Letteratura scientifica selezionata sul tema "Produits chimiques textiles – Recyclage"

Les colorants sont largement utilisés dans les imprimeries, les produits alimentaires, cosmétiques et cliniques, mais en particulier dans les industries textiles pour leur stabilité chimique et la facilité de leur synthèse et leur variété de couleurs. Cependant, ces colorants sont à l’origine de la pollution une fois évacués dans l’environnement. La production mondiale des colorants est estimée à plus de 800 000 t•an-1et les colorants azoïques sont majoritaires et représentent 60-70 %. Compte tenu de la composition très hétérogène de ces derniers, leur dégradation conduit souvent à la conception d’une chaîne de traitement physique-chimique et biologique assurant l’élimination des différents polluants par étapes successives. Dés études ont montré que plusieurs colorants azoïques sont toxiques et mutagènes et le traitement biologique de ces colorants semble présenter un intérêt scientifique majeur. Les traitements physico-chimiques communs (adsorption, coagulation/floculation, précipitation etc.) sont couramment utilisés pour les effluents industriels. Malgré leur rapidité, ces méthodes se sont avérées peu efficaces compte tenu des normes exigées sur ces rejets. Le traitement biologique constitue une alternative fiable; en effet, plusieurs microorganismes sont capables de transformer les colorants azoïques en sous-produits incolores. Les bactéries dégradent les colorants azoïques en deux étapes : un clivage de liaison azo, par l’intermédiaire de l’azoréductase, suivi d’une oxydation des amines aromatiques formées lors de la première étape. L’azoréduction constitue alors une étape clé du traitement des effluents chargés de ces colorants.

Dans la majorité des pays, il existe des lois strictes pour réglementer la qualité de l'eau provenant des systèmes de traitement d'eaux usées. Ces spécifications légales sont essentiellement influencées par des questions telles que la santé publique, l'environnement et les facteurs économiques. Les objectifs fondamentaux des procédés de traitement des eaux usées sont d'atteindre, avec l'utilisation d'énergie et à des coûts opérationnels minimaux, une concentration de matière biodégradable et de nutriments suffisamment basse dans les effluents et une production minimale de boues. Les systèmes de traitement des eaux usées sont de grandes dimensions et complexes. Ils sont aussi sujets à des variations importantes dans le flux d'entrée et dans la composition de l'eau à l'entrée, qui ne sont pas bien connues. Le procédé est multivariable, avec beaucoup de couplages croisés et nonlinéarités importantes. La dynamique dépend de la variabilité des flux d'entrée et de la complexité des phénomènes physico-chimiques et biochimiques. Le comportement dynamique démontre une énorme variation de temps de réponse (de quelques minutes jusqu'à plusieurs jours). Ces problèmes, combinés aux objectifs les plus importants du traitement des eaux usées, donnent lieu à une demande de techniques de commande avancées, qui peuvent conduire à une réduction du volume à traiter, une diminution importante dans l'utilisation des produits chimiques, et une possibilité d'économie d'énergie et une diminution des coûts d'opération. Dans ce travail, un " benchmark " (modèle de référence) d'un système complet de traitement des eaux usées a été développé, pour évaluer, à partir de simulations, la performance des différentes stratégies de commande proposées, y compris les techniques de respirométrie ("respirometry"). Ce travail s'aparente au Programme Européen d'Action COST (COST 624), et au projet "Respirometry in Control of the Activated Sludge Process (IWA Respirometry Task Group"). Le "Benchmark" représente un procédé de prédénitrification de la boue activée pour éliminer la matière organique et l'azote des effluents domestiques. Le simulateur est basé sur des modèles largement acceptés par la communauté internationale et il a été implanté dans un environnement Matlab/Simulink. La topologie du système et le développement complet du simulateur sont présentés dans ce travail. L'effet des conditions initiales et des caractéristiques du flux d'entrée (valeurs moyennes) sont analysés, aussi bien qu'un test en boucle ouverte. Les stratégies suivantes ont été sélectionnées en guise d'illustration de l'application de la commande automatique dans le "benchmark" (seulement avec commande proportionnel-intégral monovariable): commande basée sur la concentration d'oxygène dissous ("DO concentration-based control"), commande par respirométrie (commande par biomasse active et commande par taux de respiration bactérienne), et commande par concentration de nitrate (commande par dosage externe de carbone et recyclage du flux interne). Le "benchmark" est continuellement mis a jour et sa prochaine version va incorporer des fonctions d'optimisation en temps réel (on line) pour le procédé.

<p>Cette thèse traite de la mise en ouvre d'un nouveau mode de gestion des déchets urbains en termes de la destination non-agressif et productif des débris, à de faibles coûts énergétiques et à forte réutilisation des sous-produits. Il repose sur les fondements scientifiques établies par la thermodynamique, la théorie classique du champ et par les disciplines empiriques qui traitent de propriétés des éléments chimiques et des technologies de capture calorifique à partir de sources éloignées. Visant à la transformation de toute forme de matière condensée, ce travail est principalement intéressés par les déchets dits infectieux, parce qu'ils ont dune plus grande virulence, l'infectiosité et concentration, et les déchets de type &lt;&lt;peau-ciseaux-perçage&gt;&gt;, qui sont des objets et instruments contenant des coins, des arêtes ou des protubérances rigides et aiguës capables de coupe ou de forage. Néanmoins, le modèle s'applique également à tous les types de déchets, à l'exception des déchets radioactifs pour des raisons évidentes de sécurité. Cet essai propose un système industriel de recyclage des déchets basé sur la pyrolyse induite par plasma et guidé par la théorie proposée des champs caloriques sous entropie contrôlée.</p><p><strong>Mots-clés</strong>: déchets nosocomiales, thermodynamique, champ calorique, plasma, pyrolyse, énergie solaire, durabilité</p><p><span>======================================================================================================</span> </p><p>This thesis discusses the implementation of a new way of urban waste management in terms of its non-aggressive and productive destination, at low energy costs and with high reuse of byproducts. It is based on scientific foundations established by thermodynamics, classical field theory and empirical disciplines that deal with properties of chemical elements and with technologies of calorific capture from remote sources. Aiming at the transformation of any form of condensed matter, it is primarily interested in the so-called infectious waste, because they have greater virulence, infectivity and concentration, and wastes of type &lt;&lt;skin-scissoring-piercing&gt;&gt;, which are objects and instruments containing corners, edges or rigid and acute protuberances capable of cutting or drilling. Nevertheless, the model also applies to all types of waste, with the exception of radioactive waste for obvious safety reasons. Present work proposes an industrial system to recycling waste based on pyrolysis induced by plasma and guided by the proposed theory of caloric fields under controlled entropy.</p><p><strong>Key words</strong>: nosocomial waste, thermodynamics, caloric field, plasma, pyrolysis, solar energy, sustainability</p><div><span style="font-size: 14px;"><br /></span></div><div><span style="font-size: 14px;"><br /></span></div>

L'industrie textile évolue rapidement et est également en constante mutation. Elle développe constamment de nouvelles techniques pour le recyclage des textiles et la poursuite des recherches est vitale pour les besoins futurs. La capacité de recycler un matériau textile est un pas vers une industrie plus verte et durable. Cependant, le recyclage des textiles pose de nombreux défis et difficultés. Les colorants et autres impuretés présents sur les textiles gênent et souvent empêchent le recyclage chimique. L'objectif de notre étude est de trouver des méthodes pour éliminer les teintures ou les colorants des textiles en coton pour les scénarios de fin de vie et de recyclage. Le processus d'élimination des additifs chimiques de manière écologique ajouterait de la valeur au recyclage des textiles, ce qui permettrait d'obtenir un textile recyclé de meilleure qualité. Pour examiner ce sujet, une étude de la littérature concernant les produits chimiques et le processus d'élimination ainsi que les méthodes de recyclage a été réalisée. En général, le traitement réducteur alcalin est effectué à l'aide d'hydroxyde de sodium et d'un agent réducteur comme l'hydrosulfite de sodium pour l'élimination de la couleur des textiles à teinture réactive. Une étude bibliographique sur les différents procédés de décoloration, leurs inconvénients, leur viabilité à l'échelle industrielle, etc. a également été réalisée. Dans cette étude, nous avons proposé l'application du processus assisté par l'ozone pour la décolorantion des textiles teints réactifs en utilisant une installation à l'échelle pilote. La qualité des tissus décolorés a été déterminée en termes de pourcentage de décoloration, de propriétés mécaniques et d'analyse colorimétrique. Des outils de méthodologie de surface de réponse comme la conception de Box-Behnken ont été utilisés pour examiner les effets de trois paramètres qui sont le pH du traitement (3-7), le temps de réaction (10-50 min) et la concentration d'ozone (5-85 g/m3 d'ozone). Le processus d'ozonation a permis d'obtenir une décoloration de près de 98 %. Le processus d'ozonation se fait à température ambiante et peut également être réalisé sans produits chimiques agressifs. De plus, nous avons également étudié d'autres méthodes de décoloration, comme le procédé à base de glucose. Les résultats démontrent que le processus assisté par le glucose peut apparaître comme une alternative écologique au processus conventionnel. Le glucose peut agir comme un agent réducteur écologique alternatif à l'agent réducteur conventionnel comme l'hydrosulfite de sodium. Les dommages aux propriétés mécaniques sont moindres par rapport au procédé conventionnel et au procédé à l'ozone. Cependant, le processus assisté par le glucose utilise des températures élevées pour une décoloration efficace. Enfin, l'étude a souligné la nécessité de développer de nouvelles méthodes avec un minimum de dommages à la qualité des fibres. Parmi tous les indicateurs d'impact, "l'épuisement des ressources en eau" est le plus élevé pour tous les procédés d'ozonation car il a la plus grande valeur relative après normalisation. Il a été constaté que les principaux contributeurs aux impacts environnementaux étaient l'électricité et la formation d'oxygène. Pour optimiser ces impacts, de nouvelles conditions expérimentales ont été étudiées. La décoloration des textiles imprimés avec des pigments a également été étudiée avec le processus assisté par l'ozone. Cette étude souligne également la nécessité d'étudier la présence de contaminants tels que les revêtements présents sur les textiles aprés usage
The textile industry is evolving rapidly, and is also constantly changing. It is constantly developing new techniques for the recycling of the textiles and further research is vital for the future needs. The capability to recycle a textile material is a step towards a more green and sustainable industry. However, there are various challenges and difficulties associated with the recycling of textiles. Colorants and other impurities present on the textiles pose a big challenge to the continuity of the chemical recycling. The purpose of our study is to find out methods for the removal of the dyes or colorants from the cotton textiles for the end of life scenarios like recycling. The removal process of the chemical additives in an ecological way would add value to the recycling of textiles, which would help to obtain a recycled textile with the upgraded quality. To examine this subject, a literature study with respect to the chemicals and the removal process along with the recycling methods was done. In general, alkaline reductive treatment is performed using sodium hydroxide and reducing agent like sodium hydrosulphite for the color stripping of the reactive dyed textiles. Bibliographic survey on the various color stripping process, their drawbacks, viability for industrial scale-up etc was also performed. In this study, we have proposed the application of the ozone assisted process for the color stripping of the reactive dyed textiles using the pilot scale setup. The quality of the color stripped fabrics was determined in terms of the color stripping %, mechanical properties and the colorimetric analysis. Response surface methodology tools like the Box-Behnken design was utilized to examine the effects of three parameters like pH of the treatment (3-7), the reaction time (10-50 min) and the ozone concentration (5-85 g/m3 of ozone). With the ozonation process, color stripping of almost 98 % was achieved. The ozonation process is done at room temperature and also can be performed without any harsh chemicals. Additionally, we have also studied the other color stripping methods like the glucose based process. The results demonstrate that the glucose assisted process can emerge as an ecological alternative to the conventional process. Glucose can act as a green alternative reducing agent to the conventional reducing agent like sodium hydrosulphite. The damage to the mechanical properties are less as compared to the conventional and the ozone based process. However, the glucose assisted process utilized high temperatures for efficient color stripping. Finally, the study has highlighted the need of developing novel methods with minimum damage to the quality of the fibers. Amongst all the impact indicators, “Water resource depletion” is the highest for all the ozonation processes since it has the greatest relative value after normalization. It was found that the major contributors to the environmental impacts were Electricity and Oxygen formation. To optimize the impacts, new experimental conditions have been studied. Even, Color stripping of the pigment printed textiles was studied with the ozone assisted process. This study also highlights the need to study presence of contaminants like coatings present on the textiles during their end of life

This study considers a number of different configurations of typical textile impregnation systems, with and without subsequent vacuum extraction and recycling of the extracted solution to the bath or the solution reservoir. The operation of these systems and the effects of changes in the process variables are examined using the appropriate differential mass balance equations. Initially, it is assumed that the solution of chemical can be absorbed by the fabric, partially vacuum extracted, and then the extract recirculated back to the bath or reservoir, without any change in concentration of the chemical in the solution. Subsequently, a number of perturbations are examined which can result in a change in the concentration of the recycled solution. These include evaporation of the extracted solution under vacuum, preferential absorption of the chemical from the solution by the fibres (affinity), and preferential absorption of the water rather than the chemical (reversed affinity).

Mémoire de DEA : Chimie : Lille 1 : 2002.
Sur la p. de titre : DEA-Structure et dynamique des systèmes réactifs, PERF-Procédés d'élaboration de revêtements fonctionnels. Bibliogr. f. : 21-22. Annexes.

Dans la première partie de l'étude expérimentale il a été déterminé d'affinité tinctoriale pour le coton de six colorants réactifs commerciaux hydrolyses (3 dichlorotriaziniques et 3 monochlorotriaziniques). Nous avons ensuite déterminé la désorption par l'eau du colorant présentant l'affinité maximale, l'écarlate Procion MXG (ICI). Nous avons étudié le lavage d'un tissu teint en colorant hydrolyse ou en colorant commercial après éventuellement extraction par le mélange dimethylformamide/eau. Nous avons également étudié la désorption de 3 autres colorants: l'orange Procion P2R, le bleu foncé Levafix E2GA et le bleu brillant Remazol R. En conclusion et d'après nos résultats, les colorants réactifs hydrolyses présentent des affinités tinctoriales faibles. Ils sont facilement éliminables. En revanche, il y a rupture d'un certain nombre de liaisons covalentes colorant-fibre, dans une proportion importante, par exemple pour l'écarlate MXG - ceci influençant directement les niveaux de solidité au lavage des teintures.

La formulation des recettes de teinture est l'opération qui consiste à déterminer les colorants à utiliser, leur quantité, ainsi que le procédé de teinture nécessaire pour reproduire la couleur d'un échantillon type, tout en remplissant le cahier des charges fixé par le client. La première partie de cette thèse porte sur la modélisation du raisonnement de l'ennoblisseur lorsqu'il choisit les colorants et les procédés de teinture à utiliser pour obéir au cahier des charges. Ce modèle prend en compte les trois types de connaissances utilisées : les connaissances de fond, les connaissances heuristiques ainsi que les méta connaissances. Dans la deuxième partie, nous développons un des points critiques du raisonnement, parmi les plus importants : les critères de solidité. Nous y exposons, en particulier, les différentes méthodes de cotation instrumentale existantes, leurs avantages et leurs inconvénients. Enfin, la dernière partie de ce travail se rapporte à la mise au point d'une méthode de calcul prévisionnel des indices de solidité des teintures. Elle a pour but de fournir à l'ennoblisseur des informations suppémentaires sur les indices de solidité des recettes de colorants, afin qu'il puisse choisir plus objectivement la recette la mieux adaptée compte tenu des solidités souhaitées. La méthode se base sur la loi de Kubelka et Munck, et sur la recette de colorants non corrigée. Il s'agit de calculer le spectre de réflectance du tissu teint, après le test de solidité, en tenant compte du comportement de chaque colorant, ainsi que du procédé d'application. A partir de ce spectre de réflectance, en utilisant une méthode instrumentale de cotation, on peut obtenir une estimation de l'indice de solidité d'un mélange de colorants. Cette méthode s'applique à la fois pour les indices de dégradation et les indices de dégorgement.

Nous avons au cours de ce travail etudie les caracteristiques mecaniques des melanges de polyethylene terephtalate avec le polyethylene haute densite en utilisant diverses methodes de compatibilisation. D'autre part, nous avons mis au point une methode de traitement du melange de pvc et de polyethylene terephtalate sans tri prealable des constituants

Les réactifs à l’iode hypervalent (III) sont des composés sûrs et respectueux de l’environnement, notamment utiles dans les réactions d’oxydation. Bien que de nombreuses procédures aient été développées et optimisées pour obtenir des protocoles plus efficaces et/ou économiques, certains axes de recherche semblent encore immatures. Cette thèse a été orientée dans le but d’englober trois thèmes de recherche : (i) Parmi les dérivés à l’iode (III), les sels d’iodolium cycliques sont peu développés par rapport à leurs analogues linéraires très utiles en tant qu’agent d’arylation. Dans le but de démontrer l’utilité synthétique des sels d’iodolium cycliques en tant que précurseurs, la synthèse de dibenzofuranes substitués et de iodobiaryléthers fluorés a été réalisée à partir de sels de dibenzoiodolium substitués. (ii) Divers cycloadduits ont été préparés en une étape à partir d’un précurseur commun l’iodopropiolate de méthyle. Les cycloadduits obtenus ont été évalués en tant qu’organocatalyseurs dans des réactions d’oxydation à l’iode hypervalent classiques. (iii) Dans le but de cumuler les avantages de la catalyse hétérogène (séparation simple) et homogène (réaction rapide), un noyau ferrique encapsulé dans des polymères sur lequel est greffé un agent oxydant à l’iode hypervalent a été développé. Cet agent d’oxydation réutilisable a été testé pour son activité et sa stabilité à long terme dans les réactions d’oxydation de la chimie à l’iode hypervalent
Readily available hypervalent iodine compounds are considered as safe and environmentally friendly reagents for oxidative transformations. Since their discovery, more and more reagents and/or procedures have been developed and optimized affording efficient and economic hypervalent iodine chemistry protocols. Noticing those challenging research areas, this PhD work was orientated to encompass three actual topics of hypervalent iodine chemistry: (i) Straightforward synthesis of substituted dibenzofurans and novel fluorinated iododiarylethers were developped starting from substituted diaryliodolium salts (the cyclic variants of diaryliodonium salts). (ii) Various iodine containing cycloadducts were synthesized from the building block methyl 3-iodopropiolate and then evaluated as oxidative organocatalysts in oxidative transformations. (iii) The development of recyclable hypervalent iodine organo-catalysts was carried out by fixing iodine on nanometer-sized magnetically separable particles. These recyclable iodine containing nanoparticles were successfully evaluated as oxidative organocatalysts in oxidative transformations

Les principales caracteristiques de la structure des coques de tournesol et des hemicelluloses sont decrites et comparees a celles d'autres residus ligno-cellulosiques. Les differents procedes et contacteurs liquide-solide sont presentes, ainsi que les mecanismes et les modeles de description de transfert de matiere. Plusieurs methodes d'analyse (gravimetriques, thermogravimetriques, polarographiques, chromatographiques, et colorimetriques) des hemicelluloses de coques de tournesol ont ete mises au point et exploitees pour permettre le suivi cinetique de l'extraction. La structure glucuronoxylanique de ces hemicelluloses est confirmee. L'influence des conditions operatoires (teneur en soude, temperature, granulometrie, gonflement) sur la cinetique d'extraction et l'equilibre solide-liquide a ete etudiee. Les donnees de base (gonflement, porosite, surface d'echange, taille des particules, densite) ont egalement ete acquises. Les modifications de la structure des coques ont ete mises en evidence par microscopie. Des rendements bruts en hemicelluloses precipitees de 30% ont ete atteints en 4h a 40c avec une solution de soude de 6%. Le potentiel extractible a ete evalue a 19% de la matiere seche. Un modele de transfert de matiere tenant compte de la structure anisotropique des coques de tournesol est propose. Des essais pilote en continu a contre courant montrent la faisabilite de l'extraction des hemicelluloses de coques de tournesol

L'epuration de solutions diluees contenant des cations metalliques a ete etudiee par la mise en uvre combinee de membranes et textiles echangeurs de cations, et du courant electrique. La faisabilite de ce procede d'electro-extraction a ete demontree. Le traitement de solutions synthetiques contenant des ions sodium, zinc et plomb, a des concentrations de quelques dizaines de ppm a ete realise sous differentes conditions. L'etude a tout d'abord ete developpee sur une cellule de laboratoire presentant une surface active de membrane de 20cm#2, puis transposee a l'echelle pre-industrielle avec un pilote presentant une surface de membrane 100 fois plus grande. Des textiles echangeurs de cations a groupement fonctionnel sulfonique ou carboxylique ont ete utilises. L'analyse des resultats obtenus, a montre que l'introduction d'un textile echangeur de cations permet d'ameliorer le procede d'electrodialyse en solution diluee: d'une part en reduisant la fuite ionique a la sortie de l'electrodialyseur, et d'autre part en augmentant la conductivite de la solution traitee. Des taux d'epuration importants, superieurs a 90%, ont ete obtenus aussi bien avec les textiles a groupement sulfonique que carboxylique, conduisant a des rejets finaux de concentration inferieure a 1ppm. La mesure de la resistance electrique des textiles a ete mise au point pour cette etude, et a permis de verifier que le textile equilibre dans une solution diluee (de concentration inferieure a 100ppm) etait plus conducteur que la solution seule. La determination des facteurs de separation relatifs a differents textiles echangeurs de cations a groupement carboxylique et sulfonique, a montre que les textiles, comme les resines, ont plus d'affinite pour les ions bivalents et les ions de numero atomique plus important, quand la solution est diluee

Ce travail s’inscrit dans le cadre du projet européen Inteltex dont l’objectif est l’élaboration de nouvelles structures textiles pour la détection de solvants. L’utilisation de CPC (Composite Polymère Conducteur), composé d’une matrice polymère isolante et de charges conductrices d’électricité, permet de détecter la présence de solvant du polymère par son gonflement entraînant une déconnexion du réseau conducteur et une chute de la conductivité électrique. L’utilisation de nanotubes de carbone (NTC) en tant que charge conductrice, permet d’incorporer une faible quantité de charges pour une conductivité électrique recommandée pour la détection (10-3 S/m). Les matrices polymères, sensibles aux solvants et possédant un caractère filable, sont le polycarbonate (PC), le polylactide (PLA) et le polyéthylène téréphtalate (PET). Le seuil de percolation des NTC dans les monofilaments issus de l’extrusion de 1,5 mm de diamètre est déterminé entre 1,5 et 2 % en masse. La transformation de ces composites en fil multifilamentaire par filage en voie fondue montre une chute de la conductivité des filaments avec l’étirage. Un filament de PLA contenant au moins 4 % de NTC et de diamètre minimal de 80 µm permet de conserver les propriétés électriques. Le filage de cette fibre nécessite l’introduction d’un plastifiant afin d’améliorer la filabilité du mélange. Les propriétés électriques, thermiques, mécaniques, morphologiques et la fluidité des filaments sont étudiées en fonction du procédé de transformation et de leur composition. Des filaments proches du seuil de percolation et incorporés dans une structure tissée, montrent une sensibilité à l’humidité, à l’éthanol et au toluène
This work is performed through the European project Inteltex. The aim is to develop new textile structures for the solvent detection. The use of CPC (Conductive Polymer Composite) composed of an insulating polymer matrix and conductive fillers, allows to detect the solvent presence by the swelling of the polymer that induces the conductive network deconnexion and the decrease of the electrical conductivity. The use of carbon nanotubes (CNT) as conductive fillers is a biggest advantage because only a low content is necessary to achieve the appropriate electrical conductivity for sensing (10-3 S/m). The different sensitive and spinnable matrices are polycarbonate (PC), polylactide (PLA) and polyethylene terephthalate (PET). The percolation threshold of CNT in 1.5 mm diameter monofilament, produced by extrusion, is determined between 1.5 and 2 wt.% of CNT. The elaboration of multifilament yarns by melt spinning process show a decrease of the conductivity with the drawing effect. In order to maintain the electrical properties, PLA fibers containing at least 4 % of CNT and having a minimum diameter of 80 µm have to be produced. In this way it is necessary to introduce a plasticizer to improve the composites spinnability. The electrical, thermal, mechanical, morphological properties and fluidity of filaments were studied depending on the processing conditions and their composition. Composite fibers, close the percolation threshold, show sensitivity to humidity, ethanol and toluene