Etude cinétique sur molécules modèles de la glycolyse des polymères condensés pour le recyclage innovant des textiles synthétiques

IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un acteur majeur de la recherche et de la formation dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. De la recherche à l’industrie, l’innovation technologique est au cœur de son action, articulée autour de quatre priorités stratégiques : Mobilité Durable, Energies Nouvelles, Climat / Environnement / Economie circulaire et Hydrocarbures Responsables.

Dans le cadre de la mission d’intérêt général confiée par les pouvoirs publics, IFPEN concentre ses efforts sur :

l’apport de solutions aux défis sociétaux de l’énergie et du climat, en favorisant la transition vers une mobilité durable et l’émergence d’un mix énergétique plus diversifié ;
la création de richesse et d’emplois, en soutenant l’activité économique française et européenne et la compétitivité des filières industrielles associées.

Partie intégrante d’IFPEN, l’école d’ingénieurs IFP School prépare les générations futures à relever ces défis.

Etude cinétique sur molécules modèles de la glycolyse des polymères condensés pour le recyclage innovant des textiles synthétiques

Actuellement, moins de la moitié des vêtements usagés est collectée pour être réutilisée, et seulement 1 % est recyclé en vêtements neufs, car les technologies qui permettraient de recycler les vêtements en fibres vierges sont encore à l’étude. Concernant les fibres textiles synthétiques, principalement constituées de polyester (PES), une des technologies de recyclage consiste à effectuer une glycolyse pour former du BHET.

Cependant, d’autres fibres synthétiques comme les polyamides PA (Nylons) ou polyuréthanes PUR, qui sont souvent trouvés en mélanges avec les fibres PES, pourraient être également transformées par glycolyse.

Ce stage vise à évaluer les réactivités relatives de ce type de fibres textiles vis-à-vis de la glycolyse au travers de mesures cinétique de molécules modèles associées à ces différents polymères (PES, PA, PUR) dans différentes conditions opératoires : différentes températures, avec ou sans catalyseur, différents ratio Ethylène Glycol sur PES, …

L’objectif est de pouvoir prédire des conditions optimales de glycolyse permettant de convertir de manière sélective l’un ou l’autre des matières textiles.

DESCRIPTION

Dans un premier temps, une étude bibliographique permettra de sélectionner les conditions opératoires pertinentes et les molécules modèles les plus adaptées.

L’essentiel du projet de stage consiste à réaliser la transformation par glycolyse des différentes molécules modèles, seules ou en mélanges, dans diverses conditions opératoires afin de déterminer les cinétiques réactionnelles et constantes de vitesse.

La glycolyse sur molécule modèle sera suivi par chromatographie en phase gaz, aussi il sera nécessaire dans un premier temps d’identifier les réactifs et produits de réaction, ainsi que de réaliser une courbe d’étalonnage associées.

Enfin, la construction d’un modèle cinétique préliminaire rendant compte des observations expérimentales sera réalisé afin de pouvoir prédire des conditions réactionnelles optimales.