Promouvoir le recyclage textile-textile en Europe grâce au projet RE-APS
Un virage important pour le secteur
Avec la révision de 2024 du règlement sur les transferts de déchets, l'Europe entre dans une nouvelle ère : l'exportation de déchets plastiques vers des pays n'appartenant pas à l'OCDE ne sera plus possible.
Le défi est clair : mettre en place des capacités de recyclage locales solides afin de transformer les déchets en ressources précieuses.
Des déchets textiles aux nouvelles matières premières textiles
La transition vers une industrie textile circulaire ne se limite pas à la collecte et au tri des produits en fin de vie. L'un des principaux défis techniques consiste à transformer les déchets textiles en matières premières secondaires dont la qualité est suffisante et contrôlée pour permettre leur réutilisation dans la fabrication de nouveaux produits textiles.
C'est précisément l'ambition du projet RE-APS, financé par l'UE et soutenu par le programme Interreg France-Wallonie-Vlaanderen. Ce projet se concentre sur le développement de solutions de recyclage thermomécanique pour les textiles en polyester post-consommation et post-industriels, dans le but de réintégrer en priorité le polyester recyclé dans des applications textiles.
S'appuyant sur les développements antérieurs menés à l'échelle du laboratoire, le projet RE-APS vise à passer à la phase de validation à l'échelle pilote et à créer les conditions nécessaires à un futur déploiement industriel.
Pour le CETI, ce projet illustre également une approche plus globale du recyclage des textiles : il s'agit de sélectionner et de mettre au point la filière de recyclage et de transformation la plus adaptée en fonction de la composition du flux de déchets et de l'application visée.
Le rôle du CETI dans le projet RE-APS : boucler le cycle du polyester textile
Au sein du projet RE-APS, le CETI participe plus particulièrement à la transformation, à l'échelle pilote, de déchets textiles en polyester par recyclage thermomécanique et à leur reconversion en matériaux textiles.
Le procédé débute par la préparation et la caractérisation des flux de déchets de polyester. Une fois les matières premières appropriées identifiées et préparées, le recyclage thermomécanique consiste à traiter le matériau thermoplastique par fusion, filtration et granulation afin d'obtenir des granulés de polyester recyclé.
Au CETI, ces développements peuvent être menés à bien à l'aide d'une ligne de recyclage EREMA à échelle pilote, permettant de traiter les déchets textiles post-industriels et post-consommation dans des conditions contrôlées.
Mais la production de granulés recyclés ne représente qu'une partie du défi.
En matière de recyclage « textile à textile », la question déterminante est de savoir si le polymère recyclé conserve une qualité et une aptitude à la transformation suffisantes pour être à nouveau transformé en fibres et en structures textiles.
Le CETI relie ainsi le recyclage à ses plateformes de "transformation aval" des polymères et des textiles afin d'évaluer l'ensemble du processus : déchets textiles → préparation → recyclage thermomécanique → polymère recyclé → formulation / compoundage → filage en voie fondue → structure textile → évaluation des performances.
Dans le cadre du projet RE-APS, le CETI mène des essais de recyclage thermomécanique à l'échelle pilote et contribue à la transformation des matériaux recyclés par le biais d'applications de filage bicomposant, de non-tissés, de tricotage et de tissage.
Cette approche intégrée permet d'identifier les liens entre la qualité des matières premières, les paramètres de recyclage, les propriétés des polymères, la filabilité et les performances finales du textile.
Ligne pilote de recyclage thermomécanique EREMA du CETI
Du polymère recyclé aux nouvelles fibres
L'un des principaux défis du recyclage thermomécanique réside dans la dégradation que peuvent subir les polymères lors de leur première utilisation, tout au long de leur durée de vie et au cours des différentes étapes de traitement thermique.
Le polyester recyclé doit donc être caractérisé non seulement en termes de composition et de contamination, mais aussi en fonction de ses propriétés qui influencent directement sa transformation en filaments et fibres.
Le CETI est en mesure d'évaluer le comportement des polymères recyclés, d'optimiser les formulations et les conditions de transformation, et de déterminer si le matériau obtenu répond aux exigences de la transformation textile.
Grâce à sa plateforme de compoundage / filage / fibres, les polymères recyclés peuvent ensuite être formulés et transformés afin d’évaluer leur transformabilité en filaments, fibres ou non-tissés.
L'objectif n'est donc pas simplement de démontrer qu'un flux de déchets textiles peut être transformé en granulés, mais de définir les conditions de traitement et transformation nécessaires pour obtenir un matériau recyclé capable de réintégrer efficacement la chaîne de valeur textile.
Plateforme de filage en voie fondue du CETI
Les différents flux de déchets textiles nécessitent des filières de recyclage différentes
Le polyester se prête particulièrement bien au recyclage thermomécanique lorsque l'on dispose de flux suffisamment homogènes et correctement préparés.
Cependant, les déchets textiles post-consommation se présentent rarement sous la forme de flux monomatériaux propres. Les vêtements contiennent souvent des mélanges de fibres, des enduits, de l’élasthanne, des accessoires, des colorants et des produits chimiques de finition.
Parmi ces flux complexes, les mélanges polyester/coton constituent un défi majeur pour le recyclage textile-textile.
Pour de tels gisements, le recyclage thermomécanique ne constitue généralement pas une solution appropriée, car le polyester et la cellulose se comportent de manière fondamentalement différente lors d'un traitement thermique. Il convient donc d'envisager d'autres stratégies de recyclage.
L'approche du CETI repose donc sur la combinaison de technologies de recyclage complémentaires, en fonction de la composition et de la qualité des matières premières ainsi que de l'utilisation finale visée.
Recyclage mécanique : maintenir les fibres dans la chaîne de valeur textile
Lorsque les fibres conservent une intégrité physique suffisante, le recyclage mécanique peut constituer une voie directe pour la valorisation des matériaux textiles sans modification de leur structure chimique.
Le CETI dispose de capacités pilotes couvrant la préparation des textiles et l'ouverture des fibres, puis la transformation des fibres récupérées en nouveaux matériaux.
En fonction de la longueur, de la composition, de l'homogénéité et des performances visées, les fibres recyclées mécaniquement peuvent être évaluées pour des applications telles que la production de fils ou les non-tissés en voie sèche, notamment les technologies de formation par cardage ou Airlay, et de consolidation par aiguilletage ou thermoliage.
Pour les mélanges complexes tels que le polyester/coton, cette approche peut permettre de valoriser l'ensemble du mélange sans nécessairement séparer ses composants polymères, à condition que les fibres récupérées restent adaptées à la transformation visée procédé.
Le défi consiste donc à établir le lien entre la composition des déchets, les conditions de recyclage mécanique, la qualité des fibres récupérées, le taux d'incorporation et les performances du produit final.
Ligne pilote de recyclage mécanique du CETI
Soutenir le recyclage chimique grâce à notre expertise en matière de transformation textile
Pour les flux de déchets qui ne peuvent pas être recyclés efficacement par des procédés mécaniques ou thermomécaniques, le recyclage chimique peut offrir une autre voie vers l'obtention de matières premières secondaires de haute qualité.
Dans ce domaine, la contribution du CETI peut venir compléter l'expertise des fournisseurs de technologies de recyclage chimique.
Après dépolymérisation, dissolution ou purification, un polymère recyclé doit encore prouver qu’il peut être transformé en un produit textile présentant un intérêt technique et économique.
Le CETI peut accompagner cette transition en caractérisant les matériaux synthétiques recyclés, en adaptant leur formulation et leurs conditions de mélange, et en évaluant leur aptitude à la transformation en fibres et en textiles.
L'objectif est de combler l'écart entre les produits issus des « procédés de recyclage » et les besoins de l'industrie textile.
Cela peut inclure la mise au point de formulations et de paramètres de transformation nécessaires pour rétablir ou optimiser certaines propriétés, telles que le comportement rhéologique, l’aptitude à la transformation en voie fondue, le comportement à la filtration et la filabilité, avant d’évaluer le matériau dans de nouvelles applications textiles.
Valorisation des sous-produits ou des fractions issues des processus de recyclage
Le recyclage complexe des textiles peut également générer des fractions secondaires qui doivent elles-mêmes être considérées comme des matières premières potentielles.
Cela vaut tout particulièrement pour les mélanges polyester/coton.
Les procédés destinés à la récupération du polyester peuvent laisser une fraction riche en cellulose provenant du coton. Plutôt que de considérer cette fraction comme un simple résidu de recyclage, le CETI peut étudier son potentiel en vue d'une valorisation supplémentaire de la matière.
Si les fibres de cellulose et leurs caractéristiques mécaniques sont suffisamment bien préservées, il est possible d’étudier des procédés de préparation mécanique et des voies de transformation propres aux fibres, notamment leur incorporation dans des fils ou des structures non-tissées.
Lorsque les fibres sont trop courtes ou endommagées pour être recyclées par des procédés mécaniques classiques, mais que la cellulose elle-même reste apte à une transformation ultérieure, d’autres voies, telles que les technologies de dissolution et de régénération (reposant sur des procédés de filage en voie humide), peuvent offrir des perspectives de valorisation à plus long terme.
Cette approche est essentielle pour optimiser la valorisation des matériaux issus de flux complexes de déchets textiles et améliorer la performance environnementale et économique globale des processus de recyclage.
Ligne pilote de filage en voie humide Dienes du CETI
Mettre en relation les technologies de recyclage et les applications textiles
Le développement d'une industrie textile circulaire ne peut reposer sur une seule technologie de recyclage.
Le défi consiste à identifier la combinaison la plus pertinente entre matière première → technologie de recyclage → matière récupérée → procédé de transformation textile → application.
Avec RE-APS, le CETI contribue directement au développement de l'une de ces filières : le recyclage thermomécanique des textiles en polyester et leur réutilisation dans des applications textiles.
Plus généralement, les plateformes interconnectées du CETI dans les domaines du recyclage, de la transformation des polymères, du filage, des non-tissés, des fils et des tissus permettent d’explorer plusieurs voies complémentaires :
textiles thermoplastiques mono-matériaux : recyclage thermomécanique, granulation, formulation et retraitement en filaments/fibres ou en non-tissés ;
mélanges textiles complexes : recyclage mécanique et récupération des fibres pour faire des fils, des non-tissés et des matériaux techniques ;
matériaux issus du recyclage chimique : formulation, mise au point et validation de leur aptitude à la transformation textile ;
fractions secondaires issues des processus de recyclage : mise au point de nouvelles filières de valorisation, notamment pour les fractions riches en cellulose.
En associant directement les processus de recyclage aux technologies pilotes de transformation textile, le CETI contribue à faire évoluer le débat de la question « Ce textile peut-il être recyclé ? » vers une question plus pertinente sur le plan industriel :
« Ce flux de déchets peut-il être transformé en matière recyclée contrôlée, puis valorisable sous forme d'un nouveau produit textile à forte valeur ajoutée ? »
Développer le recyclage textile-à-textile industriel en Europe
RE-APS rassemble EuraMaterials, Fedustria, Centexbel et le CETI au sein d’un écosystème transfrontalier regroupant des compétences dans les domaines des matériaux, du textile et des plastiques.
Centexbel et le CETI unissent leurs compétences en matière de préparation, de caractérisation et de transformation des flux de déchets de polyester, tandis que le projet mobilise les acteurs des chaînes de valeur de la collecte, du recyclage, du textile et des plastiques.
En développant des procédés à l'échelle pilote, des matériaux recyclés, des prototypes textiles et des modèles industriels transposables, RE-APS vise à contribuer à la mise en place des conditions techniques et économiques nécessaires au futur déploiement industriel du recyclage du polyester textile en Europe.
Pour le CETI, ce projet s'inscrit dans un objectif plus large : développer des technologies de recyclage ainsi que les applications qui utiliseront à terme les matériaux recyclés.
En effet, boucler le cycle du textile ne se limite pas à la production de matériaux recyclés: il faut démontrer que ces matériaux peuvent redevenir des textiles.
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