Etude de la valorisation des déchets d'origine kératinique par voie thermo-mécano-chimique en vue de l'obtention de filaments continus : cas spécifique de la laine

Les dechets d’origine keratinique, presents dans de nombreux secteurs, ne connaissent a ce jour que peu de voie de valorisation. Par ailleurs, la situation economique actuelle du textile dans les pays industrialises, et plus particulierement en France, incite au developpement technologique pour accroitre la competitivite des entreprises. De ces etats de fait, il est envisage d’etudier une voie de valorisation des dechets d’origine keratinique par transformation thermo-mecano-chimique en vue de l’obtention d’un filament artificiel continu. Cette premiere etude utilise comme matiere keratinique de reference la laine. Apres une analyse theorique des differents points du sujet, nous avons aborde cette etude sous trois angles differents. L’etude de la transformation thermo-mecanique de la laine montre qu’il est possible de la plastifier, par extrusion bi-vis ou par thermo-compression. Une ouverture vers l’utilisation des techniques de mises en forme des polymeres usuels pour l’obtention d’articles moules a partir de laine est alors proposee. Des essais de transposition du procede Lyocell a la laine sont ensuite menes. L’objectif est de solubiliser la laine dans le N-oxyde de N-methylmorpholine (NMMO), pour obtenir une solution filable et regenerable. La solubilisation de la laine par le NMMO en reacteur est atteinte au prix d’une decomposition du solvant entrainant une degradation de la laine. En extrusion, aucune solubilisation n’a pu etre obtenue. Par transformation chimique de la laine par reduction (a l’acide thioglycollique) et oxydation (a l’acide peracetique) des ponts disulfures, des granules thermoformables sont obtenus. Dans le cas de la reduction le procede est difficilement maitrisable, mais dans celui de l’oxydation, il est possible de traiter jusqu’a 500g de matiere. Le filage de la laine oxydee regeneree ainsi obtenue en presence de plastifiant a ete entrepris par extrusion. Des filaments continus ont alors pu etre realises et caracterises. ABSTRACT : Nowadays, wastes of keratinous sources, which are present in numerous areas, do not have any way of valorization. By another way, today’s economical situation of the Textile in industrialised countries, and moreover in France, incite to the technological development for competitive improvement. From these points, it has been considered to study a way of valorization of keratinous wastes by thermo-mechano-chemical transformation to obtain artificial textile filaments. This first study uses as keratinous reference material wool sheep. After a theoretical study of the different points of the subject, we have approached this study by three different axes. The study of the thermo-mechanical transformation of wool shows that it could be plastified by twin-screw extrusion or by thermo-forming. An opening to the use of the molding techniques of usual polymers to obtain wool molded articles was then proposed. Tranposition tests of the Lyocell process to wool are then tried. The purpose is to solubilize wool in N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO) to obtain spinable and regenerable solution. The solubilization of wool by NMMO in classical reactor, is obtained only if the solvent decomposes which engender the degradation of wool. By extrusion, any solubilization occur. The chemical transformation of wool, by reduction (with thioglycollic acid) or oxidation (with peracetic acid) of the disulfide bonds leads to thermo-formable granules. In the case of the reduction, the process is hardly controllable, but with oxidation it is possible to treat larger quantities of material. Spinning of regenerated oxidized wool with plasticizers has been undertaken by twin-screw extrusion. Continuous filaments could have been realized and characterized.