Brevet FR2679167A3 — publié le 19930122

FR 2679167 A3 19930122 FR 9208245 A 19920703 PROCEDE POUR LA REUTILISATION DE THERMODURCISSABLES CONTENANT DES FIBRES L'invention concerne un procédé pour la réuti- lisation de structures fibreuses en nappe imprégnées ou r e- vêtues de thermodurcissables, le thermodurcissable n'étant pas encore entièrement durci mais se trouvant dans un état morphologique intermédiaire. Lors de la transformation de structures fibreuses imprégnées de thermodurcissables, il se forme des déchets qui doivent être envoyés à la décharge Un exemple pour cela est la fabrication de meules tronçonneuses ou de disques abrasifs. Dans ce cas par exemple, des tissus en fibres de verre sont imprégnés de solutions de résines durcissables à base de phé- nol et, après séchage entre 80 et 160 WC, on découpe à partir de là, à la matrice, des disques circulaires Les disques sont enduits d'un mélange pour disques abrasifs et durcis. Etant donné que le processus de séchage n'est conduit que jusqu'à un point ou, d'une part la résine est non collante et,20 d'autre part elle n'est pas encore-passée à l'état B selon DIN 16916, partie 1, la résine se trouve dans un état morpho- logique intermédiaire. Un autre exemple sont les déchets provenant de la transformation des préimprégnés Les tissus de fibres sont par exemple imprégnés d'une solution de résine époxydique et séchés L'état collant et le temps de gélification résiduel 5 sont réglables par la température du four Les préimprégnés sont découpés à la dimension, déposés sur la surface du moule et durcis sous pression Comme dans le cas présent également la résine commence en effet à gélifier mais n'a pas compléte- ment durci, elle se trouve également dans un état morpholo-10 gique intermédiaire. Un autre Eemple sont les déchets de coupe pro- venant de papier-filtre technique qui est par exemple imprégné de résines phénoliques Il est connu de broyer des thermodur- cissables renforcés durcis tels que par exemple des papiers ba-15 kélisés et d'y incorporer en tant que matière de charge des ma- tières à mouler à base de résine phénolique (Becker /Braun 5 Kunststoffhandbuch, édition Hanser, volume 10, "Duroplaste"). L'emploi de cette matière de charge bien que de qualité su- périeure entraîne cependant un renchérissement de la matière20 à mouler par suite des coûts de broyage élevés Etant donné que de faibles proportions de produit de régénération accrois- sent la viscosité à l'état fondu de la matière à mouler et mo- difient de ce fait le comportement à l'écoulement durcisse- ment, l'utilisation du produit de régénération par le trans-25 formateur de matières à mouler conduit fréquemment à des pro- blèmes de qualité. Les tentatives pour désagréger chimiquement de tels déchets ou les soumettre à une pyrolyse ne se sont pas imposées jusqu'à ce jour En particulier, avec une forte pro-30 portion des fibres longues, il faut compter avec des problèmes technologiques considérables La nouvelle version du catalogue des déchets pour 1985 remaniée par un groupe de travail de la Lânderarbeitsgemeinscharft Abfall subdivise les déchets thermodurcissables en deux catégories: déchets durcis et déchets35 non durcis D'après cela, les déchets durcis peuvent Atre en- voyés à la décharge comme les ordures ménagères, c à d dé- poses dans une décharge controlée ou incinérés dans une instal- 3 lation d'incinération des ordures ménagères Les déchets non durcis dont l'élimination fait l'objet de cette invention doi- vent être traités en tant qu'ordures spéciales Ils sont sou- mis à l'obligation de vérification et doivent, dans la mesure 5 du possible, être acheminés vers une incinération d'ordures spéciales. Etant donné que l'élimination d'un résidu par in- cinération est à considérer comme le dernier recours lors- qu'une réutilisation n'est pas possible, il se posait alors.10 le problème de traiter les déchets provenant de structures fibreuses imprégnées ou revêtues de thermodrucissables non durcis de telle manière qu'une réutilisation soit possible Le problème est résolu par le fait que les dé- chets éventuellement broyés sont extraits à l'aide d'un sol- vant de bas point d'ébullition approprié et que la solution de thermodurcissable ainsi obtenue est séparée des matières fi breuses et est réutilisée, au besoin après concentration, pour l'imprégnation de structures fibreuses en nappe. Par structures fibreuses planes, on entend des treillis, des tissus, des garnitures, des contreplaqués, des papiers, des nappes, etc en fibres minérales et organiques. Des solvants appropriés sont par exemple l'acé- tone, l'alcool à bruller et le méthanol L'extraction peut être effectuée à la température ambiante, cependant on extrait de25 préférence à température accrue pour accélérer le processus. L'extraction a lieu en continu ou en discontinu dans des appareils d'extraction appropriés à bon pouvoir de séparation qui peuvent être équipésle cas échéantde réfri- gérants à reflux et d'agitateurs à brassage intense.30 Les matières fibreuses séparées par filtration peuvent être séchées, broyées et ensuite utilisées comme ma- tières de charge dans des matières à mouler, des produits pour garnitures de friction, entre autres Or, selon un aspect pré- féré de l'invention, les matières fibreuses sont transformées,35 selon les procédés humides connus, en nappes, papiers, cartons bruts, entre autres Par ce moyen, il est possible de préparer des produits spécifiques, même à partir des matières fibreuses qui s'accumulent. Cependant, il est tout à fait surprenant que la solution du thermodurcissable se trouvant dans un état mor- phologique intermédiaire, éventuellement aprés distillation d'une partie du solvant, puisse être utilisée pour l'impré- 5 gnation de structures fibreuses en nappe, sans que les pro- priétés des structures fibreuses séchées ou durcies se dété- riorent par rapport à celles des structures imprégnées d'une solution de résine fraîche. Il est également possible de mélanger le thermo- durcissable en solution obtenu par extraction, avec des résines fraîches ou leur solution et de se servir du mélange pour l'imprégnation La teneur en résine peut être ajustée par l'addition de résines fraîches de sorte que l'on économise une distillation d'une partie du solvant Les thermoduris-15 sables dissous et éventuellement concentrés peuvent toutefois être ajoutés par mélange à la solution d'imprégnation obtenue à partir de résines fraîches Cette variante opératoire est surtout avantageuse lors de l'imprégnation en continu. Il en va de même pour les matières fibreuses qui peuvent être transformées 1,seules ou en mélange avec des ma- tières fibreuses fraîches, en des nappes et en des produits analogues Par imprégnation, on peut à nouveau préparer à par- tir de la des produits spécifiques sans qu'il soit nécessaire d'éliminer des déchets quels qu'ils soient.25 L'invention sera expliquée plus en détail à l'aide des exemples suivants sans toutefois y être limitée. E x e m p 1 e s Exemple 1 5 kg de déchets d'estampage d'un tissu de verre im- prégné de résine phénolique sont extraits avec du méthanol dans un extracteur semi-industriel jusqu'à absence totale de collant. Les fibres de verre sont séchées, fragmentées dans un broyeur à couteaux jusqu'à une longueur de fibre de 4 mm et acheminées dans l'exemple 2 sous forme de fibres régénérées. La solution d'extraction est ajustée à une teneur en résine de 50 % et utilisée sous forme de résine régénérée dans l'exemple 3. Exemple 2 parties en poids d'un mélange de fibres textiles sont intimement mélangées avec 20 parties en poids des fibres régénérées selon l'invention provenant de l'exemple 1 et 30 obtenue parties en poids d'une résine en poudre a partir de 92 parties en poids de novolaque avec un po nt de fusion de 850 C selon DIN 16916, partie 1 et de 8 parties en poids d'hexaméthylène-10 tétramine. Pour la confection d'un non tissé, la matière est soumise à une formation de nappe par voie aérodynamique. et déposée sur un tamis en tôle perforée La structure de non tissé non durcie ainsi obtenue est préchauffée dans une étuve15 à environ 120 WC et ensuite pressée dans une presse à 180 WC en des plaques de 250 mm x 250 mm Les plaques ainsi obtenues sont comparées en ce qui concerne la résistance (contraintes, flexion) et l'odeur avec un matériau en plaque de production dans lequel a été mis en oeuvre un mélange de fibres exempt20 de fibres régénérées. Comparaison en ce qui concerne la résistance pas de diff 9 rencesnotable S. Comparaison concernant le test d'odeur (test d'odeur selon Ford): note 2,0 à 2,1 lors de l'emploi des fibres regénerees selon25 l'invention, note 2,3 à 2,6 pour le matériau de production avec un mélange de fibres non modifié (la qualité d'odeur augmente avec la notation décroissante). Exemple 3 Une partie en volume de la solution de résine ré- générée provenant de l'exemple 1 est mélangée avec une partie en volume d'une solution méthanolique du commerce à 50 % d'un mélange composé de parties en poids égales de novolaque phéno- lique et de résol phénolique Le mélange ainsi obtenu est mis en oeuvre dans une installation d'imprégnation pour l'impré-35 gnation, selon la manière usuelle, de tissus de verre Le tis- su imprégné et séché ainsi obtenu est non collant et stockable pendant une période prolongée Même après un stockage prolon- gé, il ne présente pas de tendance à la fragilisation et peut, après estampage selon la manière usuelle, être utilisé pour la fabrication de disques abrasifs renforcés En comparaison avec des disques abrasifs de production, dont le tissu de ren- forcement était imprégné de solutions de résine sans addition de produit de régénération, il ne présente pas de différences de qualité. I Revendications 1 Procédé pour la réutilisation de déchets prove- nant de structures fibreuses imprégnées ou revêtues de thermo- durcissables non durcis, caractérisé en ce que les déchets, au 5 besoin préalablement broyés, sont extraits à l'aide d'un sol- vant de bas point d'ébullition approprié et que la solution de thermodurcissable ainsi obtenue est séparée des matières fi- breuses et est réutilisée, éventuellement après concentration, pour l'imprégnation de structures fibreuses en nappe.10 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on emploie en tant que solvant, au moins un solvant du groupe de l'acétone, de l'alcool à brûler et du méthanol. 3 Procédé selon la revendication 1 ou 2, carac térisé en ce que l'extraction s'effectue en continu ou en dis continu dans des appareils d'extraction appropriés qui sont au besoin équipés d'agitateurs à brassage intense et de réfri- gérants à reflux. 4 Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la concentration de la solution de ther- modurcissable s'opère par addition de résines fraîches. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les matières fibreuses séparées, séchées et broyées sont utilisées pour la fabrication de matières à mouler, de produits pour garnitures de friction et analogues. 6 Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les matières fibreuses séparées et éven- tuellement séchées sont transformées en des produits en nappe, de type non tissé. 7 Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les produits en nappe sont des papiers et des cartons bruts.