INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
De manière préférée, l’étape a) de dissolution met en œuvre au moins un moyen pour fondre au moins en partie la charge plastique, de préférence une extrudeuse, éventuellement au moins un moyen pour mélanger au moins une partie du solvant de dissolution et la charge plastique avantageusement au moins en partie fondue, comme un ou une série de deux à dix mélangeur(s) (de préférence un à dix mélangeur(s) statique(s)), et un équipement de dissolution, par exemple au moins un réacteur agité en continu, appelé encore « Continuous Stirred Tank Reactor » (CSTR) selon la terminologie anglo-saxonne, équipé par au moins un système d’agitation mécanique. Dans ce cas, la charge plastique alimente le moyen pour fondre, en particulier l’extrudeuse, de sorte que, en sortie dudit moyen, au moins une partie et de préférence la totalité des thermoplastiques visés, compris dans la charge plastique, se trouvent à l’état fondu. La charge plastique peut alors être injectée dans l’équipement de dissolution ou éventuellement dans le premier mélangeur. La charge plastique, au moins en partie à l’état fondu, peut également être pompée à l’aide d’une pompe dédiée aux fluides visqueux souvent appelée pompe de melt ou pompe à engrenage. La charge plastique, au moins en partie à l’état fondu peut également être, en sortie dudit moyen pour fondre, filtrée à l’aide d’un dispositif de filtration, éventuellement en complément de la pompe de melt, en vue d’éliminer les particules les plus grosses, généralement la taille de la maille de ce filtre est comprise entre 10 µm (micromètre) et 1 mm (millimètre), de préférence entre 20 et 200 µm. Parallèlement, le solvant de dissolution alimente directement l’équipement de dissolution ou éventuellement le ou la série de mélangeur(s).
De manière préférée, l’étape a) met en œuvre, préalablement à au moins un réacteur de type CSTR, une extrudeuse et au moins un mélangeur statique dans lesquels au moins une fraction du solvant de dissolution est injectée, de manière à favoriser le cisaillement et le mélange intime entre le solvant de dissolution et la charge plastique, ce qui contribue à la dissolution des thermoplastiques visés.
Très avantageusement, la solution polymère brute obtenue à l’issue de l’étape a) de dissolution comprend au moins le solvant de dissolution et les thermoplastiques visés, en particulier les polyoléfines visées, dissous dans le solvant de dissolution. En général, la solution polymère brute comprend également des impuretés solubles également dissoutes dans le solvant de dissolution et/ou des impuretés insolubles en suspension. La solution polymère brute obtenue à l’issue de l’étape a) de dissolution peut éventuellement comprendre également des polymères, par exemple à l’état fondu, dissous ou non.
Etape b) de décantation de la solution polymère
Le procédé selon l’invention comprend une étape b) de décantation de la solution polymère brute obtenue à l’issue de l’étape a) de dissolution, pour générer, au moins, une solution polymère dite décantée et une fraction de résidus.
En effet, l’étape b) de décantation permet, en jouant sur les différences de densités des composés présents dans la solution polymère brute, de séparer au moins une partie des impuretés insolubles qui peuvent être présentes dans la solution polymère brute, sous forme de particules solides, en particulier en suspension, ou sous forme de phase liquide, par exemple comprenant un polymère fondu, et éventuellement au moins une partie des impuretés solubles, dissoutes dans le solvant de dissolution. L’étape b) de décantation permet ainsi de récupérer une solution polymère décantée qui est débarrassée, au moins en partie, des impuretés présentes dans la solution polymère brute qui alimente ladite étape b). L’étape b) de décantation génère ainsi également une fraction de résidus qui comprend au moins une partie, de préférence la totalité, des impuretés insolubles de la solution polymère brute issue de l’étape a) et éventuellement des impuretés solubles, et possiblement du solvant de dissolution qui peut, en partie, être entrainé avec les impuretés. Les impuretés insolubles éliminées lors de l’étape b) de décantation sont par exemple des pigments, des composés minéraux, des résidus d’emballages (verre, bois, carton, papier, aluminium) et des polymères autres que les thermoplastiques visés, en particulier autres que les polyoléfines visées.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la solution polymère décanté comprend une partie des polyoléfines contenues dans la charge plastique initiale, par exemple le polypropylène de la charge plastique, tandis que la fraction de résidus comprend des impuretés polymères, en particulier des thermoplastiques autres que les polyoléfines visées, et/ou une autre partie des polyoléfines contenues dans la charge plastique initiale, par exemple le polyéthylène, et en particulier le polyéthylène haute densité (HDPE), de la charge plastique. Lesdites impuretés polymères et/ou ladite autre partie des polyoléfines peuvent notamment ne pas avoir été solubilisées à l’étape a) de dissolution. La fraction de résidus peut alors avantageusement être récupérée et traitée dans un autre procédé, par exemple un deuxième procédé selon l’invention, de manière à purifier lesdits thermoplastiques, en particulier ladite autre partie des polyoléfines de la charge plastique initiale et séparée dans la fraction de résidus.
Un autre avantage de l’étape b) de décantation du procédé selon l’invention réside dans le fait qu’elle permet une purification efficace de la solution polymère, en mode continu. Cet aspect est intéressant puisque le rendement en thermoplastiques visés purifiés, en particulier en polyoléfines visées purifiées, est alors optimal.
Avantageusement, l’étape b) de décantation permet aussi, outre l’élimination en continu d’au moins une partie des impuretés, de limiter les problèmes opératoires, en particulier de type bouchage et/ou érosion, des étapes du procédé situées en aval, tout en contribuant efficacement à la purification de la charge plastique.
Avantageusement, l’étape b) est opérée à une température comprise entre 100°C et 300°C, de préférence entre 150 et 250°C, et une pression entre 1,0 et 100,0 MPa absolu, de préférence entre 1,0 et 25, 0 MPa absolu, préférentiellement entre 1,5 et 18,0 MPa absolu et de manière très préférée entre 2,0 et 15,0 MPa absolu. De manière préférée, l’étape b) est opérée dans les conditions de température et de pression de l’étape a) de dissolution.
L’étape b) met en œuvre au moins un équipement de décantation, nommé aussi décanteur. De préférence, l’étape b) met en œuvre entre un et dix décanteur(s), préférentiellement entre deux et cinq décanteurs. Lorsque l’étape b) met en œuvre plusieurs décanteurs, c’est-à-dire entre deux et dix, de préférence entre deux et cinq décanteurs, lesdits décanteurs peuvent fonctionner en série et/ou en parallèle, de préférence en parallèle.
Ledit ou lesdits décanteur(s) est(sont) de manière préférée de forme cylindrique ou globalement cylindrique, fermée à chaque extrémité, en particulier par des extrémités hémisphériques ou coniques, et comprenant avantageusement des orifices par exemple pour l’alimentation en solution polymère brute et pour la sortie des différents flux séparés. Le terme « globalement cylindrique » signifie que la forme du décanteur est un cylindre fermé aux extrémités, en particulier par des extrémités hémisphériques ou par une première extrémité hémisphérique et une deuxième extrémité de forme conique. De manière très particulière, le(ou les) décanteur(s) mis en œuvre dans l’étape b) peu(ven)t être de forme multi-cylindrique. L’expression « multi-cylindrique » signifie que le décanteur considéré peut présenter plusieurs sections cylindriques de diamètres différents. Par exemple, une première zone cylindrique de diamètre D1 et une deuxième zone cylindrique de diamètre D2, avec D1 supérieur à D2.
Le ou chaque décanteur mis en œuvre en étape b) peut être un décanteur vertical ou horizontal. En d’autres termes, le ou chaque décanteur qui est de manière préférée de forme globalement cylindrique est opéré se sorte que le cylindre est positionné respectivement verticalement ou horizontalement.
De préférence, ledit (ou lesdits) décanteur(s) mis en œuvre dans l’étape b), qui de manière préférée est(sont) de forme cylindrique ou globalement cylindrique, présente un ratio L/D entre la longueur totale L du décanteur considéré (i.e. la longueur totale du cylindre fermé, les extrémités étant comprises) et le diamètre (ou la largeur) D du décanteur considéré étant compris entre 0,5 et 12, de préférence entre 1,0 et 6,0.
De manière très particulière, le(ou les) décanteur(s) mis en œuvre dans l’étape b) peu(ven)t être un(ou des) décanteur(s) vertical (ou verticaux) de forme multi-cylindrique. L’expression « multi-cylindrique » signifie que le décanteur considéré peut présenter plusieurs sections cylindriques de différents diamètres. Par exemple, une première zone cylindrique de diamètre D1 et une deuxième zone cylindrique de diamètre D2, avec D1 supérieur à D2, la deuxième zone cylindrique de diamètre D2 étant de préférence située au-dessus (c’est-à-dire du côté de la tête du décanteur) de la première zone cylindrique de diamètre D1. Dans ce mode de réalisation très particulier, le diamètre D à considérer est le diamètre de la section cylindrique la plus large dudit décanteur considéré, c’est-à-dire le diamètre D1 du décanteur de l’exemple cité ci-dessus.
L’étape b) est alimentée en au moins une fraction, ou la totalité, de la solution polymère brute issue de l’étape a). Dans le mode de réalisation dans lequel l’étape b) met en œuvre un unique décanteur ou plusieurs décanteurs en série, la totalité de solution polymère brute obtenue à l’issue de l’étape a) alimente ledit décanteur ou le premier décanteur de la série. Dans le mode de réalisation dans lequel l’étape b) met en œuvre plusieurs décanteurs en parallèle, la solution polymère brute obtenue à l’issue de l’étape a) alimente chaque décanteur fonctionnant en parallèle. Dans ce dernier mode de réalisation, la solution polymère brute est avantageusement divisée en plusieurs flux partiels de solution polymère brute, en particulier en autant de flux partiels que de décanteurs en parallèle.
ledit (ou lesdits) décanteur(s) présentant :
- une vitesse superficielle liquide variant entre 1x10 -7 et 1,000x10 -2 m/s, de préférence entre 1,0x10 -6 et 5,000x10 -3 m/s, de manière très préférée entre 1,0x10 -5 et 5,00x10 -4 m/s,
chaque décanteur étant opéré très avantageusement pendant un temps de séjour entre 1 et 200 heures, de préférence entre 1 heure et 50 heures, et de préférence avec un taux de remplissage compris entre 70% et 100% du volume total du décanteur considéré ;
b') optionnellement une étape de purification de la solution polymère décantée, comprenant :
b’1) une sous-étape de séparation solide-liquide supplémentaire, permettant d’obtenir au moins une solution polymère clarifiée ; et/ou
b’2) un lavage de la solution polymère décantée ou éventuellement clarifiée, par contact avec une solution dense, permettant d’obtenir au moins un effluent de lavage et une solution polymère lavée ; et/ou
b’3) une extraction des impuretés par un solvant d’extraction, permettant d’obtenir au moins une solution polymère extraite et un solvant usagé ; et/ou
b’4) une d’adsorption des impuretés par contact avec un adsorbant solide, pour obtenir au moins une solution polymère raffinée ;
l’étape de purification permettant d’obtenir une solution polymère purifiée qui correspond avantageusement à une solution polymère clarifiée ou lavée ou extraite ou raffinée ; puis
c) une étape de séparation solvant-polymère, pour obtenir au moins un flux de polymères thermoplastiques purifiés, plus particulièrement au moins un flux de polyoléfines purifiées, voire au moins un flux de polypropylène purifié ou au moins un flux de polyéthylène purifié.
Les plastiques compris dans la charge du procédé selon l’invention sont généralement des rebus de production et/ou des déchets « post-consommation » d’objets plastiques, notamment des déchets plastiques ménagers, des déchets plastiques issus du bâtiment, des déchets plastiques automobiles ou de tout type de transports ou encore des déchets d'équipements électriques et électroniques. De préférence, les déchets plastiques sont issus des filières de collecte et de tri. Les plastiques ou matières plastiques comprennent des polymères qui sont mélangés à des additifs afin d’apporter des propriétés spécifiques aux matériaux, en vue de constituer, après mise en forme, des objets diverses (pièces moulées par injection, tubes, films, fibres, tissus, mastics, revêtements, etc.). Les additifs utilisés dans les plastiques peuvent être des composés organiques ou des composés inorganiques. Ce sont par exemple par exemple des charges ou « fillers », colorants, pigments, plastifiants, modificateurs de propriétés, retardateur de combustion, etc.
La charge du procédé selon l’invention comprend en particulier des polymères thermoplastiques, de préférence au moins 50% poids, préférentiellement au moins 70% poids, de manière préférée au moins 80% poids et de manière très préférée au moins 90% poids de polymères thermoplastiques. Les polymères thermoplastiques compris dans la charge plastique peuvent être des polymères d’alcènes, des polymères de diènes, des polymères vinyliques et/ou des polymères styréniques. De manière préférée, les polymères thermoplastiques compris dans la charge plastique sont des polyoléfines, telles que du polyéthylène (PE), du polypropylène (PP) et/ou des copolymères de l’éthylène et du propylène ou encore leurs mélanges. De manière préférée, la charge plastique comprend au moins 80% poids, de préférence au moins 85% poids, de manière préférée au moins 90% poids, de polyoléfines par rapport au poids total de la charge plastique. Le procédé selon l’invention vise ainsi tout particulièrement à purifier et récupérer les polyoléfines contenues dans la charge pour pouvoir les réutiliser dans différentes applications. Selon un mode de réalisation, les polyoléfines contenues dans la charge plastique sont un mélange de polypropylène (PP) et de polyéthylène (PE), en particulier un mélange de polypropylène et de polyéthylène haute densité (HDPE), par exemple un mélange comprenant entre 5 et 95% poids de PP et entre 5 et 95% poids de PE, en particulier de HDPE, ou entre 50 et 95% poids de PP et entre 5 et 50% poids de PE, en particulier de HDPE. Dans ce mode de réalisation, le procédé selon l’invention vise alors à purifier et récupérer spécifiquement le PP et/ou le PE.
La charge plastique peut comprendre des mélanges de polymères, en particulier des thermoplastiques autres que les polyoléfines visées, des additifs avantageusement utilisés pour formuler la matière plastique et généralement des impuretés d’usage issues du cycle de vie des matériaux et objets plastiques, et/ou issues du circuit de collecte et de tri des déchets, l’ensemble de ces composés étant considérés comme des impuretés. La charge du procédé selon l’invention comprend généralement moins de 50% poids d’impuretés, de préférence moins de 20% poids d’impuretés, de manière préférée moins de 10% poids d’impuretés. La charge plastique peut comprendre par exemple au moins 1% poids d’impuretés, voire au moins 5% poids d’impuretés.
pour au moins deux zones de collecte consécutives, la zone de collecte aval présente une section transversale plus grande que celle de la zone de collecte amont.
Dans l’invention, du fait que les zones de collecte présentent une section transversale qui augmente, par l’augmentation de la hauteur, à mesure que l’on se rapproche de la sortie, il est possible de maintenir un coefficient d'échange constant le long de l'écoulement. A cet effet, la perte de charge est localement augmentée. En l'occurrence, le gradient de pression augmente le long du canal d'évacuation.
Il est à noter que le principal facteur contribuant à la différence de pression est la vitesse moyenne du fluide, qui est proportionnelle au débit. Dans ce cas, la section doit être augmentée dans le même rapport pour rester à iso-vitesse.
La variation de section de passage du fluide des zones de collecte permet d'adapter la vitesse du fluide qui les traverse. Ceci permet de régler, zone de collecte par zone de collecte, la capacité de refroidissement et ainsi de les équilibrer. En conséquence, les températures des cellules en vis-à-vis sont relativement homogènes.
Selon l’un des aspects de l’invention, chaque zone de placement est en vis-à-vis du canal d’évacuation de fluide caloporteur de sorte qu’un composant placé dans cette zone de placement puisse échanger thermiquement avec du fluide caloporteur.
Selon l’un des aspects de l’invention, les zones de placement sont sensiblement planes.
Selon l’un des aspects de l’invention, la section transversale de ces zones de collecte présente une hauteur qui augmente ou reste constante lorsque l’on passe d’une zone de collecte à la suite dans le sens d’écoulement de fluide caloporteur, et
pour au moins deux zones de collecte consécutives, la zone de collecte aval présente une hauteur plus grande que celle de la zone de collecte amont, la hauteur étant une dimension mesurée suivant un axe perpendiculaire au plan de l’emplacement.
Selon l’un des aspects de l’invention, au moins deux zones de collecte consécutives sont espacées entre elles par un tronçon du canal d’évacuation ayant une longueur prédéterminée.
Selon l’un des aspects de l’invention, le tronçon du canal d’évacuation est dépourvu d’éléments de perturbation.
Selon l’un des aspects de l’invention, la hauteur entre chaque zone de collecte augmente par un facteur prédéterminé. Notamment, après chaque connexion d'une branche de circulation, la section de la zone de collecte est augmentée de 40% à 60% de celle du canal venant de la branche de circulation. Par exemple, si la zone de collecte fait 100 mm2 en section, avant qu'un canal de la branche de circulation de 20 mm2 s'y connecte, la section de la zone de collecte, après la connexion, fait 100 + 50% x 20 = 110 mm2. Ceci n’est qu’un exemple possible.
Il est aussi possible de prévoir par exemple, en suivant le sens de l'écoulement, qu’à chaque fois qu'un canal ajoute son débit dans la zone de collecte, alors la section de passage suivante augmente d’une valeur prédéterminée, par exemple de 1 mm en hauteur.
Selon l’un des aspects de l’invention, le fluide caloporteur est de l’eau glycolée.
- la représente de manière schématique, en vue éclatée, un vitrage pour véhicule automobile, conforme à un deuxième mode de réalisation,
- la représente de manière schématique, en vue de face, le vitrage pour véhicule automobile, conforme au deuxième mode de réalisation.
DESCRIPTION DETAILLEE D’UN MODE DE REALISATION Sur la , le véhicule automobile 1 représenté comprend un pare-brise 2 et une lunette arrière. Le pare-brise 2 comprend un ensemble vitré 10.
Comme illustré sur les figures 2 et 3, l’ensemble vitré 10 comprend un vitrage 3 présentant quatre bords à savoir : un premier bord transversal 4 (ou bord supérieur), un deuxième bord transversal 5 (ou bord inférieur), opposé au premier bord transversal 4, un troisième bord latéral 6, et un quatrième bord latéral 7, opposé au troisième bord latéral 6.
Le terme « vitrage » désigne une structure comprenant au moins une feuille de verre organique ou minérale. Le vitrage peut être adapté à être monté dans un véhicule, notamment un véhicule automobile.
Comme illustré sur la , le vitrage 3 est un vitrage feuilleté, c’est-à-dire que le vitrage 3 comprend une pluralité de feuilles superposées et assemblées entre elles, de manière à former un empilement de feuilles.
Plus précisément, dans l’exemple illustré sur la , le vitrage 3 comprend une première feuille de verre 8 (ou feuille de verre externe), une deuxième feuille de verre 9 (ou feuille de verre interne) et une ou plusieurs feuilles intercalaires disposées entre la première feuille de verre 8 et la deuxième feuille de verre 9.
Le verre organique peut être constitué d’un composé comprenant des acrylates, préférentiellement du polyméthacrylate de méthyle (d’acronyme PMMA). Le verre organique peut également être constitué de polycarbonate.
La première feuille de verre 8 peut présenter une épaisseur comprise entre 0,3 mm et 2,1 mm.
La deuxième feuille de verre 9 peut présenter une épaisseur comprise entre 0,3 mm et 2,1 mm.
Dans l’exemple illustré sur la , le vitrage 3 comprend une unique feuille intercalaire 11.
La feuille intercalaire 11 est formée en un matériau adhésif permettant de solidariser les feuilles de verre 8 et 9 entre elles, visuellement transparent et électriquement isolant.
La feuille intercalaire 11 peut être en matière plastique, par exemple en un polymère viscoélastique, tel que le polyvinyle de butyral (PVB) ou un copolymère éthylène-acétate de vinyle (EVA). La feuille intercalaire est de préférence en PVB standard ou en PVB acoustique (tel que le PVB acoustique mono-couche ou tri-couche). Le PVB acoustique peut comprendre trois couches : deux couches externes en PVB standard et une couche interne en PVB additionné de plastifiant de manière à la rendre moins rigide que les couches externes.
Dans l’exemple illustré sur la , la feuille intercalaire 11 est formée en polyvinyle de butyral (PVB).
La feuille intercalaire 11 peut présenter une épaisseur comprise entre 0,10 mm et 2 mm, par exemple 0,38 millimètres. La feuille intercalaire 11 peut être une feuille intercalaire acoustique, comprenant par exemple deux couches de PVB externes et une couche de PVB interne superposées, la couche de PVB interne présentant un taux en groupement hydroxyle inférieure au taux en groupement hydroxyle des couches externes.
- le dépôt du mélange obtenu à l’étape précédente sur un collecteur de courant pour obtenir une électrode ;
Selon un autre aspect, la présente invention fournit un procédé pour la préparation d’une électrode par voie solvantée comprenant les étapes de :
- dépôt du mélange obtenu à l’étape précédente sur un collecteur de courant pour obtenir une électrode ;
- séchage de ladite électrode.
Selon un mode de réalisation préféré, la présente invention fournit une batterie Li-ion comprenant une électrode positive, une électrode négative et un séparateur, au moins une électrode étant une électrode selon la présente invention.
Descriptif détaillé de l’invention Selon un premier aspect, un liant pour électrode est fourni. De préférence, ledit liant comprenant un mélange au moins deux polymères. Ainsi, ledit liant comprend un polymère fluoré A et un polymère acrylique B .