Accéder directement au contenu Accéder directement à la navigation
Thèse

Eco-design for end-of-life phase of flame retardant textiles

Résumé : Les différentes phases du cycle de vie d’un produit textile, la production, l’utilisation et la fin de vie, ont des impacts importants sur l'environnement, en particulier lorsque les textiles ont été ignifugés. Malheureusement, lesdonnées concernant les produits ignifuges et leur présence dans l’environnement ne sont pas facilement accessibles. Dans le domaine des produits ignifuges utilisés pour le textile, les nombreuses recherches menées ont été principalement axées sur des méthodes de synthèse et de production de ces molécules afin de les rendre plus respectueuses de l'environnement. Cependant la phase de fin de vie des textiles ignifugés a été longtemps négligée, et nécessite aujourd’hui une attention particulière lorsqu’on effectue une analyse de cycle de vie d’un produit textile. Bien qu’aujourd’hui, les technologies utilisées pour la gestion des déchets solides ne cessent de s'améliorer, la valorisation des déchets par incinération est une voie appropriée pour les textiles, y compris les textiles techniques. La fin de vie des produits textiles ignifuges pose des problèmes. Lors de la mise en décharge, il existe de nombreuses possibilités de lixiviation des substances ignifuges dans l'environnement. De même, les espèces ignifuges diminuent le rendement énergétique dans le processus d'incinération en raison d'une combustion incomplète et émettent des fumées toxiques. Il est essentiel de trouver des méthodes optimales écologiques pour la valorisation énergétique des déchets textiles par la gazéification. Nous proposons une méthode plus écologique de valorisation énergétique des déchets textiles ignifugés, par la dégradation et l'élimination préalable des substances ignifuges permanentes des textiles, en particulier des cellulosiques. Ensuite, la valorisation thermique est réalisée par gazéification au lieu de l'incinération. Au bilan, nous discutons la capacité des tissus ignifugés à gazéifier et produire de l’énergie selon les prétraitements effectués. Le n-méthylol diméthylphosphonopropionamide (MDPA) est un des retardateurs de flamme organophosphorés le plus efficace pour les tissus cellulosiques, utilisés en combinaison avec la mélamine triméthylolique (TMM) pour obtenir des propriétés ignifuges permanentes et améliorées. La dégradation et l'élimination du retardateur de flamme organophosphoré (MDPA) sur le tissu cellulosique ont été étudiées à l'aide d'un procédé d'oxydation avancé (AOP) basé sur la réaction de Fenton. La cinétique de dégradation de la MDPA dépend des concentrations en réactifs de Fenton (H2O2 et Fe2+ en milieu aqueux). Elle a été suivie en mesurant la demande chimique en oxygène (DCO) du mélange réactionnel. Dans les conditions optimales de dégradation, les propriétés mécaniques du tissu cellulosique après la réaction de Fenton restent inchangées dans le sens chaîne et de la trame du textile tissé. Le test d'inflammabilité et les résultats thermogravimétriques (TGA, DTG et PCFC) confirment la dégradation du retardateur de flamme MDPA du tissu. Les espèces ignifuges étant dégradées et éliminées des textiles de coton, la valorisation énergétique par gazéification peut être effectuée pour augmenter le rendement énergétique en raison d'une meilleure combustion, mais aussi à cause de la composition du gaz de synthèse pendant la gazéification. Les résultats de gazéification montrent des propriétés de combustion accrues des textiles ignifuges après la dégradation et l'élimination des espèces ignifuges, qui permettent donc d’éco-concevoir la valorisation énergétique de ces textiles. Pour confirmer et valider cette méthode écologique, une analyse de cycle de vie (ACV) a été réalisée pour analyser et évaluer les impacts environnementaux réels de cette nouvelle méthode de fin de vie des produits textiles ignifugés. L’ACV est l'une des principales méthodes d'évaluation pour effectuer l'évaluation environnementale des produits ou des services. Les résultats de la combustion thermogravimétrique et de la pyrolyse confirment qu'il y a une libération de chaleur plus élevée après la dégradation de la réaction de Fenton. La libération de chaleur des textiles ignifugés de coton est augmentée de 51% après la dégradation des espèces ignifuges, ce qui rend le coton ignifuge dégradé intéressant pour la valorisation énergétique. La valorisation de l'énergie par des résultats de gazéification confirme qu’il y a bien une éco-conception en montrant des propriétés de combustion accrues des textiles ignifuges après la dégradation et l'élimination des espèces ignifuges. Enfin, les résultats de l'ACV ont montré des valeurs d'impact réduites dans la plupart des catégories d'impact étudiées, en particulier dans le potentiel de réchauffement planétaire (GWP), l'acidification de l'air (AA) et dans d'autres catégories importantes en faveur de la dégradation et de l'élimination des espèces ignifuges des textiles assujettis à la gazéification.
Type de document :
Thèse
Liste complète des métadonnées

Littérature citée [108 références]  Voir  Masquer  Télécharger

https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-02086728
Contributeur : Yasin Sohail <>
Soumis le : lundi 22 avril 2019 - 14:39:11
Dernière modification le : samedi 11 mai 2019 - 01:28:20

Fichier

50376-2017-Yasin_3.pdf
Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Identifiants

  • HAL Id : tel-02086728, version 2

Collections

Citation

Sohail Yasin. Eco-design for end-of-life phase of flame retardant textiles. Materials. Université Lille 1 - Sciences et Technologies, 2017. English. ⟨tel-02086728v2⟩

Partager

Métriques

Consultations de la notice

126

Téléchargements de fichiers

202