Développement d'un traitement textile alternatif à base de composés époxyde : Compréhension des réactions en jeu - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2019

Development of alternative textile treatment based on epoxide derivatives

Développement d'un traitement textile alternatif à base de composés époxyde : Compréhension des réactions en jeu

Résumé

The aim of this thesis is the development of epoxide-based aqueous formulation, which can be used as "easy-care" textile treatment."Easy -care" treatment is applicated to improve wrinkle recovery properties and the dimensionnal stability of textile (cellulosic substrates). This treatment is based on the chemical crosslinking of cellulose microfibers by a crosslinking agent. The formulations developed in this thesis have to substitute the one using formaldehyde derivatives. After a bibliographic study, the epoxide derivatives under acid catalyst (Lewis Acid: zinc tetrafluoroborate) have been selected. Different reactions are possible in the course of the treatment of textile by epoxide in acid media: -Crosslinking of cellulose by etherification, -Acid hydrolysis of epoxide functions, -Cationic polymerization of epoxide derivatives. First, the complex reaction media "epoxide + alcohol + water + acid catalyst" have been investigated by different model reaction studies. The etherification of an alcohol by an epoxide in this media have been highlighted. Then, different epooxid-based aqueous formulation have been developed and experimented as textile treatment at laboratory scale. The formulation are distinguished by the type of epoxide, the quantity of epoxide and the quantity of catalyst. The effect of the treatment on the wrinkle recovery and mechanical properties have been investigated.
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.
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Dates et versions

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  • HAL Id : tel-03011240 , version 1

Citer

Matthieu Landa. Développement d'un traitement textile alternatif à base de composés époxyde : Compréhension des réactions en jeu. Matériaux. Université de Lyon, 2019. Français. ⟨NNT : 2019LYSEI052⟩. ⟨tel-03011240⟩
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