En la actualidad el mercado carece de prendas elásticas para uso profesional puesto que los elastanos habitualmente utilizados son inestables frente a altas temperaturas y químicos agresivos, e.g. termofijado, mantenimiento de indumentaria industrial etc. Recientemente se han venido utilizado filamentos olefínicos obtenidos a partir de copolímeros al azar de etileno-octeno (Dow XLA fibers producidos por The Dow Chemical Company). Aunque más resistentes a las temperaturas debido a la reticulación, su bajo punto de fusión, alrededor de 50ºC, limita el comportamiento elástico en tejidos pesados y tupidos para indumentaria profesional. La investigación tiene por objeto la obtención de monofilamentos elásticos a partir copolímeros de bloque de etileno-octeno (cuyo punto de fusión es más elevado) y con éstos, tejidos para indumentaria profesional que ofrezcan mayor fuerza de encogimiento a las temperaturas típicas de los pre-tratamientos, tintura y acabado (50ºC-120ºC). El objetivo es hacer que los tejidos encojan más durante las operaciones en húmedo bajo temperatura para mejorar así su elasticidad y aumentar el peso en comparación con los tejidos actuales manufacturados con los convencionales copolímeros homogéneos de etileno-octeno reticulados Los tejidos deberán garantizar las siguientes propiedades durante todo su ciclo de vida: estabilidad dimensional, relación elasticidad-crecimiento mejorado, resistencia química, resistencia térmica, durabilidad ante los lavados industriales y un mejor confort termofisiológico y sensorial. / Due to the lack of stability of elastane based materials against high temperatures and harsh chemicals, e.g. thermofixation and professional wear maintenance, elastic garments with elastane content are not yet fully commercial products. The Dow Chemical Company has recently commercialized a random ethylene-octene copolymer based fiber named Dow XLA fiber. Despite its higher temperature resistance as one of the crosslinking effects, its very low melting point, around 50ºC, establishes some limitations in elasticity such in heavy weight and high densely woven fabric cases typically found in professional wear applications. The target for the investigation is to produce block ethyleneoctene copolymer based filaments in which the melting point is supposed to be higher than in random copolymer materials. Different workwear fabrics will be manufactured with yarns containing such elastic filaments. It is supposed these fabrics to show high shrinkage forces even at dyeing and finishing temperatures, (50ºC-120ºC). The goal is to produce fabrics with superior shrinkage performance in order to achieve an excellent elastic power and the final desired fabric weight. Properties such as dimensional stability, stretch and growth ratio, temperature and chemical resistance and durability against industrial laundering should not be affected by the passage of the time. To validate this point these properties will be measured in the fabrics off loom and after the garment cycle life. These fabrics are also supposed to show better thermophysiological and sensorial properties than random copolymer fiber based textiles

Cette thèse porte sur la production et l’étude de mousses de polymères micro ou nanoporeux à partir de mélanges nanostructurés à base de PMMA (poly(méthyl méthacrylate)) par dissolution et moussage avec CO2. D’autre part, plusieurs techniques expérimentales ont été améliorées ou adaptées afin de fournir de précieuses informations sur les systèmes étudiés. La nanostructuration de mélanges solides denses à base de PMMA est induite par l’addition d’un copolymère à blocs (MAM, poly(méthyl méthacrylate)-co-poly(butylacrylate)-co-poly(méthyl méthacrylate)). Les structures cellulaires des mousses produites à partir de ces mélanges ont été caractérisées et expliquées ; on a démontré que la nanostructuration agit comme un modèle (un gabarit) pour la structure cellulaire, permettant l’obtention d’un large éventail de structures cellulaires et en particulier des mousses nanocellulaires. De plus il est démontré que les paramètres du procédé, tels que la pression et la température, permettent la différenciation entre les deux voies de moussage utilisées ;ceux-ci ont une influence significative sur les caractéristiques finales des mousses de PMMA seul, mais peu sur celles des mélanges PMMA/MAM. Les mousses dans ces mélanges présentent un mécanisme de nucléation hétérogène contrôlée par la nanostructuration, ce qui permet de limiter l’influence des paramètres de traitement thermique dans la nucléation de la cellule. En outre, certains mélanges de PMMA/MAM présentent également une remarquable stabilité de leur morphologie au cours de la croissance cellulaire, ce qui évite l’effondrement cellulaire et la coalescence.Enfin, on a étudié l’influence de la transition entre les structures micro-cellulaires et les structures nano-cellulaires sur les propriétés : une nette diminution de la conductivité thermique en raison de l’effet de Knudsen que nous avons mis en évidence, une augmentation notable de la température de transition vitreuse en raison de l’isolement des chaînes de polymères dans les parois (les murs) de la cellule ; mais n’avons pas noté d’influence importante de cette transition sur le module de Young. / This dissertation focuses on the production and study of nanocellular foams from PMMA based(poly(methyl methacrylate) materials by CO2 gas dissolution foaming.Due to the novelty of this research field several experimental techniques have been improved or adapted in order to provide valuable information from the systems understudy. Nanostructuration of PMMA-based blends induced by the addition of a block copolymer (MAM, poly(methyl methacrylate)-b-poly(butyl acrylate)-b-poly(methyl methacrylate)) and the cellular structure of the foams produced from these blends have been characterized and related; obtaining that the nanostructuration acts as a pattern for the cellular structure, allowing obtaining a wide range of cellular structures and in particular nanocellular foams. It is demonstrated that processing parameters, such as pressure and temperature, allow differentiating between two foaming routes ; and present a significant influence on the foaming process and final characteristics of neat PMMA foams, but not on PMMA/MAM blends. PMMA/MAM blends present a heterogeneous nucleation mechanism controlled by the nanostructuration that avoid the influence of the processing parameters in the cell nucleation. In addition, some PMMA/MAM blends also present a high stability during the cell growth, avoiding the cellular collapse and coalescence. Finally, it has been studied the influence on the foams properties of the transition between the microcellular and the nanocellular ranges; obtaining that there is a clear influence on the thermal conductivity, which decreases in nanocellular foams due to the Knudsen effect,and the glass transition temperature, which increases in nanocellular foams due to the confinement of the polymer chains in the cell walls, but not on the Young’s modulus. / Esta tesis se centra en la producción y estudio de de espumas poliméricas nanocelulares producidas a partir de materiales basados en PMMA (poli(metil metacrilato)), mediante la técnica de espumado por disolución de gas usando CO2. Debido a la novedad de este campo de investigación ha sido necesario mejorar o adaptar varias técnicas experimentales para obtener la información necesaria de los sistemas bajo estudio. Se han caracterizado y relacionado la nanoestructuración de mezclas basadas en PMMA, inducida por la adición de un copolímero de bloque (MAM, poli(metil metacrilato)-copoli(butil acrilato)-co-poli(metil metacrilato)), y la estructura celular de las espumas producidas a partir de esas mezclas; obteniéndose que la nanoestructuración actúa como patrón para la estructura celular, permitiendo obtener una amplia variedad de estructuras celulares y en particular de estructuras nanocelulares.Se ha demostrado que los parámetros de procesado, como la presión y temperatura,permiten diferenciar entre dos rutas de espumado y presentan una influencia significativa en las características finales de las espumas de PMMA puro, pero no en las mezclas de PMMA/MAM. Estas mezclas presentan un mecanismo de nucleación heterogénea controlado por la nanoestructuración, que evita que los parámetros de procesado influyanen el proceso de nucleación de las celdas. Además, algunas mezclas de PMMA/MAM también presentan una alta estabilidad durante el crecimiento de las celdas, evitando el colapso de la estructura celular y la coalescencia.Finalmente, se ha estudiado la influencia en las propiedades de las espumas de la transición entre el rango microcelular y el rango nanocelular; obteniéndose que hay una clara influencia sobre la conductividad térmica, que decrece en las espumas nanocelulares debido al efecto Knudsen, y sobre la temperatura de transición vítrea, que se incrementa debido al confinamiento de las cadenas poliméricas en las paredes de las celdas, pero no sobre el módulo de Young.