Mostafa Jabbari montre le solvant appliqué sur le textile en polyamide. Crédit :Université de Borås
Lorsque le doctorant Mostafa Jabbari a commencé son projet de recherche, l'objectif était d'améliorer les propriétés du matériau utilisé pour les bioréacteurs textiles. Mais il a changé de voie et a développé un tout nouveau matériau textile avec de meilleures propriétés que l'objectif initial. La matière est plus légère, plus forte, plus résistant à la chaleur et aux intempéries, moins cher à fabriquer, utilise moins de produits chimiques, et est 100% recyclable.
Matériaux mixtes non recyclables
"Dans la première partie de mon projet, J'ai modifié un matériau existant pour améliorer ses propriétés isolantes afin de résister aux changements de température. Mais il y avait deux problèmes :l'un était que l'adhérence entre les deux constituants, C'est, le matériau qui forme une couche d'étanchéité, n'avait pas des propriétés d'adhérence suffisantes et le revêtement n'est pas resté adhérent. L'autre problème était la recyclabilité, ce qui signifie qu'il s'agissait d'un matériau mélangé, un matériau pour le tissu lui-même et un autre pour l'enduction, ce qui le rend extrêmement difficile à recycler, sinon impossible, " il dit.
La deuxième partie du projet était, donc, d'utiliser le même matériau à la fois dans le textile et le revêtement. Le polyamide s'avérerait parfait pour les besoins du projet. Le résultat a été un tout nouveau type de matériau textile qui surpasse les matériaux existants sur plusieurs points et peut être recyclé encore et encore. Il appelle le nouveau matériau APCT, qui signifie textile enduit composite tout polyamide, contrairement aux textiles avec, par exemple, Revêtement PVC. La méthode la plus courante pour rendre un matériau textile dense est d'appliquer une couche d'étanchéité et de la faire adhérer à l'aide de chaleur ou de produits chimiques, qui demande beaucoup d'énergie et d'eau. La solution de Mostafa Jabbari consistait à incorporer le textile et le revêtement l'un dans l'autre dans un processus qui ne dépend ni de la chaleur ni de grandes quantités d'eau.
La solution, un nouveau solvant
"J'ai dissous du polyamide avec un solvant composé d'acide formique et je l'ai appliqué sous forme de film mince sur le textile en polyamide. La solution fait glisser les brins de polymère dans le tissu. Lorsque le solvant s'évapore, entièrement sans chaleur ou autres produits chimiques, les brins de polyamide dans la solution et le textile sont enchevêtrés les uns dans les autres et le résultat est un tout nouveau matériau textile imperméable."
Expérience en laboratoire – un solvant polyamide est appliqué sur un morceau de textile polyamide. Crédit :Université de Borås
Cependant, le solvant qu'il a utilisé au début s'est avéré avoir des propriétés difficiles, comme ça sent mauvais, est cher, et est inflammable. Par conséquent, il a développé un nouveau concept pour le solvant, également.
"Le défi était de produire un mélange avec le moins d'acide formique possible, mais avec les bonnes propriétés pour pouvoir dissoudre le polyamide. Nous avons fait plusieurs expériences dans lesquelles nous avons remplacé près de la moitié de la quantité d'acide formique par de l'urée et du chlorure de calcium, deux substances inoffensives. Le résultat était un solvant nettement plus respectueux de l'environnement. Cependant, le procédé doit être affiné pour fonctionner industriellement, " il explique.
Nouvelle méthode d'appariement des produits chimiques
L'obtention du mélange optimal peut se faire en le testant, mais avec plusieurs substances chimiques impliquées, soit de la chance pure, soit d'innombrables expériences sont nécessaires pour faire correspondre différentes substances et proportions aux mélanges souhaités. Par conséquent, une méthode informatisée a également été introduite pour obtenir une correspondance raisonnable et ainsi minimiser le besoin du nombre d'expériences. Il s'agit d'une méthode que les chercheurs d'autres domaines peuvent également utiliser lorsqu'ils développent ou doivent remplacer ou concevoir un profil de mélange de solvants.
Bien que le point de départ du projet doctoral Mostafa Jabbaris ait été de développer un matériau adapté spécifiquement aux réacteurs textiles, avec les bonnes propriétés en termes d'isolation, perméabilité, et flexibilité, il voit bien d'autres applications possibles.
« Le nouveau textile pourrait, par exemple, être utilisé pour les tentes, différents types de bâtiments structurels avec éléments gonflables, ou pour tout ce qui doit être léger et rester imperméable."
Les propriétés acquises sont que le nouveau matériau textile pèse 20 pour cent de moins que s'il avait un revêtement en PVC, c'est moins cher à produire, aucune chaleur ou énergie n'est requise, aucun produit chimique supplémentaire n'est nécessaire en plus du solvant lui-même, et le nouveau matériau textile peut être recyclé car il se compose d'un seul composant.
