Dans un monde submergé par la mode rapide – une industrie qui produit un volume élevé de vêtements bon marché à un prix coût immense pour l’environnement – plus des deux tiers des vêtements sont désormais fabriqués à partir de tissus synthétiques, tels que le nylon, le polyester, l’acrylique et la rayonne.

Lorsque les vêtements fabriqués à partir de tissus synthétiques vont dans la machine à laver, le frottement causé par les cycles de nettoyage produit de minuscules déchirures qui font que les fibres microplastiques – mesurant moins de 500 micromètres de longueur – se détachent et se frayent un chemin dans les égouts pour pénétrer dans les cours d’eau, où le les particules peuvent être difficiles à éliminer et prendre des décennies ou plus pour se décomposer complètement.

Mais les chercheurs de l’Université de Toronto affirment que la solution glissante à ce problème pourrait déjà se trouver dans votre armoire : un revêtement de polymère organique à base de silicium que l’on trouve dans de nombreux produits ménagers.

Kévin Golovinprofesseur adjoint de génie mécanique et industriel à la Faculté des sciences appliquées et de génie, et son équipe ont créé un revêtement à deux couches composé de brosses en polydiméthylsiloxane (PDMS), qui sont des chaînes linéaires de polymères uniques issues d’un substrat pour former un couche de surface à l’échelle nanométrique.

Les expériences menées par l’équipe ont montré que ce revêtement peut réduire considérablement la perte de microfibres des vêtements en nylon après des lavages répétés, selon résultats publiés dans Nature Sustainability.

« Mon laboratoire travaille avec ce revêtement sur d’autres surfaces, y compris le verre et les métaux, depuis quelques années maintenant », explique Golovin. « L’une des propriétés que nous avons observées est qu’il est assez glissant, ce qui signifie qu’il a un frottement très faible. »

Le PDMS est utilisé dans les shampooings pour rendre les cheveux brillants et glissants, et est également utilisé comme additif alimentaire dans les huiles pour empêcher les liquides de mousser lors de la mise en bouteille.

Sudip Kumar Bornichercheur postdoctoral dans le laboratoire de Golovin et auteur principal de l’étude, a estimé que la réduction de la friction qui se produit pendant les cycles de lavage avec une finition de tissu à base de PDMS pourrait empêcher les fibres de se frotter et de se rompre pendant le lavage.

L’un des plus grands défis auxquels les chercheurs ont été confrontés au cours de leur étude était de s’assurer que les brosses PDMS restaient sur le tissu. Lahiri, ingénieur textile de métier, a développé une amorce moléculaire basée sur sa compréhension des colorants textiles.

Lahiri a pensé que le type de liaison responsable de la couleur des vêtements teints après des lavages répétés fonctionnerait également pour le revêtement PDMS.

Ni l’apprêt ni les brosses PDMS ne fonctionnent séparément pour diminuer la perte de fibres microplastiques. Mais ensemble, ils ont créé une finition solide qui a réduit la libération de microfibres de plus de 90 % après neuf lavages.

« Les brosses PDMS sont respectueuses de l’environnement car elles ne sont pas dérivées du pétrole comme de nombreux polymères utilisés aujourd’hui », déclare Golovin, qui a reçu un prix Connaught New Researcher pour ce travail.

« Avec l’ajout de l’apprêt de Sudip, notre revêtement est suffisamment robuste pour rester sur le vêtement et continuer à réduire la perte de microfibres au fil du temps. »

Le PDMS étant naturellement un matériau hydrofuge, les chercheurs travaillent actuellement à rendre le revêtement hydrophile afin que les tissus enduits puissent mieux évacuer la transpiration. L’équipe a également élargi la recherche pour aller au-delà des tissus en nylon, y compris les mélanges de polyester et de tissus synthétiques.

« De nombreux textiles sont constitués de plusieurs types de fibres », explique Golovin. « Nous travaillons à formuler la bonne architecture polymère afin que notre revêtement puisse adhérer durablement à toutes ces fibres simultanément. »

Les gouvernements du monde entier ont cherché des moyens de minimiser les débris provenant du lavage des tissus synthétiques, car ils peuvent s’accumuler dans les océans, les lacs et les rivières, menaçant la vie marine et entrant dans la chaîne alimentaire humaine par leur présence dans les aliments et l’eau du robinet. Un exemple est les filtres de machine à laver, qui sont devenus une solution de premier plan pour empêcher les fibres microplastiques de pénétrer dans les cours d’eau. En Ontario, les députés ont présenté un projet de loi cela nécessiterait des filtres dans les nouvelles machines à laver de la province.

« Et pourtant, lorsque nous regardons ce que font les gouvernements du monde entier, il n’y a aucune tendance à empêcher la création de fibres microplastiques en premier lieu », déclare Golovin.

« Notre recherche va dans une direction différente, où nous résolvons réellement le problème plutôt que de mettre un pansement sur la question. »

Source: Université de Toronto