De plus en plus d'entreprises mettent en œuvre des politiques de durabilité. L'un des éléments de cette politique consiste à intégrer des matériaux recyclés dans les nouveaux produits. Ce n'est pas une tâche facile, car l'utilisation de matériaux recyclés complique le processus de production et n'offre donc pas une alternative moins coûteuse aux matériaux vierges.
Afin de justifier tout prix supplémentaire et de simultanément démontrer leur approche durable et leur savoir-faire technique, les entreprises tiennent à prouver à leurs clients que leurs produits contiennent (une certaine quantité) de matériaux recyclés.
Malheureusement, il est extrêmement difficile de détecter la présence de recyclats dans un produit fini. Pourtant, nous avons besoin d'une méthode d'essai générale et concluante pour réfuter objectivement tout blanchiment écologique et toute fausse allégation.
À la recherche de tests appropriés
Actuellement, il n'existe pas de méthode générale permettant de démontrer la présence de matériaux recyclés dans toutes les circonstances.
Bien qu'aucune des méthodes de test existantes ne puisse donner une réponse univoque quant à la présence et à la quantité de matériaux recyclés dans un produit fini, certains tests prouvent leur utilité.
Nous examinons ci-dessous trois tests différents : un test pour détecter les fibres de coton recyclées mécaniquement et deux tests pour détecter le polyester recyclé par extrusion à chaud.
1 - Le coton : méthode microscopique
Les fibres de coton recyclées proviennent généralement de vêtements. Ils comprennent presque toujours des fibres de jeans (denim).
Après que le textile a été déchiré en petits morceaux, le textile est peigné pour enlever les fibres. Ces fibres sont filées à nouveau, en combinaison ou non avec de nouvelles fibres.
Si nous examinons au microscope le fil ou le tissu nouvellement composé, les différences de couleur, la longueur des fibres ainsi que l'aspect effiloché de certaines fibres peuvent nous donner une indication de la présence de fibres recyclées.
(a) Différences de couleur : Au microscope, nous voyons des fibres de coton bleues parmi d'autres fibres dans un tissu recyclé non teinté ou légèrement teinté. Des différences nettes dans la couleur des fibres d'un fil d'un tissu teint de manière uniforme indiquent avec un degré élevé de certitude qu'il s'agit d'un matériau recyclé.
Un fil contient des fibres de différentes couleurs.
Dans le cas du coton, la totalité du fil ou du tissu est teintée. Ainsi, si nous détectons différentes couleurs (ou écru et couleur) dans un même fil, cela signifie que l'origine est différente et qu'au moins les fibres colorées ont été recyclées à partir d'un fil ou d'un tissu qui a été précédemment teint.
(b) Défauts mécaniques : Les images microscopiques montrent très clairement les effets de la déchirure ou du déchiquetage. Les fibres déchirées ont généralement des extrémités effilochées causées par cette forte action mécanique.
Les fibres présentent de nombreux défauts mécaniques, dus au fait que le tissu est d'abord déchiqueté (déchiré en morceaux) pour être recyclé.
Néanmoins, nous devons être prudents dans nos conclusions : ce n'est pas parce que nous ne verrions pas ces caractéristiques typiques du recyclage que les matériaux recyclés n'ont pas été déployés. Plusieurs entreprises tentent de développer des procédés de plus en plus performants, qui ne nécessitent plus de détruire mécaniquement les fibres.
Donc : plus la qualité des fibres recyclées est bonne, plus il est difficile de les reconnaître.
(c) Longueur des fibres : la longueur des fibres présentes peut également nous renseigner : les fibres de coton ont généralement une longueur de 2,5 à 4 cm. Lors du recyclage, les tissus sont souvent coupés en petits morceaux, ce qui raccourcit la longueur des fibres. Une grande quantité de fibres courtes peut donc indiquer un matériau recyclé.
Polyester recyclé
2- Mesure via les paramètres de qualité
Lors du recyclage thermique (extrusion) du matériau PET en fibres textiles, une perte de qualité se produit toujours, se manifestant par exemple par une réduction de la viscosité intrinsèque, une décoloration ou un changement de la température de cristallisation.
Ces changements peuvent être surveillés sous la forme d'un contrôle de qualité en comparant la matière première (matériaux en polyester collectés) et le produit final lors du recyclage.
Cependant, ces paramètres de qualité ne sont pas adaptés pour déterminer le contenu recyclé d'un produit présent sur le marché, car nous ne connaissons pas le matériau de départ. Ce matériau de départ peut être constitué de fractions de différentes origines dont nous ignorons la qualité originelle.
Avec les matériaux recyclés, nous ne pouvons donc mesurer les paramètres de qualité qu'à la fin du processus. Par exemple, une viscosité élevée peut indiquer un produit non dégradé, mais peut également signifier que le polymère vierge avait une viscosité encore plus élevée.
Dans le cas du PET recyclé, comme dans celui du recyclage du coton, les producteurs contrôlent de plus en plus leur production et les pertes de qualité diminuent.
La norme britannique BSI Flex 6228: v2.0 - Plastic packaging. Assessment of recycled content within polyethylene terephthalate (PET) virgin material and recyclate blended packaging materials produced from mechanical recycling methods. Specification and test methods - (publiée en avril 2022) est un exemple d'une méthode d'essai pour déterminer les matériaux recyclés dans les matériaux d'emballage en plastique sur la base de ces paramètres de qualité.
3 - Mesurer en déterminant le contenu de l'IPA
Polyester est l'abréviation de poly(éthylène téréphtalate). Dans la production du PET, deux monomères sont condensés en un polymère : l'éthylène glycol et l'acide téréphtalique. Un copolymère est aussi généralement utilisé dans la production de bouteilles en PET. Dans ce copolymère, une petite fraction de l'acide téréphtalique est remplacée par de l'acide isophtalique (IPA). Dans les matériaux textiles, ce copolymère n'est jamais utilisé comme matière première pour les fils.
Les bouteilles en PET sont la principale source de flux de déchets post-consommation à recycler. De nombreuses fibres de polyester recyclées contiennent donc des composants provenant de bouteilles en PET. Par conséquent, contrairement aux fibres vierges, ces fibres contiendront de l'IPA.
La présence d'IPA peut être mesurée par différentes techniques (chromatographie, RMN). La détection de l'IPA indique presque certainement que des matériaux provenant de bouteilles en PET sont présents dans la fibre.
Ici aussi, il faut être prudent : l'absence d'IPA ne signifie pas qu'il n'y a pas de polyester recyclé. En effet, on peut utiliser d'autres sources de flux de déchets dans lesquels le copolymère n'est pas présent.
L'IPA est également utilisé pour calculer le pourcentage de matériaux recyclés. Pour cela, il est supposé que les bouteilles en PET du monde entier contiennent une teneur constante (± 2,3%) en IPA. Ainsi, si nous mesurons le rapport entre l'IPA et l'acide téréphtalique normal et que nous arrivons à une fraction de ces 2,3 %, nous connaissons la fraction de copolymère utilisée dans les bouteilles. Cela suppose qu'il s'agit également de la fraction de matériaux recyclés.
Toutefois, il convient de souligner que deux conditions préalables peuvent conduire à une conclusion erronée : tous les producteurs de bouteilles PET n'utilisent pas une fraction IPA de 2,3 % et, en outre, il est possible que la totalité de la fraction de polyester recyclé ne provienne pas de bouteilles PET. Ces deux facteurs peuvent entraîner des erreurs importantes dans la détermination quantitative du PET recyclé.
Actuellement, le test IPA est le seul test sur le marché qui offre un certain degré de fiabilité pour la détermination du PET recyclé, bien que les résultats doivent toujours être interprétés avec prudence.
Nous continuons à chercher la méthode de test ultime
Centexbel mène actuellement plusieurs projets de recherche axés sur les matériaux recyclés, dont un projet consacré à la détection et à l'évaluation des matériaux recyclés à l'aide de différentes techniques.
Si vous souhaitez faire déterminer la teneur en matières recyclées de vos matériaux, nous serons heureux de vous orienter vers le laboratoire de chimie ou de plastique.
Vous pouvez également toujours contacter votre conseiller pour lui poser vos questions.