Brevet FR2759384A1 — publié le 19980814

PROCEDE DE RECYCLAGE DE REVETEMENTS DE SOL OU MURAUX TEXTILES ET NAPPES FIBREUSES OBTENUES PAR LA MISE EN OUVRE DE CE PROCEDE, La présente invention concerne un procédé perfectionné permettant de réaliser le recyclage de structures textiles complexes tels que notamment des revêtements de sol ou revêtements muraux qui, compte tenu de leur composition, ne sont pratiquement pas recyclés actuellement et sont purement mis en décharge, ce qui outre les coûts qu'entraîne une telle élimination, pose des problèmes en ce qui concerne la protection de l'environnement. Dans la suite de la description, l'invention sera décrite pour le recyclage de tapis, moquettes, revêtements muraux ...., mais il est évident qu'un tel procédé peut être utilisé pour recycler tout type de matériau équivalent. A ce jour, ce type de déchets a deux sources principales, à savoir d'une part les déchets obtenus lors de la production même des articles, tels que par exemple les chutes, les coupes de lisières et/ou la production de produits hors spécification qui ne sont pas commercialisables ainsi que les déchets d'articles utilisés constitués soit par des produits à usage unique (revêtements pour salons; expositions...) ou après usure normale. La difficulté du recyclage de tels produits provient de la complexité de leur composition. En effet: - ils peuvent être composés de fils ou filaments de fibres naturelles (laine, soie..) ou synthétiques (polyamide 6 ou 6.6, polypropylène...); - ils peuvent comporter un ou plusieurs supports de fibres naturelles (jute..) ou de fibres ou films synthétiques dans lequel la structure fibreuse d'aspect est implantée par exemple par > ou autre technique équivalente, l'état de surface des produits pouvant se présenter soit sous la forme de boucles soit sous la forme de poils et; - ils peuvent comporter une couche de latex destinée à renforcer la liaison entre les fils ou filaments et le tissu support, éventuellement une charge de carbonate de calcium et/ou une sous-couche en mousse. En général, de tels produits sont donc constitués de mélanges de matériaux ayant des caractéristiques chimiques et physiques différentes et dont l'un au moins, par exemple la nappe de base servant de support, est à base d'une matière synthétique (polypropylène par exemple), dont la température de fusion et/ou ramollissement est inférieure à la température nécessaire pour entraîner une modification de la structure et des propriétés des autres constituants. D'autres produits de conception plus simple peuvent être constitués d'un simple feutre aiguilleté et qui est imprégné de résine ou de latex. A ce jour, les solutions envisagées pour assurer la récupération et le recyclage des constituants de tels produits consistent à réaliser une séparation et récupération des différents types de constituants, comme cela ressort notamment de la publication RD-388013 déposée le 20 Juillet 1996 et mise à la disposition du public le 10 Octobre 1996 et qui a été répertoriée dans la banque de données Devent sous la référence 96-400073 (40). Une telle séparation en constituants élémentaires est délicate à mettre en oeuvre et entraîne des coûts de production importants. Par ailleurs, la réutilisation des composants synthétiques ainsi séparés (Nylon et polypropylène par exemple), implique des opérations de transformation ultérieures. Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un procédé simple, économique, qui permet d'obtenir directement en fin de cycle de recyclage des produits non tissés, dont la densité peut être adaptée en fonction de leur application et qui peuvent être utilisés dans de nombreux secteurs techniques tels que par exemple feutres d'isolation phonique, mécanique, thermique (automobiles, constructions, sous-couches de tapis, ameublement, électroménager..) et; isolation phonique et thermique (bâtiment...). D'une manière générale, le procédé conforme à l'invention permettant de réaliser le recyclage de structures textiles complexes, consiste - à effectuer un tri sélectif des matériaux à recycler de manière à avoir une composition globale de matières à traiter homogène - à réaliser un défibrage desdits matériaux de manière à former un mélange de fibres de longueur variable, les composants non fibreux entrant dans la structure de base pouvant être éliminés lors de cette opération de défibrage; - à éventuellement incorporer à l'intérieur dudit mélange fibreux des additifs en fonction du produit final à réaliser; - à conformer sous forme d'une nappe le mélange fibreux obtenu et; - à traiter thermiquement la nappe ainsi formée de manière à entraîner la fusion d'une partie des constituants fibreux entrant dans le mélange ou la polymérisation d'un additif, ce traitement thermique étant réalisé en faisant passer la nappe entre deux convoyeurs, perméables à l'air, à l'intérieur d'une enceinte soumise à un courant d'air chaud; - à refroidir la nappe formée. Conformément à l'invention, le recyclage est réalisé au moyen d'équipements conventionnels pour la récupération de déchets textiles, tels que coupeuses, broyeurs, ( La formation d'une nappe à partir du mélange fibreux est avantageusement réalisé par l'intermédiaire de cheminées volumétriques et/ou nappeuses pneumatiques, qui de par leur conception, permettent d'intégrer des fibres courtes, poudres et petits solides dans la nappe. Lors de cette opération de mise sous forme de nappe, ou préalablement à cette dernière, on ajoute si nécessaire au produit défibré un composant (fibres, poudres...) ayant une température de transformation solide/pâteux/liquide ou de polymérisation inférieure à celle de la majorité du mélange défibré. Cela permet, lorsque le produit résultant est porté à une température excédant légèrement la température précitée, de fondre ou polymériser ce composant, ce qui, après refroidissement ou en se polymérisant, crée des points de liaison mécanique entre les fibres et autres parties du produit défibré. II peut également être envisagé d'ajouter au produit défibré des composants pouvant donner au produit final des caractéristiques particulières tels par exemple - traitement antibactériel si le traitement thermique de l'étape précédente ne permet pas de l'assurer; - traitement non-feu suivant les normes d'utilisation du produit final.; éventuellement, un tel traitement peut être superflu en fonction des qualités d'origine des fibres. Le mélange des additifs (liants..) s'effectue soit avant la formation de la nappe, par exemple dans le cas d'apport de fibres additionnelles, traitement par aspersion de poudres ou aspersions ou immersion dans une solution liquide, soit pendant la formation de ladite nappe (dispersion de poudres,..), voire même par projection sur la nappe après sa formation, et ce par tous procédés connus utilisés dans l'élaboration de produits non tissés. L'étape la plus importante du procédé conforme à l'invention réside dans la manière dont est réalisé le traitement thermique et le refroidissement permettant d'assurer la consolidation de la structure. Ce traitement thermique est réalisé en faisant passer la nappe fibreuse entre deux tapis transporteurs permettant ainsi de lui donner la densité souhaitée en fonction de leur écartement, la montée en température pour entraîner la révélation des propriétés liantes d'une partie des fibres ou des additifs étant obtenue au moyen d'un courant d'air chaud qui traverse la nappe perpendiculairement à son épaisseur. Si le composant liant que comporte le mélange est un composant thermodurcissable, la densité de la nappe obtenue est déterminée lors de l'opération de chauffage par l'écartement des tapis transporteurs à l'intérieur du four. En revanche, si le composant liant est à base d'une matière thermoplastique, ou si la composition du produit de départ le permet, la nappe est également chauffée entre deux tapis transporteurs, l'étape de refroidissement qui suit l'opération de chauffage étant également réalisée entre deux tapis transporteurs au moyen d'un flux d'air froid perpendiculaire audit tapis. En procédant d'une telle manière, il est possible d'obtenir des nappes fibreuses de densité différente pouvant être utilisées dans des applications différentes. L'invention et les avantages qu'elle apporte sera cependant mieux compns grâce aux deux exemples de réalisation concrets donnés ci-après à titre indicatif mais non limitatif: - le premier portant sur la réalisation d'un feutre d'isolation phonique, mécanique, thermique, utilisable dans le secteur de l'automobile, de la construction, comme sous-couche de tapis pour l'ameublement, électroménager; - le deuxième portant sur la réalisation d'un feutre d'isolation phonique, thermique, de faible densité, utilisable dans le secteur de la construction. Les exemples concrets donnés ci-après sont réalisés sur une chaîne de traitement conventionnel pour la réalisation de recyclage de déchets fibreux, qui comporte dans l'ordre de production: un ensemble coupeur de balles de matières textiles en vue d'une alimentation régulière de la machine suivante une coupeuse rotative coupant ladite matière première; - une effilocheuse; - un silo mélangeur assurant une réserve et permettant un mélange des matières pour avoir une bonne homogénéité du produit final; un ensemble de chargeuses peseuses permettant d'incorporer éventuellement des matières liantes au mélange de matières déchiquetées - au moins une ouvreuse qui homogénéise le mélange de fibres et répartit les matières liantes de manière très homogène à l'intérieur desdites fibres une nappeuse pneumatique donnant une nappe régulière dont le poids au mètre carré est réglable. Comme type de matériel, on peut utiliser les machines conventionnelles proposées par le Demandeur. En sortie de l'ensemble de conformation sous forme de nappe, est disposé l'élément essentiel pour la bonne mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, à savoir une enceinte de traitement thermique constituée par un four à l'intérieur duquel circule un courant d'air chaud qui traverse la nappe dans le sens de son épaisseur, la nappe de fibres formée étant convoyée à l'intérieur dudit four entre deux tapis transporteurs, perméables à l'air, dont l'écartement et la vitesse sont réglés en fonction de l'épaisseur et de la densité que l'on souhaite donner au produit final. Cette zone de traitement thermique est suivie d'une zone de refroidissement qui, de préférence, est également constituée de deux tapis transporteurs, également perméables à l'air, le refroidissement étant obtenu par une circulation d'air froid traversant également la nappe dans le sens de son épaisseur. Une technique de production permet de réaliser des nappes dont la liaison peut être obtenue aussi bien à partir d'un composant thermodurcissable que d'un composant thermoplastique. En sortie de l'installation, la nappe formée peut être réceptionnée soit sous la forme d'un rouleau, soit éventuellement découpée en panneaux de longueur prédéterminée. Exemple i Sur une ligne de production telle que décrite précédemment, on alimente un mélange de déchets de tapis comportant un support de base constitué par un tissu en polypropylène dans lequel sont implantés par tuftage des fils en polyamide dont l'envers a reçu une enduction de latex et qui est recouvert d'une sous-couche constituée par de la mousse. Ces déchets sont alimentés dans une ligne de production qui assure le défibrage, l'effilochage, le mélange des constituants. Une partie des produits constituant l'enduction d'envers et la sous-couche de mousse est éliminée automatiquement lors de ces opérations. La masse fibreuse obtenue qui éventuellement comporte des particules résiduelles de charge et de mousse, est conformée sous la forme d'une nappe pesant 1000 grammes/mètre carré. Eventuellement, on incorpore au mélange fibreux des fibres de polypropylène de telle sorte que la nappe comporte approximativement 20 % de telles fibres. Cette nappe est introduite à l'intérieur d'un ensemble de traitement thermique et de refroidissement qui permet d'assurer sa densification et la liaison. Lors du défilement de la nappe à l'intérieur du four, on crée une circulation d'air chaud à une température d'environ 200"C, ce qui, compte tenu de la vitesse de passage de la matière, permet d'obtenir une montée en température des fibres à environ 150-160 C, entraînant la fusion des constituants à base de polypropylène et la liaison avec les autres composants. Dans la zone de refroidissement qui suit la zone de chauffage, la nappe est également maintenue entre deux tapis transporteurs dont l'espace est réglé à 5 mm. Le refroidissement est assuré par une circulation d'air froid qui traverse la nappe dans toute son épaisseur. En sortie de la ligne de production, on obtient une structure se présentant sous la forme d'une nappe ayant une densité de 100 gammes/dm3 et une épaisseur de 1 cm. Une telle nappe peut par exemple être utilisée pour réaliser des souscouches de tapis. Exemple 2 On répète l'exemple 1 si ce n'est que l'on incorpore au mélange fibreux des fibres liantes constituées par des fibres bicomposants polyester/polyéthylène, et ce à raison de 20 % en poids par rapport au poids de départ de la nappe qui, dans le cas de cet exemple, est de 1200 g/m2. Comme précédemment, la nappe est traitée à l'intérieur d'un ensemble de traitement thermique et de refroidissement qui permettent d'assurer sa densification et la liaison. Lors du traitement thermique et du traitement de refroidissement, l'espace entre les tapis transporteurs est réglé à 50 mm. La température à l'intérieur du four est de 1700C, ce qui permet de porter les fibres à une température de l'ordre de 140 C. Après refroidissement, on obtient une nappe ayant une épaisseur de 50 mm ayant une densité de 23 g/dm3, et qui peut être utilisée comme matériau d'isolation phonique dans le bâtiment ou autres domaines similaires. Les exemples qui précèdent montrent bien tous les avantages apportés par l'invention, et notamment le fait qu'il est possible de recycler de manière simple, économique, des revêtements de sol ou similaires et d'obtenir, directement à la sortie de cette opération de recyclage, des nappes fibreuses réutilisables pour de nombreuses applications. De plus, on obtient des matériaux très homogènes de liaison étant obtenus par la fusion d'une partie des constituants étant répartis sur toute l'épaisseur Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits précédemment, mais elle en couvre toutes les variantes réalisées dans le même esprit. REVENDICATIONS - 1/ Procédé de recyclage de structures textiles complexes, tels que revêtements de sol ou muraux, qui consiste - à effectuer un tri sélectif des matériaux à recycler de manière à avoir une composition globale de matières à traiter homogène - à réaliser un défibrage desdits matériaux de manière à former un mélange de fibres de longueur variable, les composants non fibreux entrant dans la structure de base pouvant être éliminés lors de cette opération de défibrage; - à éventuellement incorporer à l'intérieur dudit mélange fibreux des additifs en fonction du produit final à réaliser; - à conformer sous forme d'une nappe le mélange fibreux obtenu et; - à traiter thermiquement la nappe ainsi formée de manière à entraîner la fusion d'une partie des constituants fibreux entrant dans le mélange ou la polymérisation d'un additif, ce traitement thermique étant réalisé en faisant passer la nappe entre deux convoyeurs, perméables à l'air, à l'intérieur d'une enceinte soumise à un courant d'air chaud; - à refroidir la nappe formée. 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le refroidissement de la nappe après traitement thermique est réalisé par passage entre deux tapis transporteurs soumis à un courant d'air froid qui traversent la nappe dans le sens de son épaisseur. 3/ Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la formation de la nappe à partir du mélange fibreux est réalisée par l'intermédiaire de cheminées volumétriques et/ou nappeuses pneumatiques. 4/ Procédé selon l'une des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que lors de la mise sous forme de nappes ou préalablement à cette dernière, on incorpore au produit défibré un composant ayant une température de transformation solide/pâteux/liquide ou de polymérisation inférieure à celle de la majorité du mélange défibré. 5/ Procédé selon l'une des revendicationsl à 4, caractérisé en ce que l'on ajoute au produit défibré des additifs destinés à lui conférer des caractéristiques déterminées. 6/ Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les additifs permettent de réaliser un traitement antibactériel du mélange fibreux. 7/ Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les additifs communiquent à la nappe des propriétés non-feu. 8/ Nappe fibreuse obtenue par la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la liaison des fibres entre elles est obtenue par fusion d'une partie minoritaire des fibres entrant dans sa constitution.