Thèse soutenue

Développement d'un traitement textile alternatif à base de composés époxyde : Compréhension des réactions en jeu
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Auteur / Autrice : Matthieu Landa
Direction : Etienne Fleury
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie des polymères
Date : Soutenance le 22/07/2019
Etablissement(s) : Lyon
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Matériaux de Lyon (Villeurbanne)
Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Institut national des sciences appliquées (Lyon ; 1957-....)
Laboratoire : Ingénierie des Matériaux Polymères (Auvergne Rhône-Alpes ; 2007-....) - Ingénierie des Matériaux Polymères / IMP
Jury : Président / Présidente : Stéphane Grelier
Examinateurs / Examinatrices : Etienne Fleury, Stéphane Grelier, Alain Dufresne, Anne Jonquières, Julien Bernard, Aurélia Charlot
Rapporteurs / Rapporteuses : Alain Dufresne, Anne Jonquières

Résumé

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Ce travail de thèse est consacré au développement de formulations aqueuses époxyde pouvant être utilisées comme traitement textile « easy-care » sur substrat cellulosique. Ce traitement consiste en l’amélioration des propriétés défroissables et de la stabilité dimensionnelle. Les propriétés « easy-care » sont apportées par des formulations réactives pouvant réticuler chimiquement les microfibrilles de cellulose (via les fonctions hydroxyle). Les formulations, développées lors de ces travaux de thèse, ont pour objectif de substituer celles utilisées actuellement car elles libèrent du formaldéhyde (produit CMR). Après une étude bibliographique des alternatives aux dérivés formaldéhyde, l’utilisation de dérivés époxyde en présence d’un catalyseur acide (acide de Lewis : le tétrafluoroborate de zinc) a été sélectionnée comme stratégie principale. Différentes réactions peuvent subvenir lors du traitement d’un substrat cellulosique par ce type de formulation : -La réticulation des chaînes de cellulose par éthérification (souhaitée pour notre application),-L’hydrolyse acide des fonctions époxyde, -L’oligomérisation cationique des dérivés époxyde. Les deux dernières réactions ont un impact néfaste sur la réactivité de la formulation. Tout d’abord, nous avons souhaité contribuer à une meilleure compréhension du milieu réactionnel « époxyde + alcool + eau + catalyseur », peu étudié dans la littérature, à travers différentes réactions modèles. L’éthérification d’alcool par des dérivés époxyde a notamment été vérifiée. Des formulations, se différenciant par la quantité de catalyseur, la quantité de dérivés époxyde et la nature de l’époxyde, ont été appliquées à l’échelle laboratoire sur un substrat textile modèle (100% coton). Le greffage du dérivé époxyde a été mis en évidence par XPS et IRTF-ATR. L’impact du traitement sur les propriétés défroissables et mécaniques a été évaluée. Une formulation époxyde a été sélectionnée, puis appliquée à un substrat industriel à l’échelle pilote afin de comparer les propriétés obtenues à celles d’un tissu référence.