Le polyester est une catégorie de polymères qui, d'un point de vue chimique, contiennent un groupe fonctionnel ester dans la chaîne principale. Bien qu'il existe de nombreux types de polyester, le terme est généralement utilisé pour désigner le polyéthylène téréphtalate, ou PET. Sa composition peut être à la fois naturelle et synthétique, ce qui rend certains types biodégradables, alors que la plupart des polyesters synthétiques ne le sont pas.
Les utilisations du polyester
La plupart des types de polyester sont composés de thermoplastiques qui ont plusieurs applications. La principale est la production de tissus et de tricots utilisés pour les chemises, les pantalons, les draps, les rideaux, les meubles et l'ameublement. Dans l'habillement, bien qu'il ait un toucher artificiel par rapport aux vêtements fabriqués avec des fibres naturelles, le tissu de polyester présente certains avantages.
Il est notamment plus durable, conserve mieux ses couleurs et résiste mieux aux aspérités. Pour ces raisons, il est très courant de mélanger des fibres de polyester avec des fibres naturelles lors de la fabrication de vêtements, ce qui permet de combiner les caractéristiques du tissu.
Outre les vêtements, le polyester est utilisé comme matière première dans l'industrie manufacturière :
- Bouteilles en plastique (bouteilles PET)
- Films
- Filtres
- Peinture en poudre
- Renforcement des pneus
- Matériau isolant
- Rembourrage des coussins
- Écrans LED
- Finition d'instruments de musique et d'autres produits
Toutefois, son utilisation a des incidences sur l'environnement, de la production à l'élimination. La production de polyester entraîne l'émission de composés organiques volatils (COV) et d'effluents contenant de l'antimoine. Son utilisation, son élimination correcte ou incorrecte génère un matériau nocif pour l'homme et les animaux, le microplastique.
Histoire du polyester
Les chimistes britanniques John Rex Whinfield et James Tennant Dickson, employés de la Calico Printer's Association, à Manchester (Angleterre), ont breveté le polyéthylène téréphtalate (PET) en 1941, avec le soutien des recherches de Wallace Carothers. Le PET est à la base des fibres synthétiques telles que le polyester.
Whinfield et Dickson, ainsi que les inventeurs W.K Birtwhistle et C.G Ritchiethey, ont créé le premier polyester appelé térylène en 1941 par Imperial Chemical Industries (ICI). Peu après, Dupont a lancé le dacron, la deuxième fibre polyester, en 1951, développée à partir de l'achat des droits d'auteur du térylène.
Dans les années 1960, la production de fibres manufacturées s'est accélérée en raison de l'innovation continue sur le marché, atteignant environ 30 % de la consommation américaine. Les nouvelles fibres révolutionnaires offrent un confort, se détachent plus facilement, sont plus blanches, plus brillantes et plus résistantes.
Aujourd'hui, le polyester est largement reconnu comme un tissu très populaire. Grâce aux progrès de la technologie, le polyester est très bien établi sur le marché. Cela est également dû à la découverte des microfibres et aux diverses applications possibles de ce matériau.
Polymères biodégradables
Les polymères biodégradables sont des polymères dont la dégradation résulte de l'action de micro-organismes naturels tels que les bactéries, les champignons et les algues. Ils peuvent être consommés en quelques semaines ou quelques mois dans des conditions de biodégradation favorables. Ils peuvent provenir de sources naturelles renouvelables telles que le maïs, la cellulose, la pomme de terre, la canne à sucre. Ils peuvent également être synthétisés par des bactéries à partir de petites molécules telles que l'acide butyrique ou l'acide valérique.
Les polylactates (PLA) et les polyhydroxyalcanoates (PHA) sont des exemples de polymères biodégradables appartenant à la classe des polyesters.
Recyclage
Bien qu'elles soient à base de pétrole, les fibres de polyester peuvent être recyclées dans certains cas. Les T-shirts en polyester qui utilisent des bouteilles en PET comme matériau de base sont désormais monnaie courante. Pourtant, ces objets peuvent continuer à libérer des micro-énanoplastiques dans l'environnement.
Ce processus d'utilisation de bouteilles en PET pour produire des tissus en polyester présente des avantages. Il permet notamment de ne pas utiliser de pétrole et de réduire de 70 % les dépenses énergétiques par rapport à ce qui serait nécessaire pour produire une fibre vierge. En outre, les bouteilles ne sont pas jetées dans l'environnement. Le tissu est également recyclable à 100 % et peut être utilisé à l'inverse pour la production de bouteilles en PET.
Le principal problème lié au recyclage de ce matériau réside dans le mélange des tissus. En effet, il est courant de voir un vêtement dont la composition comporte un pourcentage de polyester et d'autres fibres.
Ce mélange rend difficile la séparation du polyester pour le recyclage du matériau, ce qui rend souvent le vêtement non recyclable. Un autre problème est celui du coût. Une fibre de polyester recyclée est environ 20 % plus chère qu'une fibre vierge, tout en étant de moins bonne qualité.
Problèmes environnementaux
Parce qu'elle est basée sur le pétrole, la production de polyester n'est pas durable, et l'extraction de la matière première cause beaucoup de dommages à l'environnement. La fabrication du polyester utilise de grandes quantités d'eau pour le refroidissement. Elle utilise également une grande quantité de produits chimiques nocifs, tels que les lubrifiants. Ces produits peuvent devenir des sources de contamination si l'on n'y prend pas garde.
Le processus de production consomme également de grandes quantités d'énergie. En outre, certains types de polyester ne sont pas biodégradables et peuvent mettre jusqu'à 400 ans pour se décomposer dans la nature.
Un autre problème environnemental lié au polyester est la contamination par des microplastiques qui finissent par se détacher de ses fibres au cours des cycles en machine à laver, endommageant ainsi les écosystèmes. Les petits animaux se nourrissent du plastique contaminé et, le long de la chaîne alimentaire, finissent par transmettre l'intoxication à l'homme.
Dans une étude récente, des chercheurs ont découvert que, lors d'un simple lavage, un vêtement en polyester peut libérer jusqu'à 1 900 microfibres. Ces résidus suivent l'eau utilisée pour le lavage jusqu'à leur destination finale : les plans d'eau et les océans.
Il a également été découvert que parmi les matériaux produits par l'humanité et retrouvés sur les côtes océaniques, environ 85 % sont composés de microfibres de matériaux synthétiques. Outre la question des microplastiques, les autres impacts du polyester sur l'environnement ne sont pas connus avec certitude. Et le problème est qu'une grande partie de la surface des océans est déjà contaminée par les microplastiques.
Organique ou synthétique?
Bien que les fibres naturelles soient meilleures pour l'environnement parce qu'elles sont biodégradables, leur production de masse a eu plusieurs répercussions sur l'environnement.
La production de coton est le plus grand utilisateur de produits agrochimiques au monde, utilisant 25 % de toute la consommation mondiale pendant sa culture. Cela entraîne des contaminations qui causent la mort de milliers de personnes chaque année. En outre, on estime qu'environ deux tiers de l'empreinte carbone générée lors de la fabrication d'un vêtement seront encore émis après sa vente.
Dans la réalité d'aujourd'hui, nous sommes loin d'un système vestimentaire durable. On ne se rend pas encore compte que la matière contenue dans la fibre n'est qu'une partie de l'impact généré par cette industrie. On estime que 20 à 50 % de l'empreinte écologique d'un vêtement provient du transport. En plus de la distribution et de l'élimination de la matière.
Les deux types de matières premières ayant un impact important, il convient de rechercher les meilleures alternatives. L'utilisation de fibres organiques plus respectueuses de l'environnement, telles que le coton biologique, tend à être une meilleure option car elle n'utilise pas de produits chimiques dans sa production et ne pollue pas l'environnement.
D'autres fibres organiques alternatives, telles que les tissus à base de soja et de bambou, sont également déjà présentes sur le marché, bien que leur volume soit très faible. Les fibres synthétiques ont une bonne durabilité et se dégradent moins dans l'environnement si on les compare à celles fabriquées de manière conventionnelle.