Brevet FR2693118A1 — publié le 19940107

Mise en application de reactions chimiques afin de dégrader des produits en matières plastiques diverses. La présente invention concerne la mise en application de réactions chimiques afin de fragmenter tous produits en matière plastique. Les ordures ménagères a base de plastique sont a l'heure actuelle considérées comme une nuisance à réduire. Les modes de traitements d'aujourd'hui sont: -I'incinération - la décharge dite contrôlée - le recyclage - la biodégrabilité L'incinération. Elle traite 12% des déchets plastiques ménagères. L'incinération reste difficile à mettre en oeuvre car elle nécessite un tri spécifique (Ex: Pour un même polymère, il existe des dizaines de grades différents). D'une manière générale, les déchets plastiques sont trop disparatres pour pouvoir être traités de la même façon car ceux-ci polluent l'atmosphère comme le PVC qui dégage des émanations d'acide chlorhydrique. La décharge dite contrôlée. Elle doit en effet répondre à des critères stricts concernant le choix du site d'enfouissement.Celui-ci est déterminé en fonction d'études géologiques et hydrogéologiques sur l'environnement. Son exploitation est très suivie notamment au point de vue de l'étanchéité et des risques d'incendie qui sont accrus par les matières plastiques. Les sites d'enfouissement sont peu à peu menacés d'engorgement et ceci est surtout attribuable aux plastiques. En outre, le patrimoine des sites d'enfouissement n'est pas illimité et déjà son érosion se fait sentir. Le tri des différents matériaux valorisables sur le volume global des ordures ménagères est quelquefois réalisé; il est cependant très difficileet côuteux. Celà représente 43% des plastiques de consommation ménagère. Le recyclage. Les déchets plastiques recyclables sont souvent souillés par les phases organiques des ordures ménagères dont ils sont issus. Leur recyclage devient plus délicat et coûteux car il implique un lavage préalable. La collecte séléctive est une autre solution qui pourrait être employée surtout pour le PVC. De telles collectes demandent des efforts aux consommateurs qui doivent porter leurs déchets dans différents containers spéciaux disséminés un peu partout dans leurs villes. L'effort demandé au public devient alors trop important. Le recyclage énergétique traite 27% des déchets plastiques et le recyclage matière traite de 1 à 2%. La biodégrabilité. Elle suppose la destruction complète du contenant par des microorganismes vivants, dont le démarrage du processus n'est pas prévisible ce qui peut survenir lors du stockage, du transport où de la distribution. Les plastiques biodégradables sont issus de l'Agro-chimie. Ils sont composés de glucose et d'amidon de maïs. Ceux-ci ne peuvent prétendre à des applications en milieu aqueux car en contact avec de l'eau, ils perdent leur tenue. Ces propriétés sont incompatibles avec la fonction Emballage. II n'existe donc pas de solution pouvant résoudre globalement le problème des déchets plastiques au niveau des emballages. Le procédé de l'invention que nous avons retenu comme moyen de dégradation est l'application d'une réaction chimique engendrée par une source extérieure d'énergie. Celle-ci pourra être: - la chaleur provenant de rayons solaires. - I'ionisation de rayonnements divers. - les rayons ultra-violets solaires les ultra-sons de provenances diverses. La dégradation dans le cas de polyolefines consiste en une phase d'initiation durant laquelle l'hydrogène est soustrait de la molécule du polymère conduisant a un radical libre. Cette apparition de radicaux libres pourra avoir lieu par des rayons ultra-violets, des rayons ionisants, de la chaleur, des ultra-sons. Une fois l'initiation établie et de petites fractions de radicaux libres formés, la propagation se produit. La première réaction étant la formation rapide d'un radical peroxy résultant de la réaction d'addition du radical avec l'oxygène. La vitesse de réaction de l'oxygène sur un radical de bas poids moléculaire depend de sa structure. Le radical peroxy peut arracher un atome d'hydrogène d'une molécule du polymère pour former un hydroperoxyde avec libération simultanée d'un nouveau radical libre. Exemple: Propagation. Le processus de propagation dépend de la facilité d'enlèvement de l'hydrogène des différentes structures présentés dans les polymères. Les groupes carbonyl, les points d'insaturation ethyleniques existant dans les polyoléfines facilitent cette abstraction de l'hydrogène. En fonction de la réaction, chaque étape de la propagation conduit a un radical identique au radical formé dans la réaction d'initiation. Ce radical pouvant donc réagir avec l'oxygène d'une façon similaire, avec formation d'un radical polymère. II en résultera l'initiation de nouvelles chaines d'oxydation par accumulation des hydroperoxydes et de leur décomposition en radicaux, la vitesse d'oxydation s'accélère. La terminaison est due à la réaction des radicaux libres par des combinaisons conduisant à la formation de produits inactifs. Exemple: ROO + ROO --------- > ROOR + R00R+02 ROO+R --------- > > ROOR Produits inactifs R +R --------- > R-R Mais avant que ce stade ne soit atteint, une sévère dégradation s'est produite amenant la chute des caractéristiques électriques et mécaniques quand la décomposition des hydropéroxydes formés commence à se produire à une vitesse rapide, l'oxydation devient alors autocatalytique. Cette invention est la mise en application d'une réaction chimique conduisant toute matière plastique à la perte de ses caracté ristiques mécaniques afin d'accélérer cette dégradation qui sera due à une source d'énergie extérieure (rayonnements ultraviolets, rayonnements ionisants, chaleur, ultra-sons), nous incorporerons des adjuvants accélérants l'oxydation des polymères. Ces adjuvants seront donc tous les produits succeptibles de dégager des ions métalliques (oxydes métalliques, sels, colorants) afin de rendre dans un délai variable tout produit plastique dégradable. Nous prendrons comme norme de fragmentation la densité optique à 1715 cm-4 mesurée à l'aide d'un spectrophotomètre à infra-rouge. S i cette densité optique est égale à 1,0 pour une épaisseur de 100 microns, il y a donc fragmentation et perte des caractéristiques mécaniques. REVENDICATIONS i) Procédé de traitement des ordures ménagères comprenant des matières plastiques caractérisé en ce que préalablement à leur dépôt dans un site, on les expose à un rayonnement succeptible d'induire la fonction de radicaux libres, d'où il semble une photodégrabilité avenue des matières plastiques constitutives. 2) Procédé de traitement des ordures ménagères selon la reven dication 1 caractérisé en ce que le dit rayonnement, soit l'un au moins des rayonnements du groupe comprendra des rayons ionisants, des rayons ultra-violets, des ultra-sons, de la chaleur. 3) Procédé de traitement des ordures ménagères selon la reven dication 2 caractérisé en ce que, préalablement à l'exposi tion aux rayonnements, on incorpore aux matières plastiques un composé métallique du groupe comprenant des oxydes métal liques et des sels métalliques.