Les scientifiques ont mis au point une technologie permettant de recycler les vêtements usagés plutôt que de les brûler simplement.

12 janvier 2024

Cet article a été examiné selon le processus et les politiques éditoriales de Science X. Les éditeurs ont mis en évidence les attributs suivants tout en veillant à la crédibilité du contenu :

• vérifié par les faits
• publication examinée par des pairs
• source fiable
• relecture

par Jeppe Kyhne Knudsen, Aarhus University

Quand vous courez dans les bois avec votre pantalon de course, l'élasthanne est la raison pour laquelle il vous convient si confortablement. L'élasthanne est un matériau élastique qui permet au tissu de s'étirer et de s'adapter à votre corps.

Mais lorsque les fibres d'élasthanne sont mélangées avec du coton, de la laine, du nylon ou d'autres fibres, comme c'est le cas dans de nombreux vêtements aujourd'hui, il devient presque impossible de les recycler. Il est extrêmement difficile de séparer les différentes fibres et donc les matériaux des vêtements ne peuvent pas être recyclés.

Pour cette raison, les vêtements et autres textiles font partie des matériaux que nous recyclons le moins bien. Seulement environ 6% des vêtements jetés par les ménages danois sont recyclés. En comparaison, 32% de tous les emballages plastiques sont recyclés au Danemark.

Mais cela pourrait changer, affirme Steffan Kvist Kristensen, professeur adjoint au Centre de nanoscience interdisciplinaire de l'Université d'Aarhus. Avec plusieurs collègues, il est à l'origine d'une nouvelle technologie capable de séparer les fibres dans les tissus mixtes. Les travaux sont publiés dans le journal Green Chemistry.

"Nous avons développé une méthode pour éliminer complètement l'élasthanne du nylon. Nous n'en sommes pas encore là avec le coton, car certaines fibres de coton se désagrègent dans le processus. Mais nous pensons qu'avec quelques ajustements mineurs, nous pouvons résoudre ce problème", dit-il et continue :

"En d'autres termes, nous pouvons désassembler le tissu pour pouvoir recycler beaucoup plus de textiles à l'avenir."

Il n'est pas facile de séparer l'élasthanne et les autres fibres une fois qu'elles ont été tissées ensemble. Les vêtements sont fabriqués en enroulant les fibres principales, comme le nylon ou le coton, autour des fibres d'élasthanne, qui se composent de longues chaînes de molécules.

Les fibres ne se séparent que si nous brisons les longues chaînes de molécules, explique Steffan Kvist Kristensen. "Les nombreux liens dans la chaîne d'élasthanne sont liés par une petite molécule appelée diamine. En chauffant les vêtements à 225 degrés Celsius et en ajoutant un alcool spécifique, nous avons trouvé une méthode pour rompre les liens dans l'élasthanne. Lorsque cela se produit, les chaînes se désagrègent et les matériaux se séparent.

"Tout le processus se déroule dans ce qui est en réalité une grande cocotte-minute dans laquelle nous insérons les textiles. Nous ajoutons ensuite un peu d'alcool et une base que nous chauffons. Ensuite, nous le laissons cuire pendant un peu plus de quatre heures, et lorsque nous ouvrons à nouveau le couvercle, les différentes fibres se seront séparées."

Lorsque les Japonais ont attaqué Pearl Harbor le 7 décembre 1941, les États-Unis ont non seulement perdu plusieurs milliers de soldats, des centaines d'avions et une grande partie de leurs plus grands navires de guerre. Le pays a également perdu l'accès à environ 90% du caoutchouc naturel dont il dépendait tant. Par conséquent, comme les Allemands, ils ont commencé à produire du caoutchouc synthétique.

Après la guerre, la production de caoutchouc synthétique a conduit à la découverte d'un certain nombre de fibres synthétiques dérivées qui pourraient être utilisées dans les textiles. L'une de ces fibres était l'élasthanne.

En 1958, le chimiste Joseph Shivers a inventé l'élasthanne, ou Spandex comme on l'appelle souvent aux États-Unis. Depuis lors, l'élasthanne s'est introduit de plus en plus dans nos vêtements.

Parce que la plupart des fibres des vêtements doivent pouvoir être recyclées, l'utilisation de produits chimiques agressifs n'est pas une option pour Steffan Kvist Kristensen et ses collègues. Ils utilisent plutôt de l'alcool et ajoutent une base d'hydroxyde de potassium.

"L'hydroxyde de potassium est l'un des principaux ingrédients des déboucheurs ordinaires. Nous avons constaté que son ajout accélérait le processus. Il augmente simplement la vitesse de la réaction chimique", dit-il.

Il ne sait pas exactement pourquoi cela se produit, mais cela rompt les liaisons dans l'élasthanne.

"Nous sommes assez sûrs que l'hydroxyde de potassium augmente la réactivité de notre alcool. Soit cela, soit les liaisons se désagrègent légèrement grâce à l'hydroxyde de potassium, de sorte qu'il est plus facile pour l'alcool de les rompre complètement", dit-il.

Jusqu'à présent, Steffan Kvist Kristensen et ses collègues n'ont expérimenté qu'avec deux bas de nylon à la fois. La technologie n'est donc pas encore prête pour une mise en œuvre à l'échelle industrielle. Cela nécessitera d'être capable de décomposer des quantités beaucoup plus importantes de vêtements.

"Nous ne pouvons augmenter les choses que légèrement en raison des limitations de notre équipement. Il revient donc à l'industrie d'adopter la technologie et de l'augmenter de manière significative", dit-il.

However, according to Steffan Kvist Kristensen, Denmark does not currently have the facilities to exploit the technology at large scale. You'll have to look south of the border for this. 'The chemical industry in Denmark is small, but Germany has some of the largest plants in the world. They will most likely be able to use our method to recycle large amounts of fibers from elastane-containing clothes.

'If we're to succeed with this, we need to get the large chemical plants on board. But they must see a business model in buying recycled materials and using them in the production of new fibers. If they don't, the technology will never take off.'

Journal information: Green Chemistry

Provided by Aarhus University