Le cycle de recyclage des vêtements

Le cycle de recyclage des vêtements

L'expression "mode rapide" a été inventée dans les années 1990 pour décrire les tendances qui passent rapidement du défilé à nos grandes rues. Certaines marques produisent désormais de nouvelles collections chaque semaine, souvent à très bas prix. Au cours des dernières décennies, le nombre de vêtements achetés dans le monde entier est monté en flèche. Comme la restauration rapide, la mode rapide présente toutefois de sérieux inconvénients. Beaucoup de ces vêtements, passent presque aussi vite de nos armoires à la poubelle.

Aujourd'hui, le recyclage du plastique est très en vogue, en partie grâce aux problèmes de pollution du plastique qui ont fait l'objet d'une large publicité. L'appréciation du public quant à la nécessité d'appliquer les trois R - réduire, réutiliser et recycler - à ce matériau est plus forte que jamais. La prise de conscience de la nécessité d'appliquer la même logique à nos vêtements reste cependant bien loin des projecteurs.

La production de textiles, en particulier ceux fabriqués à partir de polymères synthétiques, utilise une quantité énorme de ressources naturelles non renouvelables : 98 millions de tonnes de pétrole chaque année dans le monde, selon la Fondation Ellen MacArthur, une organisation caritative britannique créée par la navigatrice solitaire pour promouvoir une économie circulaire. L'industrie de la mode utilise également de grandes quantités d'eau et contribue de manière significative à l'urgence climatique, avec des émissions de gaz à effet de serre du même ordre de grandeur que les vols internationaux et le transport maritime combinés. Il existe également un impact sociétal important qui n'est pas pris en compte dans cet article.

Le secteur a apporté des changements pour faire face à l'impact environnemental de la production de vêtements, mais il nage à contre-courant d'une marée d'achats de mode toujours plus nombreux. Pour réduire l'impact environnemental des vêtements, nous devons acheter moins et porter plus souvent ce que nous achetons. La fondation Ellen MacArthur a calculé que les clients perdent chaque année 460 milliards de dollars (360 milliards de livres sterling) de valeur en vêtements dans le monde entier parce qu'ils les jettent avant la fin de leur vie utile.

On ne peut pas prendre un t-shirt bien utilisé, le déchirer et en faire un nouveau

Il faut faire davantage pour prolonger la durée de vie des vêtements une fois que nous en avons assez de les porter : moins de thésaurisation et plus de dons aux œuvres de bienfaisance, d'achats d'occasion et de location de vêtements de cérémonie. Mais il faut aussi agir pour mieux valoriser les ressources des vêtements qui ont véritablement atteint la fin de leur vie - et c'est là que la chimie a un rôle à jouer.

Selon la Fondation Ellen MacArthur, 73 % des matériaux entrant dans la composition des vêtements sont mis en décharge ou incinérés. Seuls 12 % sont recyclés. Au Royaume-Uni, ce chiffre tombe à 9 %, selon l'organisation caritative Wrap (Waste and Resources Action Programme).

La plupart des vêtements qui sont recyclés sont transformés en chiffons de nettoyage industriel, en matériaux d'isolation et en rembourrages de matelas. Aujourd'hui, moins de 1 % des matériaux contenus dans les vêtements sont recyclés en vêtements neufs. Le polyester des vêtements étiquetés comme étant fabriqués à partir de matériaux recyclés provient principalement de bouteilles recyclées.

coton recyclé Fernweh

Seule une approche chimique peut nous permettre de récupérer les matières premières et de boucler la boucle du recyclage des textiles. Le principal obstacle au recyclage des vêtements est la qualité des fibres : celles-ci sont endommagées par le port et le lavage. Vous ne pouvez pas prendre un t-shirt en coton bien utilisé, le déchirer mécaniquement et en faire un nouveau, car les fibres ont tellement perdu de leur qualité que le t-shirt ne sera pas de qualité suffisante pour être commercialisé", explique Hanna de la Motte, chimiste spécialiste du recyclage des textiles à l'institut de recherche suédois RISE à Göteborg. Le broyage tend également à raccourcir la longueur des fibres.

Une option consiste à mélanger des fibres recyclées mécaniquement avec des fibres vierges. Une autre possibilité - explorée par de la Motte et d'autres chercheurs - consiste à décomposer chimiquement les fibres en leurs éléments de base chimiques, puis à les reconstruire en de nouvelles fibres aux caractéristiques de performance indiscernables (ou meilleures) que les fibres vierges. Seule une approche chimique nous permettra de récupérer les matières premières et de boucler la boucle du recyclage des textiles", explique Adam Walker, physico-chimiste et directeur scientifique de Worn Again Technologies à Nottingham, au Royaume-Uni.

Le recyclage chimique de fibre à fibre est cependant un défi à la fois technique et économique : la fibre obtenue ne peut pas être plus chère que ce que le marché accepte. Après une poignée de projets pilotes réussis, cette technologie commence maintenant à faire ses débuts commerciaux.

La variété des types de fibres sur le marché est un problème important pour les recycleurs de textiles. Différentes fibres nécessitent différents produits chimiques pour les décomposer, c'est pourquoi, une fois les vêtements usagés collectés, la première étape consiste à les trier. Il faut disposer de très bonnes installations de tri rapide, précises et capables d'orienter les bons matériaux vers la bonne méthode de recyclage", explique M. de la Motte. Il existe cependant des solutions potentielles en cours d'élaboration.

Un certain nombre de projets pilotes ont examiné le recyclage chimique du coton, qui représente un peu moins d'un tiers de toutes les fibres utilisées dans la production textile. Ces projets pilotes comportent tous les mêmes étapes de base : enlèvement mécanique d'articles tels que les fermetures éclair et les boutons, lavage pour éliminer les colorants et autres, dissolution de la cellulose du coton dans un solvant, puis filage de nouvelles fibres à partir de la pâte obtenue.

La fibre produite varie, certains pilotes produisant des fibres bien établies et d'autres des fils nouveaux. Evrnu, à Seattle, aux États-Unis, par exemple, est "prêt à concéder une licence pour produire des fibres à partir de coton 100 % post-consommation en utilisant tous les systèmes de cellulose régénérée actuellement disponibles tels que Lyocell, Rayon, Cupro et Acetate", déclare Christopher Stanev, co-fondateur et président de la société. Elle développe également une technologie pour produire une nouvelle fibre appelée NuCycl : "Nous avons pu prendre du coton et en faire des fibres qui sont [...] plus résistantes que le coton sous sa forme originale", explique M. Stanev. Nous pouvons produire jusqu'à une tonne de pulpe dissoute par jour à partir de vêtements post-consommation". Adidas et Levi Strauss ont déjà produit des vêtements en édition limitée contenant du NuCycl mélangé à des fibres vierges.

confection de vêtements recyclé - Fernweh

Ni la chimie utilisée dans l'étape de dissolution ni la composition chimique de NuCycl n'ont été divulguées. En Finlande, cependant, Infinited Fiber (une spin-out du VTT Technical Research Centre of Finland) a révélé qu'elle recycle le coton en une nouvelle fibre de carbonate de cellulose. La cellulose est modifiée avant l'étape de dissolution par l'ajout d'urée. La chaleur est appliquée pour décomposer l'urée en acide isocyanique, avec lequel les groupes hydroxyles de la cellulose réagissent pour former des carbamates. Celui-ci est ensuite dissous et la pâte obtenue est régénérée en fibres par le procédé de la viscose. Nous pouvons utiliser de vieilles usines de viscose", explique Harlin Ali, professeur de recherche textile au VTT et co-fondateur d'Infinited Fiber. Toutefois, ce procédé de production de fibres présente des avantages en termes d'environnement et de sécurité par rapport à ceux de la viscose, notamment l'élimination de l'utilisation du disulfure de carbone.

Le toucher et la résistance de la fibre de carbonate sont comparables à ceux des fibres de coton vierge. Nous les avons appliquées pour fabriquer des t-shirts, des pulls, des jeans et des serviettes", explique Ali. Depuis début 2018, Infinited Fiber exploite une usine pilote de 50 tonnes par an près de VTT à Espoo. Une nouvelle usine de 500 tonnes par an commencera à fonctionner cette année et une usine de 25 000 tonnes par an est prévue pour la fin 2021", ajoute-t-il. Sa fibre a été testée par des marques mondiales, dont H&M et VF Corporation. Et comme Evrnu, l'objectif final d'Infinited Fiber est de concéder la technologie sous licence à d'autres.

De nombreux tissus sur le marché qui donnent la sensation du coton sont des mélanges de deux ou plusieurs types de fibres différentes étroitement tissées ensemble. Le polycoton, par exemple, combine les caractéristiques de douceur et de respirabilité du coton avec la durabilité et la facilité d'entretien du polyester.

Pour recycler à la fois le polyester et les composants du coton de ce mélange, le processus de recyclage doit d'abord les séparer. Cela n'est pas facile mécaniquement, mais peut être réalisé chimiquement en jouant sur les différentes propriétés physiques des deux fibres. Pour le polycoton, nous devons extraire deux polymères ayant des caractéristiques de solubilité très différentes", explique Walker.

Les premières étapes du processus des "Worn Again Technologies" sont similaires à celles développées pour le recyclage chimique du coton uniquement : élimination des métaux suivie d'un lavage. Nous faisons gonfler les fibres de polyester pour en extraire les petites molécules contaminantes, comme les colorants et autres", explique Walker. D'autres polymères, tels que le polyuréthane et l'acétate de cellulose, sont également éliminés par lavage au cours de cette étape.

Pour le polycoton, nous devons extraire deux polymères aux caractéristiques de solubilité très différentes

Tout ce qui reste après le lavage est du polycoton pur saturé de solvant. Ensuite, on le chauffe. À une température plus élevée, le polyester se dissout et se met en solution, laissant le coton à l'état solide", explique Walker. Le coton et le polyester sont ensuite séparés par filtration.

Ensuite, ils séparent le solvant du polymère, restaurent le polymère à la bonne distribution de poids moléculaire pour le réutiliser sur le marché du textile et l'envoient pour être à nouveau filé en fibre de polyester en utilisant l'infrastructure existante, explique Walker. Le PET [polyéthylène téréphtalate] que nous produisons est exactement le même qu'un granulé de PET vierge qui sortirait d'une usine de polymérisation".

Les fibres de coton solides sont ensuite dissoutes à l'aide d'un nouveau liquide ionique. La dope visqueuse qui en résulte peut être traitée de différentes manières", explique Walker. Ce que nous faisons actuellement, c'est fabriquer une pâte, qui est équivalente à une pâte de bois, et qui peut être utilisée comme matière première pour les procédés de filage de fibres cellulosiques existants. La viscose ou le lyocell sont deux exemples de tissus qui sont actuellement produits à partir de pâte de bois.

vêtements écoresponsable Fernweh

Worn Again Technologies construit actuellement une usine pilote secondaire de démonstration, avec pour objectif final de concéder des licences d'exploitation de la technologie à d'autres. Nous mettons actuellement en service notre usine pilote opérationnelle pour valider le produit dans la chaîne d'approvisionnement", déclare Walker. Les opérations commerciales suivront les essais réussis". L'entreprise a déjà des partenaires et des investisseurs de renom, dont la chaîne mondiale de vêtements H&M.

L'Institut de recherche de Hong Kong sur les textiles et les vêtements (HKRITA) a également reçu des fonds de H&M pour explorer deux nouvelles technologies de recyclage du polycoton. Ces deux technologies dissolvent le composant coton du mélange et laissent les fibres de polyester intactes.

 La technologie la plus avancée de HKRITA est une technologie à base de solvants verts appelée "Green Machine". Le type de solvant utilisé n'a pas été révélé. Les caractérisations des matériaux montrent que les fibres de polyester n'ont pratiquement pas de réduction de poids moléculaire et ont des propriétés mécaniques similaires à celles des fibres vierges", explique Alex Chan, directeur de recherche chez HKRITA. L'équipe étudie la meilleure façon de réutiliser la pâte de cellulose récupérée.

L'analyse économique préliminaire montre que le processus de recyclage est commercialement viable", explique Alex Chan. Le système actuel a une capacité de traitement de 100 kg par jour, ce qui signifie qu'il peut traiter jusqu'à 3 tonnes de textiles par an. Nous sommes en train de mettre au point un nouveau système, qui devrait permettre de traiter plus d'une tonne par jour, et qui devrait être terminé dans six mois", explique M. Chan.

Le deuxième procédé de recyclage du polycoton en cours de développement chez HKRITA consiste en une hydrolyse enzymatique du composant coton dans un bioréacteur. La mise à l'échelle d'un système avec "au moins 40 kg par jour" est actuellement en cours, explique M. Chan. Une analyse économique détaillée est également en cours, ajoute-t-il.

En Suède, la société forestière Södra a récemment annoncé qu'elle avait commencé à commercialiser le recyclage du coton issu du polycoton. À l'automne 2019, 30 tonnes de déchets textiles ont été transformées en pâte à papier dans l'usine de pâte à bois de la société à Mörrum. L'objectif à long terme de ce processus appelé OnceMore est de recycler 25 000 tonnes de textiles par an. Dans son annonce, Södra a également déclaré qu'elle étudierait "la possibilité d'extraire un flux de produits résiduels du polyester".

L'intérêt de Södra pour le recyclage des textiles a commencé en 2011, dans le cadre d'une vaste collaboration - appelée Blend Re:Wind - dirigée par de la Motte. Dans le processus Blend Re:wind, le polycoton est traité avec de l'hydroxyde de sodium pour "dégrader le polyester en ses éléments constitutifs", explique-t-elle. Les monomères se dissolvent dans la base, mais pas le coton, ce qui permet une séparation par filtration. Cette technologie a servi d'inspiration au procédé OnceMore de Södra", ajoute Mme de la Motte.

Le polycoton recyclé à ce jour à Mörrum provient de la société de location de textiles Berendsen. Il s'agit de draps, de serviettes, de nappes et de peignoirs en fin de vie, provenant d'hôpitaux et d'hôtels. D'autres sources de textiles sont nécessaires pour permettre une mise à l'échelle. Nous recherchons maintenant des entreprises ayant de grandes ambitions en matière de durabilité et qui souhaitent s'associer à nous pour la livraison de textiles", a déclaré Helena Claesson, chef de projet chez Södra, lors de l'annonce de l'initiative.

Compte tenu de l'intérêt accru pour les technologies de recyclage des textiles, je pense que cela va commencer à augmenter

Worn Again Technologies" Walker explique que des économies d'échelle seront nécessaires pour que toutes les technologies de recyclage chimique des textiles puissent décoller. Le recyclage chimique n'a de sens que si le débit de votre usine est suffisant pour générer de très grandes quantités de production par an, à savoir des quantités à cinq chiffres par tonne", explique-t-il. Stanev, d'Evrnu, estime que le chiffre est encore plus élevé : les calculs montrent qu'il faut produire "au moins 100 000 tonnes par an pour que le coût de fabrication soit comparable aux alternatives actuelles à base de cellulose de pâte de bois".

L'avantage de l'utilisation de textiles de location est que la composition du tissu est connue. Parmi les autres sources de textiles recyclables, citons ceux collectés par les marques dans le cadre d'initiatives telles que le programme mondial de collecte de vêtements H&M, les articles donnés à des œuvres de bienfaisance et ceux placés dans des boîtes de recyclage en bordure de trottoir. Mais, comme nous l'avons déjà indiqué, l'infrastructure nécessaire au tri de ces vêtements n'est pas encore en place.

Quoi qu'il en soit, l'avenir du recyclage chimique des textiles devrait être prometteur. Compte tenu de l'intérêt croissant pour les technologies de recyclage des textiles et des recherches menées dans ce domaine au cours des dix dernières années, je pense que le recyclage [chimique] des textiles va commencer à augmenter", explique Gustav Sandin Albertsson, expert en évaluation du cycle de vie des textiles à l'Institut suédois de recherche environnementale IVL à Göteborg.

Stanev est d'accord, disant qu'il s'attend à ce que le recyclage des textiles reproduise le succès du papier. L'industrie du recyclage du papier a débuté il y a 30 ans et s'est développée en un système très souple de recyclage et de réutilisation des mêmes ressources, encore et encore, dans des boîtes, du papier brun et du papier blanc", dit-il. Nous utiliserons un modèle très similaire, mais dans l'industrie textile".

 


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