Brevet FR3009991A1 — publié le 20150306

- 1 - Procédé pour alimenter un dissolveur en fragments d'articles en matière plastique La présente invention concerne un procédé pour alimenter un dissolveur en (fragments d') articles en matière plastique, ainsi qu'un procédé de recyclage (de fragments) d'articles en matière plastique. Les matières plastiques sont abondamment utilisées sous des formes diverses, principalement à l'état solide, pour la fabrication d'articles variés, souples ou rigides, tels que par exemple des bâches, des tissus enduits et autres éléments pour l'habillage intérieur de véhicules, des tuyaux, des blisters (emballages pharmaceutiques), des châssis de fenêtres ou des câbles électriques à isolation polymérique. Toutefois, il arrive souvent qu'à un moment donné de leur existence, ils soient en solution dans un solvant dont il faut alors les extraire. Ainsi, on est confronté à des solutions de polymère à la fin de certains procédés de polymérisation (dits "en solution"), au cours de certains procédés de recyclage, lors du nettoyage de certaines installations de fabrication d'objets ou de peintures à base de polymères... Ainsi, différents procédés de recyclage de matières plastiques basés sur une dissolution au moyen de solvants organiques ont été proposés. La demande de brevet EP 945481 au nom de la demanderesse propose par exemple un procédé de recyclage d'un article à base d'au moins un polymère du chlorure de vinyle, selon lequel : (a) l'article est déchiqueté en fragments d'une dimension moyenne de 1 cm à 50 cm au cas où il excéderait ces dimensions ; (b) les fragments d'article, secs, sont mis en contact avec un solvant capable de dissoudre le polymère, substantiellement anhydre, formant avec l'eau un azéotrope (MEK de préférence); (c) on provoque la précipitation du polymère dissous dans le solvant par injection de vapeur d'eau dans la solution ainsi obtenue, ce qui provoque en outre l'entraînement de l'azéotrope solvant-eau et laisse ainsi subsister un mélange essentiellement constitué d'eau et de particules solides de polymère; (d) on recueille les particules de polymère. Un tel procédé comprend généralement également au moins une des étapes suivantes : - 2 - al : les fragments d'articles sont alimentés d'un silo de stockage vers un dissolveur bl : la solution de polymère est alimentée du dissolveur vers un filtre primaire séparant les insolubles de grande taille (typiquement des renforts ou accessoires ayant au moins une dimension > 150 i.tm) de la solution de polymère b2 : les insolubles sont de préférence traités pour en ôter les traces de polymère et de solvant résiduaire, ce qui peut se faire par stripping à la vapeur b3 : la solution de polymère est envoyée vers un précipiteur moyennant passage préalable dans un décanteur centrifuge pour en ôter les insolubles de plus petite taille cl : les particules de polymère issues du précipiteur sont séparées de l'eau et amenées vers un sécheur à l'aide d'une pompe. Selon le type d'insolubles contenu dans l'article à recycler, il peut être intéressant d'opérer les étapes b, bl, b2 et b3 dans un même réacteur, qui est alors un dissolveur-filtre. La demande EP 2276801 au nom de la demanderesse décrit un procédé utilisant un tel appareil. Dans ce type de procédés, il est fréquent d'alimenter le dissolveur et/ou un système de transport (par exemple pneumatique) en amont de celui-ci, à partir d'une trémie. La demanderesse a toutefois constaté que certains types de fragments d'articles tels que par exemple des fragments de bâches, créaient des ponts dans la trémie, ponts susceptibles de bloquer l'écoulement des fragments de la trémie. Pour tenter de résoudre ce problème, elle a testé différents types d'agitateurs commerciaux mais aucun n'a donné des résultats satisfaisants. Elle a alors eu l'idée d'utiliser un simple piston à ailettes non pas soumis à un mouvement de rotation mais à un mouvement vertical alternatif ascendant- descendant et a constaté que de manière surprenante, un tel dispositif permettait de résoudre le problème. Par conséquent, la présente invention concerne un procédé pour alimenter un dissolveur en (fragments d') articles en matière plastique, ledit procédé utilisant une trémie munie d'un piston à ailettes soumis à un mouvement vertical alternatif ascendant-descendant. Par «trémie », on entend désigner un récipient de forme généralement cylindrique et/ou trapézoïdale qui permet de stocker des (fragments d') articles. De préférence, il s'agit d'une trémie de sections verticales (c.à.d. par des plans verticaux comprenant son axe) trapézoïdales dont le sommet est plus large que la base; elle a donc de préférence substantiellement la forme d'un entonnoir. Cette - 3 - trémie a généralement des sections horizontales (par des plans perpendiculaires à son axe) circulaires ou carrées. La matière plastique concernée par la présente invention peut être de toute nature. Il peut s'agir d'un polymère apolaire, tel qu'un polymère de l'éthylène (PE) ou du propylène (PP) ; les polymères du styrène tels que le PS (polystyrène) l'ABS (terpolymère acrylonitrile-butadiène-styrène). Il peut également s'agir d'un polymère polaire tel qu'un polymère du chlorure de vinyle (PVC) ou du chlorure de vinylidène (PVDC), ou un copolymère d'éthylène et d'alcool polyvinylique (EVOH). Il peut également s'agir d'un mélange de telles matières plastiques. De bons résultats ont été obtenus avec le PVC. Par PVC, on entend désigner tout homo- ou copolymère contenant au moins 50 % en poids de chlorure de vinyle. Selon l'invention, la matière plastique se présente sous la forme de fragments généralement obtenus à partir d'articles solides (sous la forme de tuyaux souples ou rigides, de récipients, de feuilles pour le revêtement des sols, de bâches, de châssis de fenêtres, de gaines d'isolation de câbles électriques, etc.) comprenant un ou plusieurs additifs usuels tels que par exemple plastifiants, stabilisants, antioxydants, agents ignifugeants, pigments, matières de charge, etc., y compris des fibres de renforcement. Ces fibres peuvent être de toute nature, naturelles ou synthétiques ; il peut s'agir de fibres de verre, de cellulose ou de matière plastique, telles que des fibres de polyester et en particulier, de fibres de polyéthylène- téréphtalate (PET). L'invention donne de bons résultats avec des fragments plats issus de la découpe de bâches et de préférence, de bâches à base de fibres de PET enduites de PVC. De tels fragments ont effectivement tendance à former des ponts c.à.d. à se rassembler et à s'agglutiner en des structures relativement larges bloquant l'écoulement des fragments situés par dessus. Ils ont généralement une épaisseur de l'ordre du mm et leurs 2 autres dimensions de l'ordre des cm. Selon l'invention, la vidange de la trémie est facilitée grâce à l'utilisation d'un piston à ailettes. On entend par là un piston cylindrique, généralement positionné sur l'axe géométrique de la trémie, dont les ailettes sont des excroissances, tiges ou bras, de préférence inclinés par rapport aux perpendiculaires à l'axe. De préférence, cette inclinaison est vers le bas pour éviter l'accrochage des fragments dans le « V » des bras. Selon une variante avantageuse de l'invention, le piston comprend un système interne à air comprimé équipé d'une coiffe qui maintient les ailettes et qui est soumise au mouvement vertical alternatif ascendant-descendant. - 4 - L'amplitude de ce mouvement est généralement inférieure au mètre et généralement fonction de la quantité de fragments présents dans la trémie. Selon l'invention, la trémie peut directement alimenter le dissolveur qui lorsque les fragments d'articles contiennent des fibres, est de préférence un dissolveur-filtre tel que décrit ci-dessus. Alternativement, elle alimente un système de transport (par exemple de type pneumatique) des (fragments d') articles de la trémie vers le dissolveur de sorte à pouvoir réguler le débit alimenté au dissolveur. Dans le cas d'un système de transport pneumatique, l'air comprimé généralement utilisé est d'abord filtré avant d'être relâché à l'atmosphère. Dans cette variante, le système pneumatique comprend avantageusement un transporteur à bande et une vanne rotative. Le mouvement du piston est arrêté si une trop grande décharge de fragments a eu lieu sur la bande transporteuse. Le procédé selon l'invention est de préférence intégré à un procédé de recyclage de matière plastique tel que décrit ci-dessus. A cet effet, la présente invention concerne également un procédé de recyclage (de fragments) d'articles en matière plastique par dissolution/précipitation, selon lequel lesdits (fragments d') articles sont alimentés à un dissolveur en utilisant un procédé tel que décrit ci-dessus. Par « dissolution/précipitation », on entend désigner un procédé où la matière plastique est mise en solution dans un solvant puis précipitée sous forme de particules par injection d'un non solvant et/ou refroidissement et/ou changement de pression. REVENDICATIONS1 - Procédé pour alimenter un dissolveur en (fragments d') articles en matière plastique, ledit procédé utilisant une trémie munie d'un piston à ailettes soumis à un mouvement vertical alternatif ascendant-descendant. 2 - Procédé selon la revendication 1, dans lequel la trémie a des sections verticales trapézoïdales. 3 - Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la matière plastique est un polymère du chlorure de vinyle (PVC). 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les fragments sont des fragments plats issus de la découpe de bâches. 5 - Procédé selon la revendication 4, dans lequel les bâches sont à base de fibres de PET enduites de PVC. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le piston est positionné sur l'axe géométrique de la trémie et dans lequel les ailettes sont des excroissances, tiges ou bras inclinés par rapport aux perpendiculaires à l'axe. 7 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la trémie alimente un système de transport des fragments de la trémie vers le dissolveur de sorte à pouvoir réguler le débit alimenté au dissolveur. 8 - Procédé selon la revendication 7, dans lequel le système de transport est un système pneumatique utilisant de l'air comprimé qui est filtré avant d'être relâché à l'atmosphère. 9 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le piston comprend un système interne à air comprimé équipé d'une coiffe qui maintient les ailettes et qui est soumise au mouvement vertical alternatif ascendant-descendant. 10 - Procédé de recyclage (de fragments) d'articles en matière plastique par dissolution/précipitation, selon lequel les (fragments d') articles sont alimentés à- 6 - un dissolveur par un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.