Brevet FR2564374A1 — publié le 19851122

PROFILES MASSIFS A BASE DE BOIS ET THERMDPLASTIQUES RECYCLES ET LEUR PRDCEDE DE FABRICAIION La présente invention concerne un procédé pour fabriquer par extrusion un profilé massif à base de copeaux de bois et de déchets de matières thermoplastiques recyclés. le but de l'invention est la récupération de déchets de matières plastiques provenant d'emballages rigides tels que bouteilles ou tonnelets pour le conditionnement de produits chimiques ou souples tels que les nombreux films d'emballage, de fardelage sous rétractable etc..., ainsi que de déchets de bois tels que sciure, copeaux, provenant d'industries diverses mettant en oeuvre le bois, tels que l'industrie du meuble, des caisses d'edballage, des palettes de manutention etc... L'invention a pour objet un profilé massif, de structure composite, à base de bois ou matériaux analogues et de matière plastique, caractérisé en ce qu'il comprend entre 40 et 80 % en poids de bois sous forme de particules ou de copeaux et entre 60 et 20 Z en poids de matière plastique intinsment mêlée aux dites particules, la structure composite étant formée de ces particules liées par une matrice plastique obtenue par fusion dans une extrudeuse des particules obtenues par broyage ou déchiquetage des déchets de matières plastiques diverses de récupération des ental- lages perdus rigides ou souples dont il a été question plus haut. les résidus de bois ne nécessitent aucune prép ation, (criblage et éventuellement rebroyage), ce qui serait inadmissible sur le plan de la rentabilité pour une matière première d'aussi bas prix. C'est en effet l'une des caractéristiques de l'invention que de pouvoir staccomoder de toutes les dimensions des déchets de bois évoqués ci-dessus tels que déchets de sciage, copeaux, bois éclaté etc... La matière thermoplastique provient de la récupération de déchets de matières thermoplastiques de provenances diverses. Ce sont notamment les petits et grands corps creux produits massivement par l'industrie de ltesballage et du conditionnement, et dont, jusqu'ici, aucun réemploi satisfaisant n'avait été proposé. Ce sont par exemple les bouteilles d'eau inînérale, de vin et d'huile en PVC rigide, ou les fats et tonnelets pour le conditionnement de produits chimiques réalisés en polyéthylène de haute densité. Mais ce sont aussi tous les films souples en polyéthylène de haute au basse densité, en polypropylène ou en PVC, rétractables ou non, utilisés dans le conditionnement, le transport d'objets fabriqués, dans l'agriculture etc... La présente invention concerne également un procédé pour l'cttention d'un profilé massif à partir des deux types de produits de récupération décrits ci-dessus, qui sont essentiellement un type de déchets infusibles (bois) et un type fusible (thermoplastique). L'invention réside en ceci que le melange des deux types de déchets en question n'est pas fait en amnt de la ligne de fabrication, mais que l'on procède par coextrusion pour injecter dans les particules infusibles une veine plastique fondue à part, cette matière plastique venant occuper les vides intersticiels existant entre les particules et copeaux de bois pour former une matrice continue. Uhe autre caractéristique de l'invention est que la densité apparente du profilé massif obtenu est une fonction croissante du freinage subi par le profilé à la sortie de l'extrudeuse principale de fabrication. L'invention sera mieux comprise en se reportant à la figure unique donnée à titre d'exemple non limitatif. En (1) on voit le corps de l'extrudeuse principale et en (2) l'extrudeuse auxiliaire qui se raccorde en (3) à l'extrudeuse principale. Cette extrudeuse pourrait etre remplacée par un fondoir ou toute autre sorte d'appareil de fusion (mélangeur interne, malaxeur etc...) sans sortir du domaine de l'invention. Ce mode d'alimentation par un organe auxiliaire présente l'avantage de permettre l'introduction dans les copeaux de bois, en plus de la matière thermoplastique recyclée, divers additifs tels que colorants, lubrifiants, stabilisants de reconditionnement de la matière recyclée. les stabilisants de la matière plastique, relativement volatils, disparaissent en partie lors d'une première mise en oeuvre sur machine de transformation. On a avantage à compléter à leur valeur initiale le taux de ces additifs. On peut en outre, grâce au principe de coextrusion, introduire par la même voie des cires de polyoléfines destinées à augmenter l'hydrophobie du profilé extrudé. En (4) se voit la zone d'alimentation en particules et copeaux de bois venant de la trémie 10. Cette partie du corps de l'extrudeu- se est avantageusement chauffée (ceci n'a pas été représenté) pour faciliter l'évacuation de l'humidité contenue dans le bois. En (5) est visible la zone de dégazage de ltextrudeuse principale. La portion de vis correspondante est cylindrique et son noyau est de diamètre plus petit pour tenir compte du volume occupé par la matière gélifiée fournie par l'extrudeuse. Le vide est appliqué en (9) à travers l'orifice de dégazage (8). A la suite, on trouve en (6) la zone de compression de la vis et en (7) la zone de pompage du melange à travers la filière. Celle-ci se compose, dans le cas de la figure donnée, de trois éléments (13), (14), (15), assemblés en série de telle sorte que leurs pertes de charge s'ajoutent. On a découvert en effet que, suivant les pertes de charge dans l'outillage de sortie, le mélange particules de bois/plastique était plus ou moins densifié, et qu'à l'outillage de pertes de charge maxinun correspondait le matériau le plus densifié. C'est ainsi qu'avec trois éléments en série une densité de 1,35 a pu être obtenue, tandis qu'avec un seul élément, seule une densité apparente de 0,90 est obtenue, Le profilé massif sort de la filière en (16) et il est coupé par la scie volante (17) qui se déplace avec le profilé et à la même vitesse. Sa fréquence d'intervention est plus ou moins grande selon que l'on désire des profilés de différents nodules, un tel demi-pro- duit trouvera de nombreux esplois, après sa division en nodules plus ou moins grands. les petits modules sont utilisables par exemple comme plots de palette (80 à 100 nrn de diamètre ou hauteur), les noyens comme piquets (lm) ou poteaux (li50 à son), les grands comme barres horizontales de cloture (6m). En (11) on peut voir le broyeur qui réduit en petits rnorceaux les emballages plastiques perdus tels que bouteilles, seaux ou tonnelets plastiques, et en (12) le récipient de distribution des additifs et en particulier de cires de polyoléfines. Dans ce cas, (12) est de préférence chauffé. les cires de polyoléfines, en bouchant les pores du bois, rendent le profilé particulièrement hydrophobe. En outre le récipient (12) ou l'une de ses subdivisions éventuelles peut servir à introduire dans l'extrudeuse auxiliaire et ainsi dans la matière plastique recyclée des additifs tels que des stabilisants pour ramener leur pourcentage à une valeur initiale de la matière plastique vierge, avant toute perte due à la prière mise en oeuvre. L'exemple donné ci-après concerne plus particulièrement la fabrication de plots de palette. TABLEAU COMPARATIF DES CARACTERISTIQUES DES PLOTS DE PALETIE ********************** I. Selon l'invention II. Par pressage avec III. Avec liant thermo PVC KW=57 rebroyés durcissable (urée-formol) PVC KW=57 Dimensions (cm) base 6 9,38 9,45 hauteur 8 9,55 10 Poids (g) 2,42 4,32 4,08 Densité (air non conditionné) 1,06 0,66 0,58 Force d'arrachage (N) 1275 1236 657 clous torsadés, enfoncés à la presse, pénétration du clou de 60 mm. Résistance à la compression (KN) 63,8 8,8 29,8 Essai brésilien après immersion de 24 h dans l'eau à 20 C Reprise d'eau après immersion 3 113 25,2 de 24 h dans l'eau à 20 C (en poids %) *************************** NB: - L'essai brésilien est une mesure de résistance à la compression d'éprouvettes cylindriques entre plateaux de presse hydraulique, l'axe des éprouvettes étant parallèle aux plateaux. Cat essai est pratiqué en Résistance des matériaux et il est plus particulièrement appliqué aux matériaux de constructiaux de construction (bétons et ciments). - Le symbole KW désigne l'indice de viscosité ou K-Wert du PVC employé REVENDICATIONS ************* 1. Procédé de production par extrusion de profilés massifs à faible reprise d'humidité et à densité variable à base d'un me lange de copeaux de bois et de matières tharmoplastiques recyclées caractérisé en ce que l'on alimente une extrudeuse monovis à dégazage, punie à son extrémité d'une filière à profilé, tout d'abord dans sa zone d'entrée par les copeaux de bois et ensuite en matière plastique recyclée fondue d'une source extérieure auxiliaire en un point situé avant la zone de dégazage. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la vis de 1'extrudeuse nonovis est divisée en quatre zones, comprenant de l'entrée vers la filière - une zone d'alimentation en copeaux de bois, chauffée, dans laquelle la matière n'est soumise à aucune compression, et dans laquelle les copeaux de bois reçoivent la matière thermo-plastique recyclée fondue d'une source extérieure auxi liaire. - une zône de dégazage, dans laquelle le mélange ci-dessus est soumis simultanément à une décompression et à un dégazage sous vide. La décompression est produite par une augmentation de la section de passage dans la vis, cette zône étant comme la précédente cylindrique. une zône de compression dans laquelle le noyau de la vis est conique. - une zone de pompage à noyau cylindrique servant à l'alisenta- tion sous pression de la filière. 3. Procédé selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la matière thermoplastique recyclée est fondue au moyen d'une extrudeuse auxiliaire. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le point de raccordement de 1' extrudeuse auxiliaire et de l'extrudeuse mxlovis principale se trouve située avant la fin de la zone d'entrée alimentée en copeaux de bois et avant la prise de vide de la zone de dégazage de l'extrudeuse principale. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que 1'extrudeuse auxiliaire sert à introduire dans les copeaux de bois en plus de la matière thermoplastique recyclée divers additifs tels que colorants, lubrifiants, stabilisants de reconditionnement de la matière recyclée et cires de polyoléfines destinées à augmenter l'hydrophobie du profilé extrudé. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que l'outillage d'extrusion est constitué d'une pluralité d'éléments constitutifs semblables et susceptibles de travailler soit isolément soit assemblés en noMbre variable en fonction du nombre d'éléments et compris entre 0,90 et 1,35. 7. Profilés massifs à faible reprise d'humidité et à densité comprise entre 0,90 et 1,35 fabriqués selon un procédé relevant d'une quelconque des revendications 1 à 6.