Brevet FR2191984A1 — publié le 19740208

La présente invention concerne un procédé de réutilisation de déchets de matières synthétiques, telles que des maières plastiques, notamment, des résines polyoléfines,deS résines vinyliques et styréniques, en films, flacons, récipients, mousse, plaques, formes moulées, etc. . L'invention concerne également les produits obtenus à l'aide dudit procédé. On sait que le volume des ordures ménagères est accru considérablement par des matières non biodégradables, d'une incinération difficile et dangereuse, qui sont volumineuses et rès légères. Leur faible densité et leur imputréscibilité leur permetd'envahir les cours d'eau et meme la mer. Lorsque lton fait brûler le chlorure de polyvinyle, il se produit un dégagement d'acide chlorhydrique qui ronge les appareils dtinciné- ration si bien que celle-ci n'est pratiquement pas utilisée pour les matières plastiques.On voit que dans le cadre de la sauvegarde de I'environnement, ltemploi des matières plastiques pour emballage pose d'important8 problèmes aux collectivités. Ltidée de la présente invention est que la récupération séparée des déchets de matières plastiques rendrait service à l'environnement, sauvegarderait la nature et apporterait une matière première à faible prix de revient. Toutefois les problèmes à résoudre par cete récupération sont essentiellement la collecte des déchets, la technique d'utilisation et de transformation de ceux-ci et la possibilité de fabriquer des produits vendables. Le ramassage des déchets de matières plastiques est un problème administratif. Les collectivités pourraient obliger une collecte séparée des matières plastiques. Pour l'utilisation et la transformation des matières plastiques à récupérer, on peut classer celles-ci en trois catOgories : - les polyoléfines sous forme de films, de sachets et de bouteilles, - les résines vinyliques, sous forme de bouteilles, notamment, - les polystyrènes, rigides, sous forme d'emballages, de mousse, de boitiers, etc... Les deux premières catégories représentent la plus forte proportion de matière plastique à récupérer. Dans le produit récupéré, malgré les nettoyages, il peut subsister des impuretés diverses telles que du papier, de ltencre, des poussières, des métaux et des déchets solides de tous ordres. Ltinvention prévoit donc un procédé permettant de réaliser un produit nouveau à ltalde des produits récupérés. Le procédé de ltinvention est caractérisé par la combinaison des opérations suivantes a) une récupération des diverses matières; b) un nettoyage, par lessivage, par exemple; c) un essorage etun séchage; d) un broyage; e) une séparation des corps étrangers; f) un mélange des produits broyés; g) une analyse d'un échantillon suffisamment représentatif de l'ensemble d'un lot de produits broyés et mélangés; h) un ajustage de la composition du lot en fonction de ltana- lyse pour amener ledit lot à l'intérieur d'une fourchette de composition donnée; i) un brassage de l'ensemble du lot avec addition éventuelle d'un agent gonflant; J l'introduction de la poudre obtenue dans une machine classique de transformation des matières plastiques foncionnant à une température plus élevée que celle nécessaire au travail de chacun des composants essentiels pris isolément; k) le choix du taux étirage du produit fini suivant le résultat que l'on veut obtenir. La température de fonctionnement de la machine de transformation des matières plastiques est de tordre de 150 à 180 C. La machine pouvant etre une extrudeuse ou une machine de moulage par injection. Le produit obtenu par le procédé ci-dessus défini est caractérisé par une structure alvéolaire, fibreuse, aec fibres orientées longitudinalement, les fibres étant plus nombreus en surface, ladite surface présentant une croute lisse et brillante, ledit produit étant autoextinguible. On constate que les produits constituants sont regroupés dans des chaines moléculaires pures enchevêtrées dans des chaînes de produits voisins et que 11 ensemble du produit contient des éléments fusibles à température plus élevée que celle de travail de la machine et même des charges d'infusibles qui restti l'état de grains dans ltensemble de de la masse. Une coupe laisse apparaître une couche de polychlorure de vynile constituant une peau très fibreuse. La description ci-après donne quelques exemples non limitatifs de réalisation du produit de l'invention avec le procédé nouveau défini ci-dessus. Comme on 11a vu, les produits récupérés sont broyés, nettoyés et séparés pour doser les différents éléments pulvérisés et homogénéisés. On obtient une poudre qui peut être réemployée. Si on introduit cette poudre dans une eirudeuse classique et qu'on en sort en profil tel qu1un tube, une planche ou une plaque, on observe une strudure très différente de celle d'une résine à l'état pur. La structure en est fibreuse. On peut supposer que lors de la fusion due au cisaillement dans la vis de ltextrudeuse, les molécules de différentes matieres se regroupent et constipent des chaines moléculaires pures, chaque chaine étant enchevêtrée dans les chaines des autres produits. Ceci se produit si la température de travail a été choisie au-dessus de celle nécessaire au travail de chacun des composants pris isolément.Ainsi lorsqu'on mélange du polyéthy lène, du chlorure de polyvinyle et du polysthyrène, on prend la température de travail du polyvinyle si bien que l'on dépasse la température nécessaire au travail du polyoléfine et du sty irénique. S'il existe des matières à pointe de fusion supérieure, telle que du nylon, ou de matière franchement infusibles telles que des W:piers, celles-ci resteront à l'état de grain ce qui n1 est pas gênant si lesdits grains ont une granulomètrie suffisamment fine.Lors de la sortie de la filière d'extruslon, on constate une migration du chlorure de vinyliquesvers l'extérieur qui constitue une peau très fibreuse enveloppant le centre qui est plus hétérogène. D'tailleurs on peut ajouter aux grains de matière plastique un agent gonflant classique ou simplement de la vapeur d'eau, agent gonflant qui accroit la structure fibreuse en améliorant considérablement la fibrillation du produit. Ceci est un résultat tout-d-fait inattendu, car si on introduit le même agent gonflant dans la matière pure, on obtient un produit contenant de petits alvéoles, ladite matière étant enfermée dans une croute homogène ne présentant aucune alvéole. Le taux d'étirage accentue llorientation longitudinale des fibres au détriment de la cohésion latérale. Suivant l'usage recherché, ce taux sera choisi plus ou moins élevée, Naturellement le produit extrudé aura des propriétés qui dépendront DEs proportions des composants mais la structure variera peu. Si lton veut obtenir un produit à propriété constante, on devra erfectuer un triage initial, par densité e par exemple, après une analyse du lot et complèment de produit pur venant par exemple de déchets industriels pour ramener l'ensemble à la composition standard qui est désirée. Finalement, le produit obtenu à partir de ces diverses matières plastiques mélangées donne un produit composite où chaque composant nta aucune réaction pratique llun sur l'autre. Des propriétés du produit final sont différentes de chaque corps travaillé isolément. Elles sont comp36nentaires, Le polystyrène naturel seul est cassant. Dans la combinaison avec le vinylique, on obtient un produit à module dtélasticité élevé. le polyoléfine représente une charge rendant l'ensemble plus ou moins souple. Un résultat particulièrement avantageux et inattendu est que le produit obtenu à partir des trois éléments de baie est rigoureusement autoextinguible ; ce qui n'est pas le cas du styrénique ou du polyoléfine isolé. L'emploi du produit obtenu peut trouver des applications infinies. Toutefois, on devra exclure la fabrication de produits à parois minces, tels que des bouteilles ou des gaines qui sont fabriquées initialement avec des résines pures. De préférence on starrangera pour fabriquer des produits irréalisa bles en matière plastique massive du fait du prix élevé. Par exemple, on pourra immiter particulièrement facilement des objets fabriqués en bois sous la forme de planches, de panneaux, lattes, liteaux ou profils spécialisés. En effet la structure du produit de l'invention est très voisine du bois par son aspect et sa densité. Toutefois elle possède une meilleure homogénéité, elle est supérieure au point de vue stabilité dimensionnelle, flexibi lité, imputrèscibillé. Elle est hydrofuge, Cependant, elle est moins bonne que le bois en ce qui concerne le coefficient de dilatation thermique, le module dtélasticié et le fluage sous contrainte. On pourra utiliser encore le produit de ltinvention pour des matériaux de couvertures, de bardages, de tuiles ou d'ardoises artificielles, pour le revetement de sol les chapes d'étanchéité, des caisses d'emballage (remplacement du carton) pour des mendrins d'enroulement de tissus ou de papier. On a indiqué précédemment, que le produit de ltinven- tion était fabriqué par extrusion. D'autres formes de fabrications, telles que le moulage ou l'injection, sont aussi possibles, en partant de la poudre récupérée et nettoyée comme il a été indiqué au début de la présente descriplon. Naturellement on peut envisager que la fabrication des granulés et celle des matières moulées extrudées ou autre soit à des endroits différents. REVENDICATIONS 1 ) Procédé de réutilisation de déchets de matières synthétiques, telles que des matières plastiques, notamment, des polyoléfines, des résines vinyliques et styréniques, en films, flacons, récipients, mousses, plaques, formes moulées, etc..., c a r a c t é r i s é par la combinaison des opérations suivantes a) une récupération des diverses matières; b) un nettoyage, par lessivage par exemple; c) un essorage et un sciage; d) un broyage; e) une séparation des corps étrangers; f) un mélange des produits broyés; g) une analyse dlun échantillon suffisamment représentatif de l'ensemble d'un lot de produits broyés et mélangés; h) un ajustage de la composition du lot en fonction de ltana- lyse pour amener ledit lot à 11 intérieur d'une fourchette de composiion donnée; i) un brassage de ltensemble du lot avec addition éventuelle d'un agent gonflant; j) l'introduction de la poudre obtenue dans une machine classique de transformation de maitères plastiques fonctionnant à une température plus élevée que celle nécessaire au travail de chacun des composants essentiels pris isolément; k) le choix du taux d'étirage du produit fini suivant le résultat que l'on veut obtenir. 2o) Procédé de réutilisation de déchets de matières plastiques tel que défini dans la revendication 1, c a r a c t é r i 5 é par le fait que la température de fonctionnement de la machine de constituion des éléments en matières plastiques ede l'ordre de 150 à 1800C, 30) Procédé, tel que défini dans la revendication 2, c a r a c t é r i s é par le fait que la machine est une extrudeuse. 40) Procédé, tel que défini dans la revendication 2, c a r a c t é r i s é par le fait que la machine réalise un moulage par injection. 5 ) Produit obtenu par le procédé tel que défini dans ltune quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, prise isolément, c a r a c t é r i s é par une structure alvéolaire, fibreuse avec fibres orientées longitudinalement, les fibres étant plus nombreuses en surface, ladite surface présentant une croute lisse et brillante, ledit produit étant autoextinguible. 6 ) Produit, tel que défini dans la revendication 5, c a r a c t é r i s é par le fait que les produits constituant sont regroupés dans des chaines moléculaires pures enchevêtrées dans les channes des produits voisins. 70) Produit, tel que défini dans la revendication 6, c a r a c t é r i s é par le fait que le produit contient des éléments fusibles à température plus élevée que celle de travail de la machine et qu'il contient même des charges infusibles qui restent à l'état de grain dans ltensemble de la masse. 80) Produit, tel que défini dans la revendication 7, c a r a c é r i s é par le fait qu'il présente extérieu- rement une couche de polychlorure de vinyle constituant une peau très fibreuse.