Projet RESOL : Le recyclage de composites textiles PVC en circuit-court par des procédés d'enduction

  • 2023-01-01 00:00:00
  • /
  • Eclaira.org
  • /
  • 179

Un procédé de recyclage chimique au service d’acteurs de la filière textile

  • Structure porteuse : POLYLOOP, CHOMARAT, Université Claude Bernard 1 ISA et LAGEPP
  • Nature de l'initiative : Démarche multi acteurs (collective ...)
  • Balan
  • 136 Rte de Triors, 26750 Génissieux
  • Date de début : janvier 2021

Le projet RESOL étudie le recyclage des composites textiles PVC, qui sont des matériaux fait de plusieurs matières mélangées. Le projet est porté par la société POLYLOOP et associe la société CHOMARAT, fabricant de produits enduits, ainsi que deux laboratoires académiques de l’Université Claude Bernard Lyon-1 : l’Institut des Sciences Analytiques (ISA) et le Laboratoire d'Automatique, de Génie des Procédés et de Génie Pharmaceutique (LAGEPP).

Le recyclage des matières plastiques et de leurs composites est aujourd’hui un enjeu environnemental majeur. Les industriels sont à la recherche de nouvelles solutions permettant de traiter des volumes plus importants de déchets et ainsi réaliser des économies de matière et diminuer les impacts environnementaux (diminution des consommations d’énergie, d’eau et moindres émissions de CO2).

Le projet RESOL se propose d’étudier le recyclage des composites textiles PVC, c’est-à-dire des matériaux multicouches, pour lesquels le PVC est enduit sur des textiles de différentes types (fibres de verre, polyester, coton...). Une solution de recyclage de ces matériaux qui permet de séparer le PVC des fibres textiles a été développée par la société POLYLOOP. Il s’agit de petites unités modulaires qui peuvent être installées sur le site de fabrication des industriels permettant ainsi un recyclage direct des déchets de production. Ce procédé rencontre néanmoins des limites, puisque le PVC recyclé obtenu n’a pas les bonnes caractéristiques physico-chimiques pour pouvoir être réincorporé dans le procédé de fabrication des composites textiles préparé/fabriqué par enduction plastisol.

L’objectif du projet RESOL est donc de travailler sur le procédé de recyclage grâce à l’obtention de PVC réutilisable dans des procédés d’enduction.

Polyloop utilise un procédé chimique au service d’acteurs de la filière textile. La coopération interfilière est-elle la solution aux enjeux environnementaux de la filière textile ?

Dans le cas particulier du recyclage chimique, cela n’est vraie que dans certains cas. Prenons l’exemple des textiles techniques : ceux-ci sont composés de plusieurs couches de textiles entremêlées les unes aux autres, chacune ayant des propriétés distinctes (étanchéité, antifeu, isolation, etc.). Le broyage mécanique de ce type de matériau résulte en une poudre aux propriétés particulières constituée d’un amas de polymères divers. Lorsqu’on incorpore cette poudre dans de la résine plastique vierge, on obtient une toute nouvelle matière n’ayant pas les propriétés du plastique originel. Le recyclage chimique, et donc la coopération entre acteurs de la filière chimie et la filière textile, devient alors appropriée pour résoudre cette problématique car cette technologie est capable de séparer les différentes matières d’un matériau mélangé.

Le procédé RESOL peut-il être appliqué à d'autres matières textiles que le PVC ?

Oui, les textiles enduits plastiques fabriqués par notre partenaire industriel ne sont pas les seules matières éligibles. Toute matière enduite avec un procédé plastisol est éligible à la réutilisation de matières recyclées. De nombreux secteurs sont concernés comme la logistique (bande de convoyeuses), le transport (selleries, revêtement de sol), le bâtiment (revêtements de sol et toitures), le sport, etc. Au total, ce sont près d’une quarantaine de secteurs qui peuvent être adressés par ce procédé.

Quels sont/seront les impacts (environnementaux, économiques, etc.) de votre projet au sein de la filière textile ?

Le projet RESOL permettra :

  • D’offrir une solution de recyclage efficace à des déchets jusqu’alors non recyclables ou faiblement valorisés, destinés à l’enfouissement de par leur teneur en chlore rendant quasi impossible la valorisation énergétique.
  • De réaliser une économie de matière première grâce à un pourcentage d’intégration du r-PVC en grande proportion (plus de 50%) dans une gamme de produit.
  • De s’affranchir partiellement de la problématique du sourcing (variations des prix, disponibilités faibles, etc.) en recyclant les propres matières des enducteurs.
  • De revaloriser les renforts (fibres) à différents niveaux, nobles en refabriquant un fil texturé, ou moins noble en boucle ouverte pour faire du rembourrage ou bien devenir une source de PET pour un autre grade bouteille par exemple et en dernier lieu un combustible solide de récupération pour une valorisation énergétique.

La recyclabilité d'un produit textile est fortement dépendante de la manière dont celui-ci est conçu. D'après vous, est-il possible d'améliorer la collaboration entre recycleurs et producteurs textile dans la conception de leurs produits afin d'en améliorer la recyclabilité ?

En effet, le sujet de la fin de vie doit être au cœur des préoccupations de celles et ceux qui conçoivent les produits textiles d'origine. Une solution résiderait dans l’amélioration des discussions entre les acteurs de la filière (designers, recycleurs, chimistes, etc.) dès la conception du produit en vue de sa fin de vie. Qui plus est, les nouvelles exigences européennes du Pacte Vert pour l’Europe, ainsi que la règlementation française entrant progressivement en rigueur, imposent dorénavant aux metteurs sur le marché de matériaux d’intégrer, dès la conception, la notion de fin de vie de leurs produits.

L'efficience du recyclage des textiles est-elle au monomatière ? Pourquoi ?

A titre personnel, je ne crois pas au monomatière dans le cas de textiles techniques de par les contraintes techniques qui reposent sur ces matériaux en termes d’exigence de performance thermique, mécanique, électrique, etc. La nature composite est selon moi difficilement contournable dans ce cas précis. Dans le cas des textiles composites comportant de la matière recyclée, l’arrangement de couches multi-matières dépend de la qualité de la matière recyclée utilisée. Généralement, est placée au centre une couche de matière recyclée avec par-dessus une couche de matière vierge car la matière recyclée est malheureusement encore considérée comme étant de seconde qualité, or son grade de pureté et sa qualité n’a rien à envier à ceux de la matière vierge. C’est le cas de la matière recyclée issue du procédé Polyloop.

Entretien avec Gabriel Faysse, co-fondateur Polyloop.

Résultats qualitatifs et chiffres clés

Le projet RESOL permettra :

— D’offrir une solution de recyclage efficace à des déchets jusqu’alors non recyclables ou faiblement valorisés, destinés à l’enfouissement de par leur teneur en chlore rendant quasi impossible la valorisation énergétique.

— De réaliser une économie de matière première grâce à un pourcentage d’intégration du r-PVC en grande proportion (plus de 50%) dans une gamme de produit.

— De s’affranchir partiellement de la problématique du sourcing (Variations des prix, disponibilités faibles, etc.) en recyclant les propres matières des enducteurs.

— De revaloriser les renforts (fibres) à différents niveaux, nobles en refabriquant un fil texturé, ou moins noble en boucle ouverte pour faire du rembourrage ou bien devenir une source de PET pour un autre grade bouteille par exemple et en dernier lieu un combustible solide de récupération pour une valorisation énergétique.

Chiffres clés :

98% du polymère de PVC valorisé

Réduction de 60 Tonnes annuelles de déchets pour l’industriel Chomarat

Jusqu’à 500 tonnes de déchets par unité Polyloop (site de production= 200 000 tonnes annuelles de PVC produit en Union Européenne)

 

Historique et perspectives de l’initiative

Février 2021 : Lauréat de l’appel à projet R&D Booster

Durée du projet : 24 mois

Perspectives :

La proposition de Polyloop, nécessaire à une filière plus éco responsable, est d’intégrer le volet recyclage au sein du maillon « transformateur plasturgiste » de la chaine de valeur, ceci en invitant les acteurs en aval de la chaine de valeurs à faire remonter le long de la chaîne les matières à recycler ; c’est une boucle de circularité à petite échelle mais à grande efficacité qui nécessite que les acteurs de la filière textile évoluent vers de nouvelles compétences. 

En effet, le sujet de la fin de vie doit être au cœur des préoccupations de celles et ceux qui conçoivent les produits textiles d'origine. Une solution résiderait dans l’amélioration des discussions entre les acteurs de la filière (designers, recycleurs, chimistes, etc.) dès la conception du produit en vue de sa fin de vie. Qui plus est, les nouvelles exigences européennes du Pacte Vert pour l’Europe, ainsi que la règlementation française entrant progressivement en rigueur, imposent dorénavant aux metteurs sur le marché de matériaux d’intégrer, dès la conception, la notion de fin de vie de leurs produits.

Facteurs d'accélération et freins

Freins :

Un frein au changement d’échelle : l’obtention d’une granulométrie optimale du rPVC permettant sa réutilisation

Une chaine de valeurs de la plasturgie éclatée

La recyclabilité d’un produit textile est fortement dépendante de la manière dont il est conçu

Quels sont les verrous et les solutions correspondantes associés au passage à l'échelle industrielle de votre procédé ? Ceux-ci sont-ils liés aux autres acteurs de la filière textile ?

Le verrou principal du changement d’échelle est lié à l’obtention d’une granulométrie optimale du rPVC permettant sa réintroduction par enduction[1] plastisol[2] tout en s’abstenant de l’étape actuelle de cryobroyage[3]. En effet, les résultats actuels nécessitent de faire intervenir deux acteurs différents pour effectuer le recyclage et le cryobroyage. L’objectif est de passer à un seul acteur dans lequel le plasturgiste devient ainsi recycleur. La chaine de valeurs de la plasturgie est aujourd’hui éclatée entre chimistes producteurs, transformateurs, confectionneurs utilisateurs, et en bout de chaine, les recycleurs. La proposition de Polyloop, nécessaire à une filière plus éco responsable, est d’intégrer le volet recyclage au sein du maillon « transformateur plasturgiste » de la chaine de valeur, ceci en invitant les acteurs en aval de la chaine de valeurs à faire remonter le long de la chaîne les matières à recycler ; c’est une boucle de circularité à petite échelle mais à grande efficacité qui nécessite que les acteurs de la filière textile évoluent vers de nouvelles compétences.  

 

[1] L’enduction est un traitement de surface qui consiste à appliquer un revêtement généralement liquide sur un support.

[2] Un plastisol est une pâte obtenue par dispersion colloïdale d'une résine synthétique poudreuse dans un plastifiant liquide.

[3] Procédé qui consiste à refroidir à l’aide d’azote liquide un matériau afin de le rendre friable et donc plus facile à broyer.

 

Facteurs d’accélération :

L’application du procédé RESOL sur d’autres matières textiles

Une quarantaine de secteurs concernés : logistique, transport, bâtiment, sport

La qualité et le grade de pureté de la matière recyclée issu du processus de Polyloop

Domaines d’activités

  • Chimie
  • Industrie

Ressources

  • Déchet
  • Textile
  • Matériaux de construction

Partenaires

  • Industriel ardéchois Chomarat
  • Entreprise spécialisée dans la fabrication de textiles enduits pour les secteurs de l’automobile, bâtiment ou encore du luxe. Chomarat fournira les produits à tester et accueillera les tests réalisés à l’échelle laboratoire et sur le pilote intermédiaire.


  • Université Claude Bernard Lyon 1

  • l’Institut des Sciences Analytiques (ISA)
  • L’ISA contribue à l’innovation des sciences analytiques par le développement de nouvelles méthodes en chimie analytique, biochimie, chimie-physique, chimie théorique, électrochimie.


  • Laboratoire d’Automatique, de Génie, des Procédés et de génie Pharmaceutique (LAGEPP).
  • LAGEPP, Laboratoire d’Automatique, de Génie des Procédés et de Génie Pharmaceutique sous la tutelle de l’Université Lyon 1 et du CNRS, est un laboratoire multidisciplinaire qui couvre les domaines du génie des procédés, de l’automatique, du génie des produits, du génie pharmaceutique et de la physicochimie.

    Ces deux laboratoires mettront à profit leurs connaissances des technologies et des procédés pharmaceutiques pour la maîtrise des propriétés finales du produit. Le savoir-faire de l’UCBL dans le cadre de la caractérisation physique et physico-chimique des systèmes dispersés en termes de taille, de distribution de taille et des propriétés thermiques entre autres permettra de travailler sur les verrous et d’adapter le processus de recyclage développé par Polyloop.

Moyens humains

Autres intervenants :

Appui des pôles de compétitivité

Axelera (chimie et environnement)

Techtera (filière textile française)

Financeurs

  • AAP R&D d’aide publique octroyée par la Région Auvergne-Rhône-Alpes
  • 540 000 euros


  • Subvention
  • 390 000 euros


  • Prêt à taux zéro
  • 150 000 euros

Financement

Cout du projet : 1 080 000 euros
 Appels à projets
 Valorisation
 Recherche et Développement
 appels à projets

Modérateur

  • Oriane Marignier

    Chargée de mission économie circulaire Pôle Innovation et Animation Territoriale

    Suivre

  • Autres initiatives

    Plus d'initiatives

    Sur les mêmes thèmes

     Appels à projets
     Valorisation
     Recherche et Développement
     appels à projets