Дисертації з теми "Produits chimiques textiles – Recyclage"

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

Les techniques electromembranaires sont largement developpees dans differents domaines de l'activite industrielle. Il existe donc une large gamme de fabricants de membranes et d'ensembliers, mais a l'heure actuelle, le dimensionnement et la recherche concernant l'optimisation de systemes se fait sur des bases empiriques. Le but de ce travail est de determiner quel doit etre le bon facteur d'echelle, c'est a dire a partir de quelle taille on peut supposer qu'un systeme modele pourrait etre valablement extrapole a un systeme de taille quelconque. Pour ce faire, le principe de fonctionnement d'un nombre important de systemes d'electrodialyse travaillant en solutions d'electrolytes dilues a ete etudie. L'analyse minutieuse des differents parametres intervenants sur les performances du procede a ete effectuee. Elle a permis de proposer un algorithme de calcul permettant de prevoir la reponse d'un systeme reel et de le valider experimentalement. De nouveaux systemes d'electrodialyseurs contenant des lits de resines ou des textiles echangeurs d'ions ont ete aussi testes pour optimiser les performances du procede.

La modélisation du recyclage - et l'allocation en général - est un sujet très débattu dans le domaine de l’analyse du cycle de vie (ACV). Cette thèse a pour objectif le développement d’une approche scientifique et cohérente pour la modélisation du recyclage en ACV afin de fournir des informations pertinentes aux entreprises. Ainsi, un cadre systématique est établi pour catégoriser les procédures d'allocation existantes en fonction de l’objectif de l’ACV et de l’approche attributionelle (ACV-A) ou conséquentielle (ACV-C). Une revue critique des directives officielles a montré qu'aucun d'entre elles ne recommande des procédures d’allocation conforme à ce cadre. L’approche d’imputation basée sur un schéma axiomatique qui explicite toute hypothèse subjective a été identifiée comme la méthode la plus pertinente pour l’ACV-A. Dans le cas de l'ACV-C, le ratio entre le prix du marché du matériau recyclé et celui du matériau primaire substitué est présenté comme un nouvel indicateur pour identifier si le recyclage permet de substituer la production de matériau primaire ou d’éviter son traitement en tant que déchet. Les processus qui sont affectés par une demande changeante pour un produit sont identifiés avec un diagramme de boucle causale, qui inclut également les stocks anthropiques comme un nouvel élément dans l’ACV-C. L'application des procédures d’allocation est démontrée par une étude de cas portant sur le recyclage des éléments de terres rares (ETR) des lampes fluorescentes. Les deux approches d’ACV fournissent des informations différentes et utiles aux entreprises
Modeling of recycling – and allocation in general – is a heavily debated topic in the Life Cycle Assessment (LCA) domain. This thesis aimed to find a coherent scientific approach to model recycling in LCA that provides relevant information to companies. Existing allocation procedures are captured by mathematical formulas and linked to an LCA goal and an attributional or consequential approach in a systematic framework. A review of official guidelines showed that none of them provides recommendations on allocation that is consistent with this framework. A partitioning approach was identified for attributional LCA (a-LCA). This approach is based on subjective assumptions, which are made explicit by axioms. In consequential LCA (c-LCA), the market-price ratio between the recycled and substituted primary material is introduced as a new indicator to identify whether additional recycling substitutes the production of primary materials or avoids waste treatment. The processes that are affected by a changing demand for a product are identified by a causal loop diagram, which also includes stockpiling as a new element in c-LCA. The application of the allocation procedures is demonstrated by a case study of the recycling of rare earth elements (REEs) from used fluorescent lamps. The a-LCA indicated that recycled REEs are more sustainable than primary REEs. The c-LCA showed that recycling is environmentally beneficial as long as the REEs are used in fluorescent lamps that substitute less energy-efficient halogen lamps. This demonstrates that both LCA approaches provide different but useful information for companies. Suggestions are given for policy measures when the market situation does not stimulate environmentally beneficial behavior. It is recommended, among other options, to extend the causal loop diagram of c-LCA to include additional mechanisms, such as rebound effects

La modélisation du recyclage - et l'allocation en général - est un sujet très débattu dans le domaine de l’analyse du cycle de vie (ACV). Cette thèse a pour objectif le développement d’une approche scientifique et cohérente pour la modélisation du recyclage en ACV afin de fournir des informations pertinentes aux entreprises. Ainsi, un cadre systématique est établi pour catégoriser les procédures d'allocation existantes en fonction de l’objectif de l’ACV et de l’approche attributionelle (ACV-A) ou conséquentielle (ACV-C). Une revue critique des directives officielles a montré qu'aucun d'entre elles ne recommande des procédures d’allocation conforme à ce cadre. L’approche d’imputation basée sur un schéma axiomatique qui explicite toute hypothèse subjective a été identifiée comme la méthode la plus pertinente pour l’ACV-A. Dans le cas de l'ACV-C, le ratio entre le prix du marché du matériau recyclé et celui du matériau primaire substitué est présenté comme un nouvel indicateur pour identifier si le recyclage permet de substituer la production de matériau primaire ou d’éviter son traitement en tant que déchet. Les processus qui sont affectés par une demande changeante pour un produit sont identifiés avec un diagramme de boucle causale, qui inclut également les stocks anthropiques comme un nouvel élément dans l’ACV-C. L'application des procédures d’allocation est démontrée par une étude de cas portant sur le recyclage des éléments de terres rares (ETR) des lampes fluorescentes. Les deux approches d’ACV fournissent des informations différentes et utiles aux entreprises
Modeling of recycling – and allocation in general – is a heavily debated topic in the Life Cycle Assessment (LCA) domain. This thesis aimed to find a coherent scientific approach to model recycling in LCA that provides relevant information to companies. Existing allocation procedures are captured by mathematical formulas and linked to an LCA goal and an attributional or consequential approach in a systematic framework. A review of official guidelines showed that none of them provides recommendations on allocation that is consistent with this framework. A partitioning approach was identified for attributional LCA (a-LCA). This approach is based on subjective assumptions, which are made explicit by axioms. In consequential LCA (c-LCA), the market-price ratio between the recycled and substituted primary material is introduced as a new indicator to identify whether additional recycling substitutes the production of primary materials or avoids waste treatment. The processes that are affected by a changing demand for a product are identified by a causal loop diagram, which also includes stockpiling as a new element in c-LCA. The application of the allocation procedures is demonstrated by a case study of the recycling of rare earth elements (REEs) from used fluorescent lamps. The a-LCA indicated that recycled REEs are more sustainable than primary REEs. The c-LCA showed that recycling is environmentally beneficial as long as the REEs are used in fluorescent lamps that substitute less energy-efficient halogen lamps. This demonstrates that both LCA approaches provide different but useful information for companies. Suggestions are given for policy measures when the market situation does not stimulate environmentally beneficial behavior. It is recommended, among other options, to extend the causal loop diagram of c-LCA to include additional mechanisms, such as rebound effects

Nous nous sommes intéressés dans ce travail à l’étude du vieillissement physique d’un non-tissé fabriqué à l’aide de fibres textiles issues du recyclage de bouteilles plastiques selon le procédé par voie sèche. L’application de ce non-tissé est l’isolation thermique des bâtiments français. Après avoir mis en évidence la présence de deux réseaux de fibres, nous nous sommes intéressés au phénomène de relaxation structurale. Le vieillissement physique du non-tissé étant régi par l’enrobage d’une des fibres utilisées dans la fabrication de celui-ci, nous avons observé l’évolution de l’enthalpie de relaxation en fonction de différents couples temps de vieillissement, écart de température par rapport à sa température de transition vitreuse. Les résultats ont mis en évidence un état d’avancement du mécanisme de relaxation quasi-nul pour des températures très éloignées de la température de transition vitreuse de l’enrobage. L’évolution de cette même enthalpie de relaxation a été étudiée pour différents non-tissés issus de différents lots de fabrication des cinq dernières années. Il a été mis en évidence un mécanisme de relaxation lent dans les conditions expérimentales nous rassurant quant à la stabilité du produit fini dans le temps
We focused on physical ageing of a non-woven produced by recycled fibers from plastic bottles. This non-woven is produced by drylaid-textile process and is used for building thermal insulation. Two networks are visible and structural relaxation has been investigated through the study of evolution of one fiber skin part with different couple time, temperature. Physical ageing of polymers can be followed by structural relaxation process. We showed that structural relaxation process is very long for temperatures of use far from glass transition temperature. Same results have been shown on the global non-woven stored in non-insulated box governed by Normandy weather. The combination of the two previous results reinforce our basic idea ; the insulator properties variation will be stable for long time only if temperature of use is far from glass transition temperature

Les résidus textiles archéologiques de l’Orient ancien sont rares. En Mésopotamie, la plupart des connaissances sur les textiles proviennent de textes cunéiformes. Fabriqués à partir de fibres animales ou végétales, les textiles sont périssables dans la plupart des environnements archéologiques. Un des principaux processus de préservation exceptionnelle de fibres archéologiques implique le contact avec un artefact métallique, ce phénomène est appelé « minéralisation ». Très peu de travaux ont été consacrés à l’étude approfondie des processus de minéralisation des textiles cellulosiques. Ce travail de doctorat a consisté à étudier à multi-échelles l’interaction entre substrat métallique à base cuivre et textile ancien, à partir d’échantillons provenant des sites archéologiques de Tello, de Nausharo et de Gonur-Depe (3e et 2e millénaire av. J.-C.). Le travail a permis de mettre en place une nouvelle méthodologie d’imagerie par microtomographie synchrotron de rayons X semi-quantitative afin de décrire la composition de ces systèmes complexes, hétérogènes et réactifs en 3d. Ces développements nous ont permis d’approfondir la description archéologique de ces textiles et de leur contexte d’enfouissement, en relation avec la question de leur production et de leur usage passés. Nous avons enfin abordé la description du système hybride fibres–produits de corrosion et la présence de signatures organiques dans ces systèmes hybrides altérés en vue de décrire les mécanismes à l’origine de leur conservation exceptionnelle
Archaeological textile remains from the ancient East are rare. In Mesopotamia, most of the knowledge about textiles comes from cuneiform texts. Made from animal or vegetable fibres, textiles are perishable in most archaeological environments. One of the main processes of exceptional preservation of archaeological fibres involves contact with a metallic artefact, this phenomenon is called "mineralization". Very little work has been done on the in-depth study of the mineralization processes of cellulosic textiles. This PhD work consisted of a multi-scale study of the interaction between copper-base substrate and ancient textiles, based on samples from the archaeological sites of Tello, Nausharo and Gonur-Depe (3rd and 2nd millennium BC). The work made it possible to implement a new imaging methodology using synchrotron-based semi-quantitative X-ray microtomography to describe the composition of these complex, heterogeneous and reactive systems in 3d. These developments have allowed us to deepen the archaeological description of these textiles and their burial context in relation to the question of their production and use in past times. Finally, we discussed the description of the hybrid system of fibre-corrosion product and the presence of organic signatures in these altered hybrid systems in order to describe the mechanisms underlying their exceptional conservation

Ces travaux portent sur la réparation et le renforcement de structures béton armé par matériaux composite. Dans ce domaine, la solution de type carbone-époxy appliqué sur les faces extérieures des structures occupe une place prépondérante, mais reste perfectible. L'objectif principal de cette thèse est de proposer des solutions alternatives à ces matériaux, tels que les composites de type textile-mortier (Textile Reinforced Concrete, « TRC ») et d'en juger la faisabilité, les performances et le comportement. Une approche expérimentale et analytique, aux échelles micro, méso et macroscopiques, est menée en s'appuyant notamment sur la technique de mesure de champs de déplacements par corrélation d'images. À l'égard de l'étude du matériau, une procédure d’essai de caractérisation en traction directe des TRC a été conçue et validée. La conduite de 98 essais par cette procédure, a permis de mieux appréhender le comportement de ces composites, notamment l’articulation entre les mécanismes locaux et leur traduction à l’échelle macroscopique. Les principaux leviers permettant l'optimisation des TRC ont ainsi été déterminés. À l'échelle structurelle, l'étude de 11 poutres réparées vis-à-vis de l'effort tranchant, par collage de plats préfabriqués ou moulage à même la poutre, a été conduite. Il en ressort que les solutions TRC se comparent favorablement à celles de type carbone-époxy. Aussi, le comportement local a été finement évalué, notamment, l'évolution des efforts repris par le renfort TRC ainsi que la validité du modèle analytique du treillis. Un comportement de type multifissurant ou pull-out du TRC sensible à son procédé de mise en oeuvre a également été mis en avant
This research focuses on repairing and strengthening concrete structures with composite materials. In this particular domain, carbon-epoxy composites are of considerable interest, but still room for improvement. The main objective of this thesis is to show alternatives to these composites, such as Textile Reinforced Concrete (TRC). Feasibility, performances and behavior of this alternative composite are examined. An experimental and analytical approach, at the micro-, meso- and macroscopic scale are conducted, notably thanks to the technique of digital image correlation for in-plane displacement measurement. Regarding the study of the material, a rather handy, reliable and efficient procedure of a direct tensile test was designed and validated. To enable a better understanding of the TRC behavior, 98 different TRC configurations were tested thanks to this procedure. The links between local mechanisms and macroscopic scale behavior were notably studied. Finally, key levers for optimizing the TRC were determined. On the structural level, a study was conducted on 11 beams shear strengthened by bonding of prefabricated plates or by contact molding. It shows that TRC solutions compare favorably with carbon-epoxy composites. Also, the local behavior was thoroughly assessed, notably the change of forces carried by the composite material and the truss model validity. A multi-cracking or pull-out behavior of the TRC was put forward depending on its application process