Une équipe de chercheurs de l’Université de Toronto a conçu une solution pour réduire la quantité de fibres microplastiques versé lors du lavage des tissus synthétiques.
Images, prises au microscope électronique à balayage, de tissus en nylon non enduits (en haut à gauche, à droite) et enduits (en bas à gauche, à droite) après neuf cycles de lavage. Crédit image : Sudip Lahiri
Dans un monde submergé par la mode rapide – une industrie qui produit un volume élevé de vêtements bon marché à un prix coût immense pour l’environnement – plus des deux tiers des vêtements sont désormais fabriqués à partir de tissus synthétiques, tels que le nylon, le polyester, l’acrylique et la rayonne.
Lorsque les vêtements fabriqués à partir de tissus synthétiques vont dans la machine à laver, le frottement causé par les cycles de nettoyage produit de minuscules déchirures qui font que les fibres microplastiques – mesurant moins de 500 micromètres de longueur – se détachent et se frayent un chemin dans les égouts pour pénétrer dans les cours d’eau, où le les particules peuvent être difficiles à éliminer et prendre des décennies ou plus pour se décomposer complètement.
Mais les chercheurs de l’Université de Toronto affirment que la solution glissante à ce problème pourrait déjà se trouver dans votre armoire : un revêtement de polymère organique à base de silicium que l’on trouve dans de nombreux produits ménagers.
Kévin Golovinprofesseur adjoint de génie mécanique et industriel à la Faculté des sciences appliquées et de génie, et son équipe ont créé un revêtement à deux couches composé de brosses en polydiméthylsiloxane (PDMS), qui sont des chaînes linéaires de polymères uniques issues d’un substrat pour former un couche de surface à l’échelle nanométrique.
Les expériences menées par l’équipe ont montré que ce revêtement peut réduire considérablement la perte de microfibres des vêtements en nylon après des lavages répétés, selon résultats publiés dans Nature Sustainability.
« Mon laboratoire travaille avec ce revêtement sur d’autres surfaces, y compris le verre et les métaux, depuis quelques années maintenant », explique Golovin. « L’une des propriétés que nous avons observées est qu’il est assez glissant, ce qui signifie qu’il a un frottement très faible. »
Le PDMS est utilisé dans les shampooings pour rendre les cheveux brillants et glissants, et est également utilisé comme additif alimentaire dans les huiles pour empêcher les liquides de mousser lors de la mise en bouteille.
Sudip Kumar Bornichercheur postdoctoral dans le laboratoire de Golovin et auteur principal de l’étude, a estimé que la réduction de la friction qui se produit pendant les cycles de lavage avec une finition de tissu à base de PDMS pourrait empêcher les fibres de se frotter et de se rompre pendant le lavage.
L’un des plus grands défis auxquels les chercheurs ont été confrontés au cours de leur étude était de s’assurer que les brosses PDMS restaient sur le tissu. Lahiri, ingénieur textile de métier, a développé une amorce moléculaire basée sur sa compréhension des colorants textiles.
Lahiri a pensé que le type de liaison responsable de la couleur des vêtements teints après des lavages répétés fonctionnerait également pour le revêtement PDMS.
Ni l’apprêt ni les brosses PDMS ne fonctionnent séparément pour diminuer la perte de fibres microplastiques. Mais ensemble, ils ont créé une finition solide qui a réduit la libération de microfibres de plus de 90 % après neuf lavages.
« Les brosses PDMS sont respectueuses de l’environnement car elles ne sont pas dérivées du pétrole comme de nombreux polymères utilisés aujourd’hui », déclare Golovin, qui a reçu un prix Connaught New Researcher pour ce travail.
« Avec l’ajout de l’apprêt de Sudip, notre revêtement est suffisamment robuste pour rester sur le vêtement et continuer à réduire la perte de microfibres au fil du temps. »
Le PDMS étant naturellement un matériau hydrofuge, les chercheurs travaillent actuellement à rendre le revêtement hydrophile afin que les tissus enduits puissent mieux évacuer la transpiration. L’équipe a également élargi la recherche pour aller au-delà des tissus en nylon, y compris les mélanges de polyester et de tissus synthétiques.
« De nombreux textiles sont constitués de plusieurs types de fibres », explique Golovin. « Nous travaillons à formuler la bonne architecture polymère afin que notre revêtement puisse adhérer durablement à toutes ces fibres simultanément. »
Les gouvernements du monde entier ont cherché des moyens de minimiser les débris provenant du lavage des tissus synthétiques, car ils peuvent s’accumuler dans les océans, les lacs et les rivières, menaçant la vie marine et entrant dans la chaîne alimentaire humaine par leur présence dans les aliments et l’eau du robinet. Un exemple est les filtres de machine à laver, qui sont devenus une solution de premier plan pour empêcher les fibres microplastiques de pénétrer dans les cours d’eau. En Ontario, les députés ont présenté un projet de loi cela nécessiterait des filtres dans les nouvelles machines à laver de la province.
« Et pourtant, lorsque nous regardons ce que font les gouvernements du monde entier, il n’y a aucune tendance à empêcher la création de fibres microplastiques en premier lieu », déclare Golovin.
« Notre recherche va dans une direction différente, où nous résolvons réellement le problème plutôt que de mettre un pansement sur la question. »
Source: Université de Toronto
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Une \u00e9quipe de chercheurs de l’Universit\u00e9 de Toronto a con\u00e7u une solution pour r\u00e9duire la quantit\u00e9 de fibres microplastiques <\/a>vers\u00e9 lors du lavage des tissus synth\u00e9tiques. <\/strong><\/p>\n
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Dans un monde submerg\u00e9 par la mode rapide – une industrie qui produit un volume \u00e9lev\u00e9 de v\u00eatements bon march\u00e9 \u00e0 un prix co\u00fbt immense pour l’environnement<\/a> \u2013 plus des deux tiers des v\u00eatements sont d\u00e9sormais fabriqu\u00e9s \u00e0 partir de tissus synth\u00e9tiques, tels que le nylon, le polyester, l’acrylique et la rayonne. <\/p><\/span>\n
Lorsque les v\u00eatements fabriqu\u00e9s \u00e0 partir de tissus synth\u00e9tiques vont dans la machine \u00e0 laver, le frottement caus\u00e9 par les cycles de nettoyage produit de minuscules d\u00e9chirures qui font que les fibres microplastiques – mesurant moins de 500 microm\u00e8tres de longueur – se d\u00e9tachent et se frayent un chemin dans les \u00e9gouts pour p\u00e9n\u00e9trer dans les cours d’eau, o\u00f9 le les particules peuvent \u00eatre difficiles \u00e0 \u00e9liminer et prendre des d\u00e9cennies ou plus pour se d\u00e9composer compl\u00e8tement.<\/p>\n
Mais les chercheurs de l’Universit\u00e9 de Toronto affirment que la solution glissante \u00e0 ce probl\u00e8me pourrait d\u00e9j\u00e0 se trouver dans votre armoire\u00a0: un rev\u00eatement de polym\u00e8re organique \u00e0 base de silicium que l’on trouve dans de nombreux produits m\u00e9nagers.<\/p>\n
K\u00e9vin Golovin<\/strong>professeur adjoint de g\u00e9nie m\u00e9canique et industriel \u00e0 la Facult\u00e9 des sciences appliqu\u00e9es et de g\u00e9nie, et son \u00e9quipe ont cr\u00e9\u00e9 un rev\u00eatement \u00e0 deux couches compos\u00e9 de brosses en polydim\u00e9thylsiloxane (PDMS), qui sont des cha\u00eenes lin\u00e9aires de polym\u00e8res uniques issues d’un substrat pour former un couche de surface \u00e0 l’\u00e9chelle nanom\u00e9trique.<\/p>
Les exp\u00e9riences men\u00e9es par l’\u00e9quipe ont montr\u00e9 que ce rev\u00eatement peut r\u00e9duire consid\u00e9rablement la perte de microfibres des v\u00eatements en nylon apr\u00e8s des lavages r\u00e9p\u00e9t\u00e9s, selon r\u00e9sultats publi\u00e9s dans Nature Sustainability<\/a>.<\/p>\n
\ »Mon laboratoire travaille avec ce rev\u00eatement sur d’autres surfaces, y compris le verre et les m\u00e9taux, depuis quelques ann\u00e9es maintenant\ », explique Golovin. \ »L’une des propri\u00e9t\u00e9s que nous avons observ\u00e9es est qu’il est assez glissant, ce qui signifie qu’il a un frottement tr\u00e8s faible.\ » <\/p>\n
Le PDMS est utilis\u00e9 dans les shampooings pour rendre les cheveux brillants et glissants, et est \u00e9galement utilis\u00e9 comme additif alimentaire dans les huiles pour emp\u00eacher les liquides de mousser lors de la mise en bouteille. <\/p>\n
Sudip Kumar Borni<\/strong>chercheur postdoctoral dans le laboratoire de Golovin et auteur principal de l’\u00e9tude, a estim\u00e9 que la r\u00e9duction de la friction qui se produit pendant les cycles de lavage avec une finition de tissu \u00e0 base de PDMS pourrait emp\u00eacher les fibres de se frotter et de se rompre pendant le lavage. <\/p>\n
L’un des plus grands d\u00e9fis auxquels les chercheurs ont \u00e9t\u00e9 confront\u00e9s au cours de leur \u00e9tude \u00e9tait de s’assurer que les brosses PDMS restaient sur le tissu. Lahiri, ing\u00e9nieur textile de m\u00e9tier, a d\u00e9velopp\u00e9 une amorce mol\u00e9culaire bas\u00e9e sur sa compr\u00e9hension des colorants textiles. <\/p>\n
Lahiri a pens\u00e9 que le type de liaison responsable de la couleur des v\u00eatements teints apr\u00e8s des lavages r\u00e9p\u00e9t\u00e9s fonctionnerait \u00e9galement pour le rev\u00eatement PDMS. <\/p>\n
Ni l’appr\u00eat ni les brosses PDMS ne fonctionnent s\u00e9par\u00e9ment pour diminuer la perte de fibres microplastiques. Mais ensemble, ils ont cr\u00e9\u00e9 une finition solide qui a r\u00e9duit la lib\u00e9ration de microfibres de plus de 90 % apr\u00e8s neuf lavages. <\/p>\n
\ »Les brosses PDMS sont respectueuses de l’environnement car elles ne sont pas d\u00e9riv\u00e9es du p\u00e9trole comme de nombreux polym\u00e8res utilis\u00e9s aujourd’hui\ », d\u00e9clare Golovin, qui a re\u00e7u un prix Connaught New Researcher pour ce travail. <\/p>\n
\ »Avec l’ajout de l’appr\u00eat de Sudip, notre rev\u00eatement est suffisamment robuste pour rester sur le v\u00eatement et continuer \u00e0 r\u00e9duire la perte de microfibres au fil du temps.\ » <\/p>\n
Le PDMS \u00e9tant naturellement un mat\u00e9riau hydrofuge, les chercheurs travaillent actuellement \u00e0 rendre le rev\u00eatement hydrophile afin que les tissus enduits puissent mieux \u00e9vacuer la transpiration. L’\u00e9quipe a \u00e9galement \u00e9largi la recherche pour aller au-del\u00e0 des tissus en nylon, y compris les m\u00e9langes de polyester et de tissus synth\u00e9tiques. <\/p>\n
\u00ab De nombreux textiles sont constitu\u00e9s de plusieurs types de fibres \u00bb, explique Golovin. \ »Nous travaillons \u00e0 formuler la bonne architecture polym\u00e8re afin que notre rev\u00eatement puisse adh\u00e9rer durablement \u00e0 toutes ces fibres simultan\u00e9ment.\ » <\/p>
Les gouvernements du monde entier ont cherch\u00e9 des moyens de minimiser les d\u00e9bris provenant du lavage des tissus synth\u00e9tiques, car ils peuvent s’accumuler dans les oc\u00e9ans, les lacs et les rivi\u00e8res, mena\u00e7ant la vie marine et entrant dans la cha\u00eene alimentaire humaine par leur pr\u00e9sence dans les aliments et l’eau du robinet. Un exemple est les filtres de machine \u00e0 laver, qui sont devenus une solution de premier plan pour emp\u00eacher les fibres microplastiques de p\u00e9n\u00e9trer dans les cours d’eau. En Ontario, les d\u00e9put\u00e9s ont pr\u00e9sent\u00e9 un projet de loi<\/a> cela n\u00e9cessiterait des filtres dans les nouvelles machines \u00e0 laver de la province. <\/p>\n
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