Réduction du relargage de microplastiques d'origine textile (Textile Microplastic Leak)
Programme : Projets de Recherche, Développement ou Innovation (RDI)
Mots-clés : Economie circulaire / Déchets
Contexte : Chaque année, 415 millions de tonnes MT de plastiques sont produites par l’industrie et 3%, soit environ 11 MT/an, se retrouvent relargués dans les océans (Plastic Leak Project, 2020). Cette pollution s’exprime sous deux formes : les déchets macroplastiques comme les emballages, et les déchets microplastiques MP de taille inférieure à 5 mm. Les MP représentent un relargage dans les océans estimé entre 0,8 et 2,5 MTM/an selon les scénarios (Boucher & Friot, 2017). Même si leurs origines sont diverses, la principale source d’émission de MP sont les textiles synthétiques qui produisent 35% des MP présents dans les océans. Les MP sont moins visibles et semblent donc plus inoffensifs que les déchets macroplastiques, mais ils sont pourtant source d’impacts négatifs sur l'environnement et la santé humaine. Ils se répandent partout dans l’environnement par différentes passerelles à travers l’air, l’eau, et les sols (EEA, 2022). Cette source de pollution plastique est persistante dans l’environnement, elle absorbe des polluants tels que des métaux lourds, des produits chimiques, et des agents pathogènes. Toutes ces substances remontent ensuite la chaîne alimentaire jusqu’à l’Homme. L’entreprise DECATHLON conçoit, développe et produit depuis de nombreuses années des articles et services de sport et de loisirs distribués et vendus dans le monde entier. Aujourd’hui, le marché textile du sport se compose principalement de matières synthétiques pour leurs propriétés de résistance, d’hydrophobie, et de gestion de la transpiration qui leur sont reconnues. Chez DECATHLON, 85% des matières synthétiques sont du polyester.
Description : Tout comme l’industrie textile, DECATHLON a pour objectif d'améliorer son impact environnemental global. Un des leviers pour agir dans ce sens est de réduire la pollution plastique et notamment les rejets de fibres microplastiques issues des composants textiles de l’entreprise lors du lavage en machine à laver. En effet, le lavage des textiles synthétiques est la plus grande source émettrice de microplastiques dans l’océan. Ce relargage au lavage est influencé tout au long du cycle de vie des textiles par l’abrasion lors de la production et de l’usage. Les solutions envisagées actuellement pour faire face au relargage visent à retenir les fibres microplastiques émises par les textiles, notamment par la filtration, mais aucune étude ne se penche sur les propriétés du textile en lui-même afin d’éviter de produire ces fibres microplastiques. Le projet Textile Microplastic Leak TML a pour but de se concentrer sur les propriétés des textiles qui influencent le relargage de fibres microplastiques. L’objectif est de créer un outil d’aide à la conception pour prédire le niveau de relargage de microplastiques d'une étoffe lors sa production et son utilisation. Cet outil permettra aux concepteurs d'orienter leurs paramètres de conception pour concevoir des textiles synthétiques en polyester plus durables qui limitent les rejets de microplastiques dans les océans. L’objectif est également de lever des verrous scientifiques pour comprendre les mécanismes de dégradation des textiles par abrasion et les phénomènes d’extraction des fibres microplastiques hors des structures textiles. L’impact sur le relargage des microplastiques de toutes les étapes de fabrication des étoffes sera étudié. Cet outil d’aide à la conception sera une base de données alimentée par quatre plans d’expériences selon la méthode Taguchi réalisés lors des trois années d'une thèse réalisée de 2023 à 2025. Ces plans d’expériences seront menés à chaque étape de la chaîne de fabrication textile, c’est-à-dire à l’étape de la fibre (polymères et filage), du fil (filaments/filés de fibres), des étoffes (tissus/tricots), et enfin des finitions (mécaniques/chimiques). L’idée est de comprendre à chacune de ces étapes, l’influence des différents paramètres de production sur le relargage de fibres microplastiques lors du lavage en machine à laver.
Objectifs et résultats attendus : L’objectif est de comprendre l’influence de chaque paramètre de la chaîne de fabrication textile, de la fibre jusqu’au produit fini, sur le relargage en production et en machine à laver. Pour y parvenir, la méthodologie des plans d’expériences Taguchi va être appliquée à chaque étape de fabrication textile : S2 2023 : Plan d’expériences 1 (PE1) sur les polymères et les fibres avec notamment l’étape de filage S1 2024 : Plan d’expériences 2 (PE2) sur les différentes structures de fils (filaments / filés de fibres) et la filature S2 2024 : Plan d’expériences 3 (PE3) sur les différentes structures des étoffes tissées et tricotées S1 2025 : Plan d’expériences 4 (PE4) sur l’impact des finitions mécaniques (par exemple le grattage) et chimiques (comme les traitements de surface). Tous les échantillons fabriqués chez les fournisseurs partenaires de DECATHLON à partir des plans d’expériences seront analysés dans le laboratoire Intertek France selon la norme de TMC (à déterminer en fonction de la sortie de la norme NF EN ISO 4484). Cette norme permet de simuler le lavage en machine à laver et ainsi de mesurer la quantité Q de microplastiques relargués par le textile lavé, selon un ratio de poids : Q = Masse de microplastiques sur le filtre (mg) / Masse de textile introduite dans la machine à laver (kg) L’objectif final est de créer une base de données issus des quatre plans d’expériences. Celle-ci servira d’outil d’aide à la conception pour les designers de DECATHLON, et de l’industrie textile, pour concevoir des composants moins relarguant en microplastiques en production et en lavage ménager.
Bénéficiaire : DECATHLON
Localisation : Villeneuve-d'Ascq, Hauts-de-France, FRANCE
Début : 02/10/2023 — Durée : 28 mois
Budget total : 495905 € — Aide ADEME : 100000 €
Statut : Suivi du projet