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Free - Recyclage chimique

Laëtitia Hugé

Created on May 28, 2025

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Les différentes techniques

Recyclage chimique

  • La dépolymérisation est une technique de recyclage chimique qui vise à rompre les longues chaînes de polymères pour revenir à leurs monomères d’origine, ou à des molécules plus courtes. Ces composés peuvent ensuite être réutilisés comme matière première vierge pour fabriquer de nouveaux polymères.
On distingue deux grandes voies :
    • La solvolyse
    • La thermolyse
  • La dissolution chimique est une technique qui permet de séparer sélectivement les composants d’un matériau en les dissolvant dans des solvants spécifiques.

Le recyclage chimique et la RSE

Matière première

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Le recyclage chimique s’applique aux matériaux pour lesquels les méthodes traditionnelles échouent ou sont inefficaces :

  • Multicouches, additivés, colorés.
  • Mélanges polyester/coton, vêtements techniques.
  • Polyester (PET), polyamide, acrylique, polyuréthane.
La viabilité du procédé dépend fortement de la pureté du gisement, de la disponibilité de technologies adaptées, et de la rentabilité économique.

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Cas pour un mélange

Lorsqu’un textile est composé de deux fibres différentes, comme un mélange polyester/coton, des procédés chimiques sélectifs permettent de dissoudre ou dégrader l’une des fibres (par exemple la cellulose du coton) tout en préservant l’autre (le polyester).

les sources

Document strictement confidentiel limité à un usage interne

Limites :

  • Qualité du solvant : il doit dissoudre la cellulose sans la dégrader, tout en évitant des conditions trop sévères (température, pH).
  • Textiles mélangés : la présence de fibres synthétiques (polyester, élasthanne, etc.) complique fortement le procédé, car elles ne se dissolvent pas dans les mêmes solvants et peuvent contaminer la pulpe.
  • Modification de la cellulose : certains procédés (par dérivatisation) altèrent la structure de la cellulose, limitant la possibilité de produire des fibres artificielles de qualité.
  • Impact environnemental : bien que certains solvants soient recyclables, la gestion des résidus chimiques reste un enjeu environnemental important.
  • Rendement dépendant de la pureté : les performances sont optimales uniquement avec des textiles très majoritairement cellulosiques (≥ 90 % coton).

Fonctionnement :

  • Le solvant attaque les liaisons du polymère (ex : ester, amide) pour le découper en ses composants de base.
  • En fonction du solvant utilisé, on parle d’hydrolyse (eau), de méthanolyse (méthanol), ou de glycolyse (éthylène glycol).
  • L’enzyme, dans le cas de la solvolyse enzymatique, agit spécifiquement sur un type de polymère, comme le PET.

Fonctionnement (pour le coton et autres fibres cellulosiques) : L’objectif est d’extraire la cellulose contenue dans le coton en la transformant en pulpe cellulosique, destinée à la fabrication de nouvelles fibres artificielles. En effet, ce procédé altère la structure du coton et ne permet pas de récupérer les fibres d’origine. Deux principales techniques sont utilisées :

  • Dissolution directe : la cellulose est dissoute dans un solvant adapté (souvent non toxique ou recyclable) selon des procédés proches de ceux utilisés pour produire des fibres artificielles comme le Lyocell.
  • Dissolution par dérivatisation : la cellulose est d’abord modifiée chimiquement pour en faciliter la dissolution. Cette transformation peut altérer ses propriétés et rendre sa réutilisation en fibres plus complexe.

Ce procédé permet d’éliminer presque totalement les impuretés (colorants, additifs, contaminants), mais nécessite un tri et une purification rigoureux en amont (matière entrante) et en aval (molécules récupérées).

La cellulose dissoute peut être récupérée sous forme de pulpe, tandis que le polyester restant est ensuite traité par glycolyse ou hydrolyse. Pour des mélanges plus complexes (ex. coton/polyamide ou laine/élasthanne), la séparation est encore à l’état expérimental, en raison de la proximité chimique des fibres et des difficultés liées aux solvants utilisés (toxicité, coûts énergétiques).

Limites :

  • Procédé très sensible à la pureté du flux : il faut que les textiles soient non mélangés et bien triés.
  • Coût encore élevé, surtout pour les versions enzymatiques, encore en développement industriel.

Fonctionnement :

  • Le polymère est chauffé (300–800 °C) dans une atmosphère inerte.
  • Il se décompose en un mélange de gaz, d’huiles et de résidus solides.
  • Ces produits peuvent ensuite être transformés en composés chimiques de base.

La solvolyse consiste à faire réagir le polymère avec un solvant spécifique qui casse ses liaisons chimiques. Cette réaction est souvent accélérée par un catalyseur, ou réalisée à température modérée grâce à des enzymes sélectives.

Après la dissolution, des étapes de filtration, de purification et de précipitation permettent de récupérer les constituants de base. Elle permet une certaine purification du polymère, mais l’efficacité dépend fortement de la solubilité des impuretés dans le solvant utilisé.

Limites :

  • Ne permet pas un recyclage en boucle fermée (on ne récupère pas les monomères initiaux).
  • Requiert beaucoup d’énergie.
  • Produit des mélanges complexes, parfois difficiles à réutiliser pour refaire du textile.
  • Peu ou pas adapté aux fibres comme le polyester, le polyamide ou l’acrylique, car la chaleur les fait se dégrader ou se carboniser.

La thermolyse consiste à chauffer les polymères à très haute température, en l’absence d’oxygène, pour casser les chaînes par la chaleur. Contrairement à la solvolyse, aucun solvant n’est utilisé.