Study of the interaction and migration mechanisms in the systems polymer/insecticide

par Emmanuelle Gesta

Thèse de doctorat en Chimie des matériaux

Sous la direction de René Fulchiron et de Éliane Espuche.

Soutenue le 01-07-2016

à Lyon , dans le cadre de Ecole Doctorale Matériaux de Lyon (Villeurbanne) , en partenariat avec Université Claude Bernard (Lyon) (établissement opérateur d'inscription) .

Le président du jury était Laurent Gonon.

Le jury était composé de Matthieu Zinet, Ole Skovmand.

Les rapporteurs étaient Éric Devaux, Laurent Lebrun.

  • Titre traduit

    Étude des mécanismes d'interaction et de migration des systèmes polymères/insecticides


  • Résumé

    Le principal objectif des travaux présentés dans ce manuscrit était d’étudier certains paramètres régissant l’efficacité et la durabilité de moustiquaires avec des molécules insecticides incorporées dans les fils de polyéthylène. Pour cela deux axes de travail ont été identifiés : l’étude des phénomènes de migration des molécules insecticide dans les fils de polyéthylène et l’étude des mécanismes de photo-dégradation de l’insecticide étudié : la deltaméthrine.L’étude de l’influence du procédé de fabrication des moustiquaires sur la morphologie du polyéthylène a permis de montrer que l’étape d’étirage à froid était critique dans la définition des propriétés morphologiques (cristallinité et orientation de la structure cristalline) et mécaniques des fils. L’effet du recuit observé est plus modéré (légère augmentation de l’épaisseur des lamelles cristallines). Néanmoins, il a été montré que les modifications induites par le recuit sur la morphologie du polyéthylène ont une influence sur les phénomènes de migration des molécules insecticides dans les fils. En effet, alors qu’un retard est observé dans les courbes de désorption des fils non recuits, ce retard disparaît pour les fils recuits. Il a été également montré que la faible vitesse d’évaporation de la deltaméthrine permet de limiter la migration de la deltaméthrine hors des fils.L’étude de la photo-dégradation de la deltaméthrine a permis de mettre en évidence les principaux mécanismes de dégradation (isomérisation, scission de la fonction ester et de la fonction cyclopropane). L’ajout d’additifs de type antioxydants ou filtres UV permet de limiter la vitesse de dégradation de la deltaméthrine


  • Résumé

    The main objective of the works presented in this manuscript was to study some of the parameters ruling the efficacy and the durability of the mosquito nets with incorporated insecticide in the polyethylene yarns. To achieve this goal, two lines of research were identified: the study of the insecticide migration phenomena in the yarns and the study of the photodegradation mechanisms of the molecule of interest: the deltamethrin.The study of the influence of the nets fabrication process on the polyethylene morphology showed that the cold-drawing step was critical to define the morphological (crystallinity and orientation of the crystalline structure) and mechanical properties. The observed influence of the heat-setting appeared less important (slight increase of the crystalline lamellae thickness). However, the heat-setting induced modifications which affected the migration of the insecticide molecules in the yarns. Indeed, while a delay is observed in the desorption curves of the non-heat-set yarns, this time-lag disappeared in the heat-set yarns. It was also shown that the low evaporation rate of deltamethrin permits to impede the migration of deltamethrin out of the yarns.The study of the photodegradation of deltamethrin permitted to highlight the main degradation mechanisms (isomerization, ester cleavage and cyclopropane cleavage). Antioxidant and UV absorber additives can be used to reduce the deltamethrin degradation rate

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