Brevet FR3134580A1 — publié le 20231020

La présente invention concerne une composition extrudable contenant en masse ou constituée d’au moins 50% de PVC et d’au moins de 50% en masse de fibres choisies notamment parmi les fibres de coton, les fibres de polyester, les fibres de polyamide, les fibres de polyuréthane, les fibres d’élasthanne et les mélanges de ces fibres. composition extrudable contenant du PVC et des fibres de coton – matériau et produits associés La présente invention concerne une composition extrudable contenant du PVC et des fibres de coton. La présente invention concerne également des produits obtenus par extrusion de ladite composition. Etat de la technique Etant donné la pollution engendrée par les déchets de toute sorte, il est urgent de songer à leur recyclage à la fois dans un but de diminution de la pollution et de préservation des ressources. Le document JP2005082802 A1 décrit un procédé de recyclage de revêtement de sol et de poils de moquette en nylon. Le revêtement de sol contient 15% à 20% en masse de PVC. Il est broyé en particules de 500µm et fondu avec des feuilles de PVC contenant de 4 à 50% en masse de PVC, le reste étant du carbonate de la calcium et un liant. Les fibres de nylon qui sont des déchets produits lors de la fabrication de moquette sont introduit dans la proportion de 20% en masse par rapport à la masse totale du composite final. Le revêtement de sol représente 40% du composite tout comme les feuilles de PVC. Au total, le composite contient au maximum 28% en masse de PVC. Cette composition est chauffée puis laminée. Elle n’est pas extrudée. Ce matériau composite sert à faire des plaques de renfort qui sont empilées les unes sur les autres en tenant compte de l’orientation des fibres de nylon dans chaque plaque. Un but de la présente invention est de proposer une nouvelle composition extrudable à base de PVC qui permet le recyclage de fibres textiles provenant des vêtements, en particulier, des vêtements de type denim, plus particulièrement des jeans. Un autre but de la présente invention est de proposer une composition extrudable qui permet d’obtenir des profilés (plaque ou profilé comportant des creux) qui présentent des propriétés mécaniques permettant de les utiliser pour la fabrication de revêtement de sol, éventuellement suspendu comme un parquet, par exemple. Un autre but de la présente invention est de proposer des profilés qui présentent une bonne résistance à l’exposition aux UV et aux intempéries. La présente invention concerne une composition extrudable contenant en masse ou constituée d’au moins 50% de PVC et de moins de 50% en masse de fibres choisies notamment parmi les fibres de coton, les fibres de polyester, les fibres de polyamide, les fibres de polyuréthane, les fibres d’élasthanne et les mélanges de ces fibres. C’est le mérite de la Demanderesse que d’avoir mis en évidence qu’un tel mélange est extrudable et permet donc de fabriquer des planches pleines ou partiellement creuses et des profilés partiellement creux à bas coût. Selon un mode de réalisation particulier, elle contient en tant que fibres un mélange de fibres de coton et/ou de fibres de polyester avec éventuellement des fibres d’élasthanne. Ces fibres viennent avantageusement du recyclage par effilochage de vêtements en coton ou polyester et coton et contenant éventuellement de l’élasthanne. La présence du polyester et/ou de l’élasthanne qui sont des matériaux synthétiques hydrophobes permet d’éviter le gonflement du matériau extrudé sous l’effet de l’eau conjugué à la chaleur (test de vieillissement). Cette propriété est particulièrement intéressante lorsque les profilés sont utilisés en extérieur et sont donc soumis aux intempéries. La composition de l’invention peut donc servir à produire des profilés utilisables en tant que lame de parquet pour des terrasses extérieures, lame de bardage extérieur ou lame pour palissade. Selon un mode de réalisation particulier, combinable aux modes de réalisation précités, lesdites fibres sont au moins partiellement enrobées d’un agent retardateur de flamme, notamment le sulfate d’ammonium. C’est en effet le mérite de la Demanderesse que d’avoir constaté que le traitement des fibres permet de conférer au produit extrudé sa résistance au feu sans ajout d’un agent anti-feu spécifique lors de l’extrusion du mélange ou lors de la formation du mélange de l’invention. Avantageusement, quel que soit le mode de réalisation, la composition de l’invention comprend un pourcentage massique de fibres égal ou supérieur à 20%, en particulier égal ou supérieur à 30% et égal ou inférieur à 50%, en particulier égal ou inférieur à 40%. Selon un mode de réalisation particulier, combinables avec chacun des modes de réalisation de l’invention, lesdites fibres ont une longueur moyenne égale ou inférieure à 5 mm et en particulier une longueur moyenne sensiblement égale à 3 mm. Cette longueur permet en combinaison avec la fraction massique des fibres de rendre la composition extrudable. Avantageusement, quel que soit le mode de réalisation, la composition contient une masse de fibres qui comprend 70% en masse de fibres de coton et 30% en masse de fibres synthétiques choisie notamment parmi les fibres de polyester et/ou les fibres d’élasthanne. Par exemple, les fibres contenues dans la composition de l’invention peuvent être constituées de 70% en masse de fibres de coton et de 30% de polyester ou de 70% en masse de coton et 27% ou 28% de fibres de polyester, le reste étant des fibres d’élasthanne. Selon un mode de réalisation particulier, combinable avec les autres modes de réalisation, la composition comprend une masse de fibres qui contient en masse de 2% à 3% ou 5% d’élasthanne. Avantageusement, selon la mode de réalisation, lesdites fibres présentent un diamètre moyen sensiblement égal ou supérieur à 20µm et sensiblement égal ou inférieur à 40µm. Un tel diamètre permet d’extruder particulièrement facilement la composition de l’invention et confère les propriétés mécaniques de résistance à la flexion et/ou à la traction souhaitables. Il s’agit de plus du diamètre de fibres couramment utilisé dans l’industrie du vêtement. La composition de l’invention peut contenir du carbonate de calcium. En particulier, elle peut contenir en masse de 10% à 30% de carbonate de calcium, et avantageusement 20% de carbonate de calcium. Le diamètre moyen des particules de carbonate de calcium (déterminé par diffraction de lumière ou tamisage) est avantageusement égal à 72nm +- 4 nm. Quel que soit le mode de réalisation, la composition peut également comprendre un agent anti UV. La quantité de cet agent anti-UV n’est pas limité selon l’invention. Il est avantageusement compris en une proportion massique égale ou supérieure à 0,1%, 0,2%, 0,3 % et inférieure ou égale à 0,4% ou 0,5%. Cet agent anti-UV peut être choisi parmi les mélanges des sels de calcium et des sels de zinc et en particulier parmi les mélanges des sels de calcium d’au moins un acide organique et les sels de zinc d’au moins un acide organique. La composition peut également contenir un plastifiant. La présente invention concerne également une composition telle que précitée constituée de PVC, de fibres et d’un agent anti-UV et une composition constituée de PVC, de fibres, de carbonate de calcium et d’un agent anti-UV. Les mêmes proportions que précitées s’appliquent à ces compositions. La présente invention concerne également un profilé extrudé contenant éventuellement des cavités longitudinales qui comprend ou est constitué de la composition selon l’invention. La présente invention concerne également un produit choisi parmi les palissades, les revêtements de sol ou revêtements muraux extérieurs, les jardinières et les abris de jardin, qui, de manière caractéristique comprend une pluralité de profilés selon l’invention. La présente invention concerne également un kit de pose/fabrication d’un produit choisi parmi les palissades, les revêtements de sol ou revêtements muraux extérieurs, les jardinières et les abris de jardin qui, de manière caractéristique, selon l’invention, comprend une pluralité de profilés selon l’invention. Définitions Le terme « composition » désigne le mélange avant, pendant et après son extrusion ; après extrusion, le terme « composition » peut être assimilé au terme « matériau » et notamment « matériau composite ». Le terme « extrudable » désigne une composition pouvant être compressée, éventuellement à température supérieure à la température ambiante, de manière à traverser une filière ayant la section de la pièce que l’on souhaite fabriquer. Le terme « élasthanne » désigne, au sens de la présente invention, toute fibre constituée d’un polyuréthane thermoplastique élastomère qui comprend des groupes urées et des groupes uréthanne sur sa chaine principale. Ce polyuréthane comprend des segments caoutchouteux de motif [-O-CH 2 -CH 2 -] x (avec x = 38, 39, 40, 41 ou 42, par exemple ) liés à des segments rigides qui contiennent les groupes uréthanes, les groupes urées et des cycles aromatiques. Le terme « polyester » désigne, au sens de la présente invention, les homo polyesters aliphatiques, les copolyesters aliphatiques et les homo et copolyesters aromatiques ; il désigne en particulier les copolyesters aliphatiques et aromatiques tels que le PET (polyéthylène téréphtalate) et le poly(butylène téréphtalate) (PBT). Le terme « PVC » désigne au sens de l’invention tous les polymères formés par la répétition du motif suivant : [-CH 2 -CH 2 -] n avec n étant égal ou supérieur à 700 et égal ou inférieur à 1500 et présentant une température de décomposition supérieure à 180°C. Le PVC peut être du PVC recyclé (déchets de menuiserie et déchets de canalisations) ou un mélange de PVC recyclé et de polymère non recyclé. Le PVC recyclé est en provenance de déchets de menuiserie et déchets de canalisations, transformés par un processus de broyage puis de micronisation en poudre fine de 600-800 microns, les déchets de menuiserie sont bénéfiques puisque le PVC de ces déchets est mélangé avec un agent qui lui confère une resistance aux chocs. La composition de l’invention contenant (uniquement ou non) du PVC recyclé provenant de déchets de menuiserie permet de conférer au produit fini extrudé de l’invention une résistance aux chocs. Le terme « longueur moyenne » désigne la longueur moyenne mesurée selon la norme ASTM D 5103 (ASTM international 2012). Brève description des figures Les caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante s’appuyant sur des figures, parmi lesquelles : La représente une vue tridimensionnelle d’un profilé obtenu par coextrusion d’un mélange selon l’invention ; La représente une plaque obtenue par extrusion du mélange 1, à gauche et du mélange 2, à droite ; en haut, les plaques ne sont pas encore irradiées, en bas elles ont été irradiées par des UV pendant 250 heures ; La représente une plaque obtenue par extrusion du mélange 1, à gauche et du mélange 2, à droite ; les plaques représentées en haut correspondent aux plaques avant le test (« boiling test ») et les plaques représentées en bas, sont les plaques obtenues après le test ; La représente la comparaison du module de tension pour les plaques et le profilé comparé avec un mélange de référence composé de 50% de PVC, 50% de sciure de bois et du même agent anti-UV (dans la même proportion que pour les compositions de l’invention) ; La représente la comparaison du module de flexion pour les plaques et le profilé comparé avec un mélange de référence composé de 50% de PVC, 50% de sciure de bois et du même agent anti-UV (dans la même proportion que pour les compositions de l’invention) ; La représente en pourcentage les différences d’épaisseur, de longueur, de largeur et de masse obtenues après le test de résistance aux intempéries (vieillissement) pour les plaques et le profilé des exemples, lequel a été comparé à un profilé dans lequel le mélange 3 a été remplacé par un mélange constitué de 50% PVC, 50% sciure de bois et le même agent anti-UV dans la même proportion et le même polymère coextrudé. Composition extrudable contenant en masse ou constituée d’au moins 50% de PVC et d’au moins de 50% en masse de fibres choisies notamment parmi les fibres de coton, les fibres de polyester, les fibres de polyamide, les fibres de polyuréthane, les fibres d’élasthanne et les mélanges de ces fibres. Composition selon la revendication 1 caractérisée en ce qu’elle contient en tant que fibres un mélange de fibres de coton et/ou de fibres de polyester avec éventuellement des fibres d’élasthanne. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle comprend un pourcentage massique de fibres égal ou supérieur à 20%, en particulier égal ou supérieur à 30% et égal ou inférieur à 50% en particulier égal ou inférieur à 40%. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle contient une masse de fibres qui comprend 70% en masse de fibres de coton et 30% en masse de fibres synthétiques choisies notamment parmi les fibres de polyester et/ou les fibres d’élasthanne. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle comprend une masse de fibres qui contient en masse de 2% à 3% ou 5% d’élasthanne. Composition selon l’une quelconque des revendication précédentes, caractérisée en ce qu’elle contient du carbonate de calcium et en particulier en ce qu’elle contient en masse de 10% à 30% de carbonate de calcium et avantageusement 20% de carbonate de calcium. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdites fibres sont au moins partiellement enrobées d’un agent retardateur de flamme, notamment le sulfate d’ammonium Profilé extrudé contenant éventuellement des cavités longitudinales, caractérisé en ce qu’il comprend ou est constitué de la composition selon l’une quelconque des revendications précédentes. Produit choisi parmi les palissades, les revêtements de sol ou revêtements muraux extérieurs, les jardinières et les abris de jardin, caractérisé en ce qu’il comprend une pluralité de profilés selon la revendication 8. kit de pose/fabrication d’un produit choisi parmi les palissades, les revêtements de sol ou revêtements muraux extérieurs, les jardinières et les abris de jardin, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un profilé selon la revendication 8.