Les membranes et enductions imperméables et respirantes

Avertissement

La fabrication et la mise au rebut d’articles  (vestes, pantalon, chaussures, gants ) comprenant certaines membranes ou enductions imperméables et respirantes dites miro-poreuses à base d’ePTFE de type Goretex ou eVent, ont des conséquences environnementales qui sont loin d’être anodines.

Cette page vise à vous informer sur l’efficacité technique de ces produits et les problématiques environnementales.

Les ennemis jurés : imperméabilité et respirabilité

Avant l’invention de la société Gore (le « Gore-Tex »), on avait le choix entre les vêtements respirants OU imperméables de type K-way, ciré de marin, etc. Ils avaient tous l’inconvénient de mouiller l’utilisateur actif (sportif, professionnel, etc.), soit par l’extérieur, soit par l’intérieur par effet de sudation. Le Gore-tex a permis de réconcilier (dans une certaine mesure) les deux qualités, malheureusment à un coût écologique très élevé.

Enductions et membranes

Il existe deux moyens de rendre un tissu imperméable :

• L’enduction qui consiste à enduire le tissu final avec une matière imper-respirante,
• La membrane qui est fabriquée puis collée contre le tissu extérieur.

On peut faire le parallèle avec la peinture et le papier peint sur un mur. L’enduction consiste à « peindre » le tissu tandis que la membrane « se colle » sur une face du tissu.

De toute évidence, l’application d’une membrane très fine (de l’ordre de 1/10ème de millimètre) est plus facile et plus rigoureuse que l’application d’un gel ou d’un liquide sur un tissu qui est un process industriel par nature plus risqué. C’est la raison pour laquelle les membranes dominent le marché actuellement.

Les deux types de membranes : hydrophobes micro-poreuses et hydrophiles

Il existe deux types de membranes :

• Les membranes poreuses hydrophobes de type Gore-tex ou eVent
  
  Ces membranes sont pour l’instant (avant une potentielle interdiction des PFAS) les plus efficaces,en terme de respirabilité. La transmission de la vapeur d’eau se fait par le biais des micro-pores. Malheureusement, l’efficacité de ces membranes dépend de la présence d’un composant appelé PTFE, faisant partie des « polluants éternels » (PFAS, voir plus bas). Elles ont par contre l’inconvénient d’offrir un effet coupe-vent limité, car si les micro-pores sont des portes de sortie de l’eau sous forme gazeuse, elles constituent aussi des portes d’entrée pour l’air extérieur.
  
  Certaines membranes micro-poreuses ne contiennent pas de PFAS au prix d’une efficacité moindre, en particulier en respirabilité. C’est en particulier le cas de la nouvelle membrane Gore-tex « ePE » (voir plus bas).
  
  
• Les membranes non poreuses hydrophiles de type « Sympatex », « Dermizax »
  
  Ces membranes sont réalisées dans une matière « hydrophile » qui va évacuer l’humidité par transfert chimique vers l’extérieur du vêtement dans certaines circonstances. Elles sont en général moins respirantes que les membranes hydrophobes micro-poreuses. Par ailleurs leur efficacité est conditionnée par la température, la gradient d’humidité (c’est à dire la différence d’humidité de chaque coté de la membrane) et la proximité de la peau ou du textile mouillé par la transpiration avec la membrane. Elles ont par contre l’avantage de ne pas utiliser de polluants éternels et d’avoir un effet coupe-vent très efficace.

Pour en savoir plus (EN) : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10419557/

2 ou 2,5 ou 3 couches

Une membrane est très fine, de l’ordre du 10ème de millimètre, ajourées de minuscules pores ou tunnels. Elle est par nature très fragile. C’est la raison pour laquelle on la lamine (colle) avec un « vrai » tissu  : c’est le 2 couches (ou 2 layers). La membrane étant bien entendu à l’intérieur, obligatoirement protégée par une doublure.

Même à l’intérieur et protégée par une doublure, elle est soumise à un certain nombre d’agressions : frottements, contacts direct avec la transpiration, etc. Pour la protéger on peut alors remplacer la doublure par un coating (enduction) léger avec parfois appliqué avec un relief :  C’est le 2,5 couche (ou 2,5 layers). C’est la moins respirante mais souvent la plus légère des options.

La solution ultime consiste à laminer un autre tissu à l’intérieur : c’est le 3 couches. C’est la technologie la plus performante  mais aussi la plus rigide, la plus bruyante… et la plus chère.

Le marché dominé par les membranes hydrophobes micro-poreuses

Les membranes hydrophobes micro-poreuses dominent le marché, en raison de meilleures performances en matière de respirabilité et de la méconnaissance des utilisateurs sur les retombées écologiques de ces produits à base d’ePFTE. Dans ce segment Gore-Tex est leader sur ce marché, son concurrent le plus sérieux est eVent.

Il est difficile de comparer les deux produits.  Ils ont tous les deux aussi chers ! eVent qui n’a pas de couche polyuréthane de protection est souvent considéré comme plus respirant mais moins durable.

Voir une video de comparaison entre deux produits Goretex et eVent

ePTFE et polluants éternels

Le « PTFE » ou Polytétrafluoroéthylène est un composant qui a un nom commercial bien connu : le Téflon, marque appartenant à la société Chemours (anciennement Dupont). Il est couramment utilisé pour un certain nombre d’applications anti-adhésives (dont les poêles et casseroles), anti-tâches, anti-friction, anti-fuite, etc.

Cette matière fait partie des PFAS (Polymères fluorés) qui défraient la chronique actuellement. Il s’agit d’une famille extrêmement large de composés chimiques  (environ 7 million) qui ont pour caractéristiques principales d’être oléophobes, hydrophobes, anti-friction, résistants à la chaleur et à de nombreuses interactions chimiques ou physique. Ils ne sont ni biodégradable, ni recyclable, ni destructibles par des moyens physiques ou chimiques conventionnels. C’est la raison pour laquelle ils sont appelés « polluants éternels ».

On en trouve de plus en plus fréquement dans notre environnement, dans l’air, dans l’eau potable et même dans le lait maternel ou le sang des foetus.

Leur impact sur la santé humaine est encore peu connu, mais avéré : https://www.anses.fr/en/content/PFASs-persistent-chemicals

Le PTFE lorsqu’il est « expansé » (« expanded »), c’est à dire étiré (pour simplifier) pour permettre l’apparition de micro-pores, s’appelle alors « ePTFE ». C’est la base des membranes imperméables et respirantes micro-poreuses des vêtements outdoor de type Gore-Tex ou eVent. Le PTFE, qui réagit fortement à l’eau et à tendance « à la repousser » est un facteur essentiel de l’efficacité de ces membranes.

Traitements déperlants : même punition !

Un traitement déperlant ou « water repellent » (WR)  est un traitement appliqué aux vêtements d’extérieur, y compris certains vêtements de ville. Il s’agit de nébulisation d’un produit hydrophobe sur le tissu qui permet aux gouttes d’eau de glisser en l’absence de pression trop importante. Il permet de protéger un vêtement contre un pluie fine mais trouve ses limites lorsque la pression d’eau augmente.

Il est souvent ajouté aux vêtements imperméables et respirants car il permet de retarder le point ou la première couche extérieure, celle qui protège la membrane s’imbibe d’eau, alourdissant le vêtement.

Une grande partie des ces traitements utilisent des PFAS, en particulier du PTFE (Téflon). Les autres utilisent du silicone.

Le problème est aggravé par le fait que les traitements déperlants ont tendance à partir progressivement au lavage, les PFAS étant alors évacués vers les égouts, non retraités et réinjectés dans la nature, notamment dans les nappes phréatiques.

Par ailleurs de nombreux aérosols sont vendues dans le commerce permettant la « réimperméabilisation  » du vêtement (ce terme étant impropre puisqu’il ne s’agit que de renouveler le traitement déperlant). Elles contiennent très souvent des PFAS et peuvent être nocives pour la santé, entrainant notamment des lésions pulmonaires : https://centres-antipoison.net/wp-content/uploads/2017/08/CCTV_Impermeabilisants_Litterature.pdf

A noter que ces produits « imperméabilisants » et « anti-taches » ont de nombreuses applications : textile d’ameublement, traitement des chaussures, etc.

L’insupportable communication des marques

De nombreux sportifs et amateurs d’outdoor utilisent régulièrement des produits confectionnés avec des membranes micro-poreuses à base ePTFE et en sont pour la plupart satisfaits, tout en ignorant qu’ils nuisent gravement à l’environnement qu’ils souhaitent protéger. Certains pensent même acheter un produit « eco-friendly » !

En effet les marques déploient des stratégies visant à tromper sciemment le consommateur sur les conséquences environnementales de ces produits, en :

• Présentant l’entreprise comme investie dans la défense de l’environnement.
• En prétendant unilatéralement (Société Gore) qu’il existerait des PFAS « préoccupants pour l’environnement » et les autres, l’ePTFE (surprise !) faisant bien évidemment partie des PFAS « vertueux » !
• En jouant sur les mots : durable (« sustainable » en anglais) veut à la fois dire « qui dure » et « respectueux de l’environnement ».
• Faisant croire au consommateur qu’un produit ne contient pas de PFAS en indiquant que le traitement déperlant est « PFAS-free » tout en passant sous silence le fait que la membrane est fabriquée avec du ePFTE.

Les PFAS bientôt interdits ?

Certains États américains et l’Union européenne envisagent l’interdiction des PFAS.

https://www.francetvinfo.fr/sante/environnement-et-sante/pfas-ce-que-dit-la-legislation-europeenne-sur-l-usage-de-ces-polluants-eternels_6466646.html

Alors quel type de membrane choisir ?

Pour résumer, le consommateur a le choix entre :

1. Des membranes hydrofuges, micro-poreuses classiques de type Gore-tex Pro, qui sont imperméables et très respirantes pour certaines, mais aussi polluantes avec un effet coupe-vent limité
2. Des membranes hydrophiles ou Gore-tex ePE qui sont imperméables, moins respirantes, mais avec un meilleur effet coupe-vent (à vérifier pour l’ePE).

Le choix dépendra de l’activité pratiquée et de la conscience environnementale de chacun.

Ski de piste : pas besoin de membrane imper-respirante

Sur les pistes, il existe un besoin important de respirabilité et d’effet coupe-vent. Par contre, l’imperméabilité n’est pas une fonctionnalité impérative. En station, la pluie est rare et les abris nombreux, on a donc pas besoin d’un vêtement imperméable sur les pistes, sauf si on est un professionnel. Un simple traitement déperlant (sans PTFE si possible) sur un tissu classique polyester (qui sera toujours plus respirant qu’un tissu laminé avec une membrane) est adapté dans la plupart des cas.

Ski de randonnée : selon préférence personnelle

La question se pose. Il y a des besoins d’imperméabilité, de respirabilité et d’effet coupe-vent importants. Les membranes hydrophiles sont moins respirantes lorsqu’il fait froid et que la membrane est loin de la peau. Par contre, leur effet coupe-vent est supérieur. Par ailleurs les vêtements de ski de rando comportent de nombreuses aérations, permettant de compenser une moindre respirabilité du tissu.

Randonnée estivale : membrane hydrophile ou ePE

La membrane hydrophile nous parait être ici un meilleur choix. Le nombre limité de couches et les températures relativement élevées rendent ces membranes relativement efficaces. Le Goretex ePE peut être une alternative.

Voile : selon préférence personnelle/activité

Là aussi la question se pose. Les membranes micro-poreuses sont plus respirantes mais sont plus perméables au vent. Les membranes hydrophiles ont un effet coupe-vent supérieur mais sont moins respirantes dans un milieu humide. Pour les pratiquants sportifs, régatiers, etc. la membrane micro-poreuse sera sans doute meilleur choix indépendamment de toute considération environnementales Les pratiquants de voile de loisir, de croisière, qui sont moins actifs, ont donc un besoin en respirabilité moins important mais souhaitent être mieux protégés de vent, choisiront sans doute une membrane hydrophile de type Sympatex.

Quelles sont les membranes sans ePTFE ou PFAS ?

On trouve essentiellement des membranes :

• Hydrophiles :
  On trouve des marques de membranes disponibles sur le marché comme Sympatex, Dermizax et des labels privés (voir ci-dessous) créés par les confectionneurs qui peuvent correspondre à des produits et technologies différentes.
• Hydrophobes micro-poreuse ou nano-poreuse sans ePTFE : Gore-tex ePE et quelques autres

Nous listons ici quelques fabricants de  vêtements et accessoires utilisant des membranes hydrophiles pour certains de leurs modèles :

• Snowboard : Billabong, Oxbow (Sympatex)
• Ski, randonnée, montagne   : Lagoped (Sympatex), Vertival (MP+), Décathlon,  Columbia (Ampli-dry), Vaude, Montec (Shield-Tec),  Haglöfs (PROOF™) , Bergans (Dermizax™), Ortovox (Dermizax™), Peak Performance (Dermizax™)

Et les fabricants utilisant des membranes micro-poreuses sans PFAS pour certains de leur modèles :

• Gore-tex ePE : Arcteryx, Patagonia, Mountain Equipment