The decolorization of a cotton fabric dyed with a reactive dye (C.I. Reactive Black 5) was studied using an optimized ozone-assisted process at pilot scale. Box–Behnken design was used to evaluate the effects of three parameters on the decolorization of the dyed textile, namely, pH of the treatment (3–7), ozone concentration (5–85 g/m³ of ozone), and treatment time (10–50 min). The fitted mathematical model allowed us to plot response surfaces as well as isoresponse curves and to determine optimal decolorization conditions. In this study, we have proposed a pilot-scale machine which utilizes ozone for the color stripping of the dyed cotton. This pilot-scale application opens up the route for application of ozone at an industrial scale for achieving sustainability in the textile industry.

Research approaches on the use of ecotechnologies like ozone assisted processes for the decolorization of textiles are being explored as against the conventional alkaline reductive process for the color stripping of the cotton textiles. The evaluation of these ecotechnologies must be performed to assess the environmental impacts. Partial “gate to gate” Life Cycle Assessment (LCA) was implemented to study the ozone based decolorization process of the reactive dyed cotton textiles. Experiments were performed to determine input and output data flows for decolorization treatment of reactive dyed cotton textile using the ozonation process. The functional unit was defined as “treatment of 40 g of reactive dyed cotton fabric to achieve more than 94% color stripping”. Generic and specific data bases were also used to determine flows, and International Life Cycle Data system (ILCD) method was selected to convert all flows into environmental impacts. The impact category “Water resource depletion” is the highest for all the ozonation processes as it has the greatest relative value after normalization amongst all the impact indicators. Electricity and Oxygen formation were found to be the major contributors to the environmental impacts. New experimental conditions have been studied to optimize the impacts.

Color stripping is one of the most convenient ways to rectify the various shade faults occurred during printing or dyeing process of textiles. But, the conventional chemical assisted process poses serious risk of the environmental pollution. Secondly, the chemical recycling of the cellulosic fibers may be disrupted due to the presence of the impurities like colorants, finishes, and the additives in the discarded textiles. So, there is a need to study ways to remove such impurities from the discarded cellulosic textiles in a sustainable manner. This work examines the decolorization of the pigment prints on cellulosic fabrics at pilot scale using an ozone-assisted process. The effect of varying pH, ozone concentration and the treatment time on the decolorization of the pigment prints was optimized using the response surface methodology technique. The effects of ozonation process parameters on the mechanical properties of cellulosic cotton fabric were measured. Decolorization of pigment printed samples was studied with respect to the surface effects by a scanning electron microscopy (SEM), and the chemical removal effects of ozonation treatment were studied using X-ray photoelectron spectroscopy. The possible mechanism regarding the action of ozone for the decolorization is discussed.

The textile coloration sector normally employs the color stripping process for correcting the various faults obtained during the wet processing operations like the printing and dyeing. However, the traditional method for the color stripping carries with it the possibility of grave ecological pollution. The purpose of this work is to investigate the new, ecological method such as ozone based process for the color stripping of the reactive dyed textiles. This novel ozonation process was performed at room temperature with low amount of chemical auxiliaries. The effects of different process parameters like the acidic pH, 45 g/m3 ozone concentration and the treatment time of 30 minutes on the color stripping was investigated. Additional colorimetric analysis has been studied. The results indicate that the color stripping was achieved effectively at the atmospheric temperature with the ozonation process. This proposed technique was successfully implemented for the color stripping of different reactive dyes on the cotton substrate. Cotton dyed textiles Decolorization Eco technology Ozone assisted process COPYRIGHT: © Global Science Press ajinkya.powar@ensait.fr (Ajinkya Powar) anne.perwuelz@ensait.fr (Anne Perwuelz)

ACV et éco-conception dans le domaine de l'élimination des produits chimiques des déchets textiles pour le recyclage des textiles: L'industrie textile évolue rapidement et est également en constante mutation. Elle développe constamment de nouvelles techniques pour le recyclage des textiles et la poursuite des recherches est vitale pour les besoins futurs. La capacité de recycler un matériau textile est un pas vers une industrie plus verte et durable. Cependant, le recyclage des textiles pose de nombreux défis et difficultés. Les colorants et autres impuretés présents sur les textiles gênent et souvent empêchent le recyclage chimique. L'objectif de notre étude est de trouver des méthodes pour éliminer les teintures ou les colorants des textiles en coton pour les scénarios de fin de vie et de recyclage. Le processus d'élimination des additifs chimiques de manière écologique ajouterait de la valeur au recyclage des textiles, ce qui permettrait d'obtenir un textile recyclé de meilleure qualité. Pour examiner ce sujet, une étude de la littérature concernant les produits chimiques et le processus d'élimination ainsi que les méthodes de recyclage a été réalisée. En général, le traitement réducteur alcalin est effectué à l'aide d'hydroxyde de sodium et d'un agent réducteur comme l'hydrosulfite de sodium pour l'élimination de la couleur des textiles à teinture réactive. Une étude bibliographique sur les différents procédés de décoloration, leurs inconvénients, leur viabilité à l'échelle industrielle, etc. a également été réalisée. Dans cette étude, nous avons proposé l'application du processus assisté par l'ozone pour la décolorantion des textiles teints réactifs en utilisant une installation à l'échelle pilote. La qualité des tissus décolorés a été déterminée en termes de pourcentage de décoloration, de propriétés mécaniques et d'analyse colorimétrique. Des outils de méthodologie de surface de réponse comme la conception de Box-Behnken ont été utilisés pour examiner les effets de trois paramètres qui sont le pH du traitement (3-7), le temps de réaction (10-50 min) et la concentration d'ozone (5-85 g/m3 d'ozone). Le processus d'ozonation a permis d'obtenir une décoloration de près de 98 %. Le processus d'ozonation se fait à température ambiante et peut également être réalisé sans produits chimiques agressifs. De plus, nous avons également étudié d'autres méthodes de décoloration, comme le procédé à base de glucose. Les résultats démontrent que le processus assisté par le glucose peut apparaître comme une alternative écologique au processus conventionnel. Le glucose peut agir comme un agent réducteur écologique alternatif à l'agent réducteur conventionnel comme l'hydrosulfite de sodium. Les dommages aux propriétés mécaniques sont moindres par rapport au procédé conventionnel et au procédé à l'ozone. Cependant, le processus assisté par le glucose utilise des températures élevées pour une décoloration efficace. Enfin, l'étude a souligné la nécessité de développer de nouvelles méthodes avec un minimum de dommages à la qualité des fibres. Parmi tous les indicateurs d'impact, "l'épuisement des ressources en eau" est le plus élevé pour tous les procédés d'ozonation car il a la plus grande valeur relative après normalisation. Il a été constaté que les principaux contributeurs aux impacts environnementaux étaient l'électricité et la formation d'oxygène. Pour optimiser ces impacts, de nouvelles conditions expérimentales ont été étudiées. La décoloration des textiles imprimés avec des pigments a également été étudiée avec le processus assisté par l'ozone. Cette étude souligne également la nécessité d'étudier la présence de contaminants tels que les revêtements présents sur les textiles aprés usage.