Brevet FR2700136A1 — publié le 19940708

PROCEDE ET DISPOSITIF DE RECYCLAGE DE MATIERES PLASTIQUES La présente invention a pour objet un procédé de recyclage de matières plastiques précédemment utilisées, conformées sous formes de bouteilles, blisters, cartes de crédit ou de téléphone, de sacs plastiques emballages divers etc... Actuellement et, dans un souci écologique, il est indispensable de prévoir une seconde utilisation pour les produits à vie très courte tels que les emballages, cartes téléphoniques, les mousses de fardelage etc.. Les produits recyclés de seconde génération doivent avoir une vie de longue durée et peuvent être utilisés dans les domaines agricoles, bâtiment et travaux publics ou pour des protections vis à vis des intempéries. Ces produits doivent être fabriqués selon des technologies différentes de celles qui sont appliquées avec les matières vierges. et exigent l'emploi de nouvelles machines et de nouveaux outillages ( matrices, filières etc...) Dans ces conditions, cette industrie nouvelle doit traiter trois types de problèmes: - Présentation de la matière, - Machines de transformation, - Produits. tes mélanges de matières et la présence de corps étrangers conduisent dans un premier temps à un traitement par micronisation et homogénéisation. Cette opération consiste à réduire les matières en poudre avec une granulométrie de l'ordre de huit cent microns. Cette granulométrie conduit à une fabrication de pièces dont les épaisseurs minimum ne devront pas être inférieures à 2 mm. Selon l'invention, le procédé de recyclage de matières thermoplastiques est caractérisé en ce qu'il consiste à: - réduire la matière en poudre avec une granulométrie précise; faire fondre la poudre pour la réduire à l'état pâteux; - extruder la matière pâteuse à l'aide d'une buse sous forme d'un ou plusieurs cordons dans un moule, le moule et la buse étant animés de mouvements relatifs. La réduction en poudre avec une granulométrie déterminée peut être effectuée par des machines classiques. Si une épaisseur inférieure à deux millimètres est nécessaire" la granulométrie doit être abaissée au-dessous de huit cents microns.. A l'issue de ces opérations, la matière se présente sous forme de poudre. Pour les gros éléments, la matière est broyée ou densifiée. Le procédé de transformation consiste à utiliser la matière plastifiée à la sortie d'une buse sous la forme de un ou plusieurs cordons extrudés de sections variées: ronde, carrée, rectangulaire, triangulaire etc.. Le cordon extrudé à vitesse et température constantes est réparti dans un moule mobile dont les déplacements sont pilotés par un ordinateur commandant des vérins en coordonnées polaires et/ou cartésiennes.. Les vitesses de parcours sont définies par un logiciel approprié étudié en fonction des formes et des densités. Avec un même matériau, en fonction des déplacements du moule qui se traduisent par des superpositions différentes des cordons ou filets, il est possible de donner à la matière recyclée une densité plus ou moins grande et de laisser, entre les cordons des interstices plus ou moins importants.La matière est ainsi "reconstruite" par la géométrie des déplacements du moule. Les cordons se soudent entre eux sans toutefois s'écraser pour donner une structure plus ou moins poreuse ou microporeuse permettant, par exemple le passage de l'air en interdisant le passage de l'eau. La matière en poudre est disposée dans une trémie d'alimentation, chauffée pour l'amener à l'état pâteux et elle est travaillée dans un pot de plastification par une ou la combinaison de deux vis corotatives ou contrarotatives qui vont: - malaxer les matières -plastifier la matière par un échauffement contrôlé (résistance électrique ou thermofluide) - comprimer la matière de sorte que celle-ci soit chassée du pot par le ou les trous formés dans la buse.La vitesse de sortie de la matière est contrôlée par la vitesse de rotation des vis.( moteur à vitesse variable, ou moteur à courant continu avec un variateur de vitesse mécanique ou électronique) La vitesse et la forme du cordon extrudé étant obtenues, le cordon est réceptionné dans un moule ou matrice disposé sur une table dont les déplacements sont pilotés de telle sorte que le cordon de matière plastique soit réparti dans le moule selon les souhaits du projeteur en fonction des formes et des densités Les dimensions, la température, la forme et la plastification du cordon extrudé sont telles que les cordons adjacents se soudent entre eux, par simple contact ,ce qui donne la rigidité nécessaire au produit obtenu. Selon l'invention,les surfaces obtenues se présentent sous forme de cordons disposés de manière ordonnée ou anarchique ce qui permet dyobtenir des produits dont la surface est plus ou moins rugueuse avec des creux et bosses formant chicanes pour les bruits, l'air, l'eau, la lumière et constituer des pièges pouvant ralentir ou arrêter les fluides. Le procédé de fabrication supprime le contraintes énormes que l'on rencontre dans les machines de transformation des matières plastiques: - dans l'injection, tes pressions de fermeture et la pression d'injection; - dans l'extrusion, la filière et les système de conformation, le refroidissement et le tirage; - dans le calandrage, la pression, la plastification et le chauffage. Le procédé selon l'invention permet d'accepter des pollutions de polymères et de corps étrangers. Tous les polymères sont transformés, y compris les polyesters. les produits peuvent être constitués par des couches de matières différentes. il permet de recycler toutes les matières thermoptastiques issues de collectes, même en cas de pollution. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, d'un mode particulier de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif, en regard de la figure unique qui représente schématiquement te principe de l'invention. Sur la figure unique, est représenté très schématiquement un dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. On distingue la trémie 1 dans laquelle est introduite la matière thermoplastique en poudre. La trémie i débouche dans un pot de plastification 4 qui renferme une ou deux vis extrudeuses 2 . Le pot 4 est entouré par des résistances électriques 3 destinées à porter et maintenir la matière à une température constante déterminée par la nature du produit à extruder et par le vitesse de rotation de la (ou des) vis d'extrusion 2. La vitesse de rotation de la vis 2 est elle-meme définie par les vitesses de déplacement de la table. La matière tombe dans un moule 6 de forme appropriée qui peut être de construction rudimentaire. La matière thermoplastique à l'état pâteux tombe , à partir d'une buse 5, par gravité et sous l'influence de la pression en sortie de buse due à l'action des vis, dans le moule sous la forme d'un cordon 7 continu. te moule 6 est luimême fixé sur une table 8 à déplacements pilotés,.par exemple, par un microprocesseur ( non représenté). Bien entendu, la seule contrainte du procédé est qu'il existe un déplacement relatif entre la buse d'extrusion et le moule et il serait possible de déplacer la buse 5 par rapport au moule. Les produits peuvent être armés par des matériaux divers : armatures métalliques, cadres périphériques . Ils peuvent constituer des panneaux sandwich (polystyrène expansé) laine de roche. Un produit particulièrement intéressant est obtenu en armant la matière plastique par une feuille de "B1DIM" ( Marque déposée) qui est un produit non tissé en fibres synthétiques. Dans le cas de constitution de pièces ou panneaux armés, la chaîne de transformation comporte plusieurs postes tel que celui qui vient d'être décrit, chaque poste effectuant une opération particulière. Il est aisé d'obtenir par le procédé de l'invention des panneaux composites dont les faces peuvent être de couleurs différentes. La matière plastique provenant de collectes peut contenir des éléments contaminants. Grâce au procédé selon l'invention, ces éléments ne sont habituellement pas décomposés à la température du pot de plastification et ils s'intègrent en tant que charges dans la matière thermoplastique. Les produits obtenus par le procédé selon l'invention trouvent de nombreuses applications et l'on peut citer, à titre d'exemples: - pour l'industrie automobile la fabrication de certains composants de la carrosserie ou des accessoires tels que les bavettes de roues, les passages intérieurs des roues; - pour le bâtiment, les travaux publics et routiers: des panneaux de bardage ou de drainage; de renfort de talus; des panneaux anti-oongères; des panneaux anti-éblouissement ou d'insonorisation etc.. Toutes les matières thermoplastiques courantes telles que le P.V.C. souple ou rigide, le polyéthylène, le polypropylène, l'E.V.A., te polystyrène, I1ABS peuvent être transformées par le procédé qui vient d'être décrit Il va de soi que de nombreuses variantes peuvent être apportées, notamment par substitution de moyens techniquement équivalents, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS i Procédé de recyclage de matières thermoplastiques caractérisé en ce qu'il consiste à: - réduire la matière en poudre avec une granulométrie précise; - faire fondre la matière pour la réduire à l'état pâteux; - extruder la matière pâteuse sous forme d'un ou plusieurs cordons dans un moule animé d'un mouvement relatif par rapport à la buse d'extrusion 2" Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 caractérise en ce qu'il comprend une trémie d'introduction (1) de la matière en poudre, un pot de plastification (4) se terminant, à sa partie inférieure par une buse (5) incluant au moins une vis d'extrusion (2) et des moyens de chauffage (3), la matière à l'étant pâteux étant dirigée dans un moule (6) mobile par rapport à la buse (5). 3 Produits obtenus par le procédé selon la revendication 1