Utilisation des micro-ondes dans l'ennoblissement textile

The use of microwaves for textile treatments

• Auteur / Autrice : Sandrine Dewez
• Direction : Anne Perwuelz
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Valenciennes
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'automatique, de mécanique et d'informatique industrielles et humaines (Valenciennes, Nord1994-...)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chauffage par microondes

Cinétique chimique

Textiles et tissus -- Apprêt

Fibres textiles synthétiques

Résumé

L’ennoblissement textile est très consommateur en eau et produits auxiliaires qui conduisent à une forte charge polluante de ses rejets. Ainsi, plusieurs études ont été menées au cours des années 70 et 80 pour introduire la technologie micro-onde (MO) et réduire la pollution, mais peu d’entre elles ont abouti à un développement industriel. Depuis une dizaine d’années maintenant on constate un regain d’intérêt pour la technologie MO. Le but de ces travaux est d’étudier dans un premier temps la faisabilité de l’utilisation d’un procédé mixte chauffage conventionnel / MO pour l’ennoblissement et de mettre au point un pilote de laboratoire. Le dispositif a été conçu et optimisé en s’appuyant sur l’ennoblissement à différentes étapes de différentes matières textiles. Dans un second temps, nous avons essayé de comprendre plus précisément les effets des MO sur la teinture du polyester. L’utilisation des MO pour les traitements d’ennoblissement permet de diminuer les temps et les températures de traitement ainsi que de limiter fortement l’ajout de PAT. Avec les micro-ondes, les cinétiques de teinture et de diffusion du colorant dans la fibre sont accélérées. Les essais montrent que les MO agissent particulièrement sur l’eau et les colorants, la fibre polyester étant peu polaire. Des hypothèses sont formulées pour expliquer les effets. Ainsi les MO compenseraient rapidement le refroidissement provoqué par l’évaporation de l’eau et la sublimation des colorants, permettant d’augmenter ainsi les vitesses de teintures. On constate une diminution de l’énergie d’activation de la diffusion du colorant dans la fibre : Des effets spécifiques des micro-ondes seraient également mis en jeu.

The textile ennoblement is very consumer out of water and auxiliaries which lead to a strong polluting load of its rejections. Thus, several studies were undertaken during the Seventies and Eighties to introduce microwave (MW) technology and to reduce pollution, but little of them led to an industrial development. Since ten years now one notes in particular a renewed interest for the MW technology in the field of chemistry. The goal of this work is initially to study the feasibility of the use of a mixed process conventional heating/MW for the textile ennoblement and to develop a laboratory pilot. The device was designed and optimized while being based on the ennoblement with various stages of various textile materials. In the second time, we tried more precisely to understand the effects of the MW on the dyeing of polyester. The use of the MW for the textile treatments makes it possible to decrease the temperatures and the duration of the treatments and also to strongly limit the addition of textile auxiliaries. With the microwaves, the kinetics of dyeing and diffusion of the dye in fibre are accelerated. The tests show that the MW act particularly on water and dyes, the polyester fiber being not very polar. Assumptions are made to explain the effects. Thus the MW would quickly compensate for the cooling caused by the evaporation of water and the sublimation of the dyes, making it possible to increase speeds of dyeing. One notes a reduction in the energy of activation of the diffusion of the dye in fibre: Specific effects of the MW would be also concerned.