention de tissu d’argent qui dorénavant transcende l’action antimicrobiologique et rejoint la guérison active. L’ennui avec les tissus d’argent tradionnel demeure son coût de fabrication surtout qu’il en faut beaucoup peut atteindre une efficacité raisonnable. Depuis les récentes persées dans les techniques d’application au plasma l’argent, connait un engouement renouvelé.

Le produit commmercialisé par Noble Fober Technology et connu sous le nom de Xtatic est un fil de nylon enduit d’argent. Développé initialement pour des applications de dissipation d’électricité statique (d’où le nom) des efforts de pénétration de d’autres marchés ont vite été nécessaires pour l’expansion de l’entreprise. L’argent est lié de façon permanente aux fils de polymère. Ainsi, Noble promouvois les mérites de son produit pour ses propriétés anti bactériennes. Une substition de 5% de fil régulier permet d’obtenir des propriétés AM dans un tissu. Comme on peut s’y attendre l’argent fini par oxyder, quoique très lentement. Le lavage cependant accélère le réaction dégénérative causée par l’oxydation malgré la permanence de la présence de l’argent après 250 lavages. L’exposition à l’humidité seule cause aussi la détérioration du pouvoir biocide de l’argent. La clé du succès de l’effet antimicrobiologique de l’argent consiste donc à en limiter le degré d’oxydation. Dans le cas du produit de Noble, l’argent est entièrement (99.9%) intégré à même la fibre, et non seulement en traitement de surface; l’oxydation y est donc négligeable à court et moyen terme. Cependant, la protection que procure l’argent n’est par complète dans le spectre microbiologque. En tant que liquide le nitrate d’argent est plus efficace mais l’addition d’un liquide sur une fibre ou un tissu n’est pas permanent. Le principal inconvénient de l’argent est son inaptitude à procurer la protection contre les champignons (fungus) ou à certains virus. L’argent est efficace contre les virus avec enveloppe comme le SARS, ce qui n’est pas le cas de beaucoup d’autres virus comme le VIH. De plus son action est limitée contre les bactéries grammes négatives. Très efficace contre les bactéries grammes positives responsables des odeurs... Cette affinité à mieux réagir avec les bactéries grammes positives et peu avec les négatives s’avère un moindre mal puisque la tendance dans les infections par bactéries grammes positives est à la hausse depuis quelques années. Elles sont passé à 64% des infections nosocomiales répretoriées aux États-Unis comparativement à 27% pour les grammes négatives (8% pour les champignons) alors que la situation était inversée il y a 40 ans et plus. (Edmond MB et Al. Clinic of Infection Disease 199;29:239-244).

Un autre aspect des tissus traités à l’argent, à l’exception de l’Xstatic ou l’argent est appliqué sur le fil, réside dans la fragilité aux lavages commerciaux ce qui contribue à privilégier l’usage unique pour les produits à base de textile d’argent. L’usage unique est d’autant plus privilégier pour les tissus d’argent compte tenu de l’oxidation de l’argent qui réduit graduellement son efficacité sans que l’on puisse facilement déceler le moment où il devient inopérant. . Les performances démontrées par la société DRM avec ses pansements d’argent déposés par plasma ont indéniblement faient la preuve que l’argent dans une pureté exceptionnel accélère la cicatérisation et la reconstruction de la peau comme le démontre les photos ci-dessous tirées du site Internet de DR Médical.

Bien sûr, le pansement est une application usage unique qui rend la question de durabilité caduque. Il demeure que les batéries grammes négatives et les champignons (fungus) résistent assez bien à l’argent. Malgré ces lacunes l’argent demeure plus efficace que les composés organiques traditionnels.

Fossshield (US patent no 6,723,428 de Foss Manufacturing) repose aussi sur l’utilisation de l’argent. L’argent est lié à 2 polymères qui agissent comme un accrochoir à la fibre en plus de faire l’effet de temporisateur qui permet de libérer les ions d’argent lentement. Toujours l’éternel 99.9% d’efficacité. On mentionne aussi la persistance d’une certtaine activité anti microbienne après 100 lavages. On ne dit pas la méthode de lavage ou s’il s’agit de lavage accéléré en laboratoire dont le temps réduit d’excécution permettrait à l’argent de ne pas complètement s’oxyder.

6.3 - Cuivre

Le cuivre est métal important que le corps humain doit contenir pour fonctionner. Les ions de cuivre en éléments simples ou agencés en molécules complexes ont été utilisés depuis plusieurs siècles pour la désinfection. Déjà dans le années cinquantes, le cuivre sous forme naphtenate se retrouve comme traitement des toiles de coton que l’on confectionne en bâches ou en tente. Il s’agit là cependant de traitement facilement lixiviable qui apporte tout compte fait plus d’inconvénient que d’avantages. On utilise aujourd’hui le cuivre pour purifier l’eau de toutes la panoplie d’agent microbiologique et même biologique ( nématode, mollusque et algues); il se retrouve aussi dans des crèmes de beauté. À noter que le cuivre agit aussi contre les virus. Les micro organismes, exepté les virus, ont développé plusieurs mécanismes pour tolérer l’excès de cuivre. Par exemple, l’exclusion par la perméabilité sélective de membrane, séquestration par enveloppes cellulaire, transport d’ion par l’action de membrane pompante ou la précipitation métabolique. Or, nonobstant la créativité déployée par la nature pour contrer l’effet du cuivre, l’exposition prolongée à une concentration reliativement élevée s’avère invariablement toxique pour les mirco organismes. En dépit de cette heureuse constatation, l’association d’un composé inorganique avec un composé organique demeure un défi technique intéressant, tout particulièrement au niveau de la production de masse.

La société américaine Cupron, dont le centre de recherche est basée en Israel, a réussi à développer une méthode pour lier les propriétés du cuivre aux tissus de fibres naturelles ou sythétiques. Peu connu du public jusqu’à maintenant, Cupron amorce la commercialisation de sa technologie en 2004. Voici le résumé de la méthode Cupron couvert par plusieurs brevets. (2)

Le coton, cette fibre naturelle qui, ont le rappel n’offre pas de résistance anti microbiologique, offre par contre un avantage par sa capacité d’absorption ce qui favorise les processus de traitement. Le procédé consiste à coller des cations ce cuivre par placage électrolitique. Les fibres de coton sont plongées pendant 5 secondes dans une solution SnCl2 1% puis trempées un autre 5 secondes dans le PdCl2. Les fibres résultantes sont ensuite exposées à la formaldehyde, au CuSO4 et au polyethylene glycol pendant 5 minutes. Le coton est ensuite plaqué au cuivre. Une fois séchées les fibres sont passées dans une machine à cardage. En associant des fibres cuivrées au fibres non traitées, dans un proportion d’au moins 20% pour la confection d’un tissu, il en résulte un tissu cuivré. Un tissu composé de 50% de fil de cuivre procure une résistance aux micro organismes de l’ordre de 99.9%. À 25%de fil de cuivre, la résistance s’établie dans l’ordre de 75%.

Les échantillons de tissu cuivré ont été soumis au test AATCC 100-1993. Pour une période de 24 heures. Cette méthode procure une analyse quantitative sur le taux d’élimination des microbes.

La technologie de Cupron démontre une intéressante stabilité aux lavages ; lorsque soumis à une solution (de NaOH) d’un pH 13 pendant 60 minutes au point d’ébullition, aucune réduction de l’efficacité anti microbiologique n’a été décelée. Des échantillons cuivrés ont été soumis à 35 lavages à 85 C. Lorsqu’exposés à une culture de bactéries (E. coli et S. aureus) pendant 1 minutes et 2 heures, les échantillons de tissu cuivré 20% ont démontré une action anti microbiologique marquée comparativement au tissu témoin.

La technologie développée par Cupron à base d’oxyde de cuivre offre donc la protection contre les bactéries grammes positives et grammes négatives, les champignons, les mites, les virus et la moisissure. Elle s’applique au polyester, au nylon, au coton et au polypropylène. Le principe d’action de la fibre d’oxyde de cuivre consiste à éliminer le risque de reproduction du micro organisme. Les champignons microscopiques et les bactéries se reproduisent généralement entre 15 et 45 minute, c’est le temps requis au tissu de Cupron pour détruire l’élément microbiologique.

Voici des photos extraites des archives de Cupron qui démontrent l’évolution du ‘’pied d’athlète’’ après une semaine pendant laquelle le patient ne portait, pour tout traitement, que des bas de tissu cuivré.

CONCLUSION:

Par souci de simplification, nous pourrions affirmer que toutes ces méthodes de traitement ne résultent en fait qu’à deux type de textile antimicrobien : le type actif et le type passif. Le passif est celui qui présente un surface hostile au développement microbiologiques en rendant toute tentative d’expansion infructueuse. L’actif interagit directement sur le microorganisme par une attaque moléculaire ionique (déplacement d’ions). Par l’attaque cellulaire, les aldehydes ou halogènes percent la paroi cellulaire par oxydation et s’introduisent dans le cytoplasme pour en bousiller les enzymes. Basés sur cette définition nous pouvons établir que le textile antimicrobien actif est celui qui peut porter le qualificatif de biocide. Les tissus biocides sont ceux qui présentent le plus d’intérêts. Presque tout le monde de l’industrie textile maîtrise bien les traitements anti-fongiques ; le défi est plus loin. Différentes techniques ont été présentées dans ce document qui résultent en un produits textiles qui se classent parmi les biocides. Or l’obtention d’un tissu biocide n’est pas non plus suffisant, il faut en plus la permanence,la durabilité. Nous avons couvert deux approches pour la permanence : la conservation des propriétés anti microbiologiques (malgré usage et entretien) ou la régénération. De ces deux approches la première est bien sûr à privilégier puisqu’il est difficile d’évaluer la diminution de performance d’un produit rechargeable entre deux cycles d’entretien. Il s’agit ici d’un enjeu plus important que la durabilité d’un traitement hydrophobe, la perte de performance d’un traitement anti microbiologique peut avoir de sérieuses conséquences.

Ainsi, en recherchant un textile biologiquement actif (biocide) et permanent en tout temps, nos options se limite à trois : le produit de Cupron, de Foss et Xtatic. Cupron entre en commercialisation réelle en 2005 avec une technologie à base de cuivre donc qui couvre un plus large domaine de protection que ceux qui ont choisis l’argent. Foss est entré dans le marché avec l’argent mais son brevet couvre aussi le cuivre et le zinc. La technologie Fosshield est fondée sur le cuivre sous sa forme élémentaire ce qui s’avère moins efficace que l’oxyde de cuivre introduit par Cupron. Compte des essais cliniques présentés par Cupron, il semble qu’aucune autre technologie dans le marché n’arrive à égaler la performance anti microbiologique d’un tissu cuivré ni de sa résistance aux lavages et à l’humidité.

La permanence a cependant un prix. On ne peut donner les caractéristiques de tissu cuivré que s’il est fabriqué avec la fibre cuivrée. Le tissu doit donc avoir été conçu dès le départ pour une application biocide. On ne peut donc pas convertir n’importe quel tissu en un textile biocide permanent… du moins, jusqu’à présent.

RÉFÉRENCES:

[1]Innovative Antimicrobial Technologies
[2]Cupron Inc. - Brian Shore, Jeff Gabbay

[3]Putting Copper into Action : Copper Impregnated Products with Potet Biocidal Activities, Gadi Borkov and Jeff Gabbay
[4]Xstatic, The Silver Fiber (brochure from Nobel Fibres Technology
[5]Présentation de Sylvie Trottier, MD Université Laval (Professeur en maladies infectieuses) (Pittsburgh 2004)
[6]Material Literature Research, Dominic Tessier CTT Group
(November 17 2003)
[7]François Dallaire, La Saga de l’Amiante, éd Lanctôt 2002
[8]Présentation Dr Stephen Michielsen, North Carolina State University,: Approach to controlling Micro organism in hospital Textiles (Pittsburgh 2004)
[9]Medical Device Link
[10]Vanson Halosource Inc.
[11]Textile & Clothing College of Agricultural and Environmental Sciences
[12]Antimicrobial Textiles, An Overview : Dr Ramachandran, Journal of textile Vol 84 féb 2004
[13]Resil Chemicals Private Limited
[14] D-R Medical Designs

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