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INSTITUT SUPERIEUR DE PLASTURGIE D’ALENCON Année universitaire 2005-2006 Promotion EIPI 2007 Le recyclage des matériaux composites MONOGRAPHIE Module SCIENCE DES POLYMERES BOUTIN Manuel LAISNEY Antoine 25 novembre 2005

Le recyclage des materiaux composites

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INSTITUT SUPERIEUR DE PLASTURGIE D’ALENCON

Année universitaire 2005-2006Promotion EIPI 2007

Le recyclage des matériaux composites

MONOGRAPHIE

Module SCIENCE DES POLYMERES

BOUTIN ManuelLAISNEY Antoine 25 novembre 2005

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REMERCIEMENTS

Nous tenons à remercier particulièrement M. GONDARD pour nous avoir permis de bien nous orienterdans notre sujet et pour avoir eu un esprit critique sur l’état d’avancement de notre projet.

Merci également à M. SEVAUX pour avoir répondu à nos interrogations sur les matériaux compositesen général.

Nous remercions les personnalités suivantes : Christelle Gallet (du groupe Compositec), SophieHenry (de la fédération de la plasturgie), et Carole Maudet (Institut ENSAM de Chambéry) travaillant àdes recherches sur les possibilités de recyclage des matériaux composites, de nous avoir fourni desrenseignements précis sur le sujet.

Enfin nous remercions les professionnels de la filière des composites rencontrés à Europlast pour lesinformations qu’ils auront su nous fournir.

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TABLE DES MATIÈRES

Remerciements 1Table des matières 2Introduction 31- Généralités : 4

1,1- Définition des matériaux composites. 41,2- Définition du recyclage. 51,3- Enjeux des matériaux composites. 61,4- Classification des constituants des composites. 7

1,4.1- Les renforts. 71,4.2- Les matrices thermodurcissables. 7

2- Le recyclage des composites à matrice thermodurcissable : 92,1- Les différentes techniques de recyclage. 10

2,1.1- Le recyclage mécanique. 102,1.2- Le recyclage chimique. 112,1.3- Le recyclage thermique. 14

2,2- Réglementation. 173- Les solutions à venir quand au recyclage des matériaux composites : 18

3,1- Le recyclage des composites à fibres de carbone. 183,2- L’introduction de déchets composites dans les matrices thermoplastiques. 203,3-Les composites résines/fibres naturelles. 20

Conclusion 21Annexe 22Bibliographie 23Index 24

TABLE DES FIGURES

Figure 1 : Constitution des composites thermodurcissables. 4Figure 2 : Classification des charges et renforts pour les composites. 4Figure 3 : le recyclage des matériaux plastiques. 5Figure 4 : Classification des déchets par couples matrice/renfort. 6Figure 5 : Typologie de base des renforcements. 7Figure 6 : schéma de la structure tridimensionnelle. 8Figure 7 : Schéma de réticulation d’un thermodurcissable. 8Figure 8 : Fraction micronisée produite par MCR. 10Figure 9 : schéma du recyclage par broyage. 11Figure 10 : Bilan de la solvolyse. 13Figure 11 : Bilan de la pyrolyse en bain de sels fondus. 14Figure 12 : Bilan de l’incinération en UIOM. 15Figure 13 : Centre d’incinération de TREDI-Salaise. 15Figure 14 : Bilan de l’incinération industrielle. 15Figure 15 : Bilan de la co-combustion en cimenterie. 16Figure 16 : Bilan de la pyrolyse haute température. 16Figure 17 : Bilan de la Thermolyse. 17Figure 18 : Fibres de carbone récupérées après le traitement de thermolyse. 18Figure 19 : Fibres de carbone récupérées par thermolyse après broyage. 19

TABLE DES ANNEXES

Annexe 1 : Les débouchés pour les produits issus du broyage. 22

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INTRODUCTION

Le recyclage est une des grandes problématiques actuelles de notre société. Il est intéressantd’aborder la possibilité de sa réalisation par rapport aux matériaux composites. Quelles sont lesméthodes envisageables ? Sont-elles économiquement viables ? Ne seront-t-elles pas plus polluantesqu’elles ne seront utiles ? Qu’en est-il de leur utilisation à l’heure actuelle ?

L’industrie française des composites a bénéficié d’une croissance rapide et régulière au cours de cesdernières années. Les matériaux composites offrent aux industriels et aux designers des possibilitésnouvelles d’associer des fonctions, des formes et des matériaux au sein de systèmes de plus en plusperformants. De par leur légèreté, leur longévité et leur flexibilité, ces matériaux ont toujours unénorme potentiel de développement. Ils sont utilisés dans différents domaines tels que l’aéronautique,le sport, l’électronique, le bâtiment…

Les buts du recyclage sont non seulement de réduire la quantité de déchets déposés en déchargesou enfouis mais aussi de valoriser ces déchets en les réutilisant pour diverses applications plus oumoins intéressantes. Les composites thermodurcissables ne sont pas facilement recyclables de parleur structure réticulée. Ceci ne cadrant pas avec la politique du développement durable il devientnécessaire de mettre en œuvre des solutions écologiquement et économiquement viables à ceproblème.

Cette étude, présente les différents processus de recyclage des matériaux composites. Elle débuterapar quelques généralités sur la structure des composites et le recyclage, pour ensuite développer lestechniques de valorisation connues à ce jour ainsi que de brèves notions de coûts et deréglementations. Enfin, ce document se terminera par l’évocation de diverses méthodes de recyclageen cours de développement.

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E

MATRICEThermodurcissable

Organiques

AramidPolyesters

Verre

1-Généralités :

1,1- définition des matériaux composites.

Le mot matériau est dédié à une matière utilisée pour la construction d’objets, tandis que lasignification de composite est : constitué de deux ou plusieurs parties différentes. Les matériauxcomposites sont en fait un assemblage de matériaux de nature différente visant à améliorer lesperformances de chaque matériau pris séparément. Cependant cette définition est beaucoup troplarge, il faut utiliser la définition des plasturgistes qui est : les matériaux composites sont constitués derenforts et d’une résine thermodurcissable (matrice).

Figure 1 : Constit

Les renforts et charges ne sont pas mouvement des atomes dans les molépas d’état physique, pourtant, quelquepas à la matrice, il n’existe que des inte

Figure 2 : ClassificatioInternet : http://www-ipst.u-strasbg.fr/naAuteur : Nadia BAHLOULI, Institutio13/10/2005)

COMPOSIT

RENFORTSouCHARGES

4

RENFORT ouCHARGES

es

I

Minéraux

MétalliquCéramiques

BoreCarbone

ution des composites thermodurc

transformés au sens rhéologiqcules), lors de la mise en œuvr

fois, leur forme peut être altéréeractions superficielles.

n des charges et renforts pour ledia/courcomp/comp0.htmn : Université Louis Pasteur Stra

Colorants

Agents démoulants

V

Agents anti-U

Tous ce qui n’améliore pasphysiquement le matériaumais qui lui est utile pourrépondre a des objectifsprécis

norganiques

Végétaux

Boises

issables.

ue et stéréochimique (pas dee du matériau. Ils ne changent (érosion). Ils ne se mélangent

s composites.

sbourg, Sans date (consulté le

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Les renforts se présentent sous forme de fibres ou poudres, pour pouvoir répondre mécaniquement àdes efforts. En effet, l’utilisation de fibres implique que celles-ci peuvent être orientées de façon àaugmenter les caractéristiques mécaniques dans des directions préférentielles. Ceci ne pouvant pasêtre réalisé à l’aide de matériaux homogènes (une seul phase) et isotropes (propriétés équivalentesdans toutes les directions). Il n’existe pas réellement de différences entre charges et renforts, qu’ilssoient utilisés dans l’injection de thermodurcissables ou, par exemple, dans le moulage par contactpour les coques de bateaux.

La matrice, dans le cas des matériaux composites, est une résine qui peut-être de type époxydes,phénoliques… Il est difficile d’utiliser les fibres en tant que telles, les matrices organiques sont bienindiquées pour jouer le rôle de liant. En outre, cette qualité n’est pas la seule, les matrices serventaussi à protéger les fibres, que se soit chimiquement, contre le vieillissement, ou pour répartir lescontraintes mécaniques appliquées. Elles peuvent aussi être associées à des agents anti-UV, descolorants…

Les propriétés des composites sont liées à la nature des composants, la géométrie et la distributiondes renforts, et, enfin à la nature de l’interface entre la matrice et les renforts. Il existe deux grandesclasses de composites : ceux à grande diffusion (GD) et ceux de haute performance (HP).

Les GD représentent 95% des composites, ils sont constitués généralement de résines polyesters etde charges de type fibre courte (verre). En outre, ils sont moins coûteux. Les HP, principalementutilisés dans l'aéronautique sont constitués de fibres longues (carbone, bore …) et ont un coût plusélevé. Les propriétés mécaniques (résistance mécanique et rigidité) sont largement supérieures àcelles des métaux, contrairement aux GD.

1,2- Définition du recyclage.

Dans le cas des matières plastiques, le terme recyclage est utilisé pour décrire l’action de traiter undéchet en vue de permettre sa réutilisation.

Figure 3 : le recyclage des matériaux plastiques.Internet : http://www.laplasturgie.frAuteur : inconnu, Institution : Fédération de la plasturgie, Sans date (consulté le 19/10/2005)

Le recyclage est une des grandes problématiques actuelles de notre société. Dans tous les domainesle sujet du développement durable est récurrent. Le recyclage « parfait » serait de partir d’une matièrepremière, réaliser un produit utile pour la société et re-transformable en fin de vie, en sa matièrepremière d’origine, ou en un autre produit, sans déchets ni pollution quelconque (liée par exemple àl’utilisation de produits chimiques). Ce processus pouvant se répéter indéfiniment.

Produits en fin de vie

Matières premières plastiques

Productiond’énergie sous

forme dechaleur

Produits plastiques

Décharge

4% du pétrole mondial

Recyclagemécanique

Recyclagematière

Valorisationénergétique

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Le processus actuel est généralement :

Les progrès de la recherche ont pu améliorer ce processus en l’allongeant :

Ce dernier étant difficile à obtenir dans le cas des matériaux composites du fait de leur hétérogénéité.

Plusieurs situations peuvent être considérées :Tout d’abord le recyclage iso fonction qui désigne le fait de transformer un déchet en un produitéquivalent. Ensuite, la transformation d’un déchet en un produit de moindre valeur.

Pour recycler des composites, de grandes difficultés apparaissent. Il semble donc important de sedemander si, par exemple, le processus de recyclage ne serait pas plus polluant (utilisation desolvants en grande quantité) que d’incinérer les déchets produits.

1,3- Enjeux des matériaux composites.

Depuis 1994 le marché mondial des composites croît de 3% par an en moyenne. La production dedéchets est d’environs 30000 tonnes par ans. Parmi ces déchets, le couple matrice polyester/renfortsfibres de verre est le plus important (à raison de 90%).

Figure 4 : Classification des déchets par couples matrice/renfort.Organismes : Fédération de la plasturgie, GPIC et ADEME Ouvrage : Les déchets composites : unemeilleure connaissance pour une meilleure gestion (juillet 2003), Page : 10 (consulté le 06/11/2005)

Néanmoins, les thermodurcissables présentent des caractéristiques de légèreté, d’inaltérabilité et derésistances mécanique et chimique intéressantes devant celles des métaux ou du bois. Ceci justifie lefait qu’ils soient préférentiellement utilisés. Par contre leur prix (entre 3 et 40€ par kilo) est un freinface aux matériaux les plus traditionnels (1,5 à 5€ le kilo). Bien que l’industrie du composite soit peudéveloppée (300 à 350000 tonnes de produits finis par an en France) devant celle de la métallurgiepar exemple (18 millions de tonnes par an), ses activités sont présentes dans la plupart des secteurs(aéronautique, milieu médical, sport, électronique, bâtiment…).

La tendance actuelle est au développement durable, bien que le coût engendré par celui-ci enralentisse la progression. Du fait de la grande quantité de déchets difficilement recyclables engendréepar l’utilisation des composites, dans de nombreux domaines, une législation sur l’obligation derecycler les composites s’est mise en place, notamment les composites présents dans les VHU(Véhicules Hors d’Usage). Depuis 2004, 85% du poids des VHU doivent être recyclés. Etant donné

Extraire Produire Distribuer Utiliser Jeter

Extraire Produire Distribuer Utiliser Jeter Recycler JeterUtiliser

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que le secteur des véhicules représente une part importante du marché des composites, celui cidevrait susciter chez les fournisseurs, transformateurs et utilisateurs une prise de consciencenécessaire face au problème de recyclabilité.

Dans le monde des composites, trois enjeux importants de la recherche et du développement sont àdistinguer : l’évaluation des performances du matériau, le développement de moyens pourcaractériser les produits, et la validation des technologies de recyclage.

1,4- Classification des constituants des composites

1,4.1- Les renforts

Les fibres de verre sont largement utilisées en renfort pour les composites GD. Elles sont réalisées àpartir de la silice et par mélanges d’additifs. Pour les HP, la fibre de carbone est principalementutilisée, elle est fabriquée à partir de fibres organiques de polyacrylonitrile (PAN) qui seront oxydées,carbonisées.

Ces fibres font l’objet d’une consommation très importante, mais il existe aussi d’autres renforts :aramide, bore, carbure de silicium, silice, chanvre…

En fonction des propriétés recherchées, il faut distinguer trois grands types de renforcement.

Figure 5 : Typologie de base des renforcements.Auteur : REYNE Maurice, Ouvrage : technologie des composites (1990), Page : 14 (consulté le08/11/2005)

1,4.2- Les matrices thermodurcissables

Les composites à matrice thermodurcissable sont obtenus en appliquant une résine sur un renfort detype fibres longues. La mise en forme du produit s’effectue en durcissant la résine par une réticulationintermoléculaire irréversible. Cette réticulation est obtenue par traitement thermique (chauffage) ouphysico-chimique (catalyse, durcisseur) et donne une structure tridimensionnelle.

IsotropieRésistance

multidirectionnelle

Résistance dans desdirections préférentielles

orthogonales

Résistanceunidirectionnelle

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C O

O

Figure 6 : schéma de la structure tridimensionnelle.http://www.cybel.fr/html/Communaute/materiaux/Glossaire/base.htmAuteur : inconnu, Sans date (consulté le 02/11/2005)

Lors de la mise en œuvre, les macromolécules sont liées ensemble de façon rapprochée, la densitéest très forte au niveau du maillage. Les ponts de réticulation, de faible longueur, sont très nombreuxce qui peut assimiler la matrice à une seule macromolécule.

Figure 7 : Schéma de réticulation d’un thermodurcissable.

Les thermodurcissables n’ont pas de température de transition vitreuse et sont amorphes.La résine thermodurcissable la plus utilisée actuellement est :- La résine polyester insaturée qui se présente sous la forme d’une solution polyacide + polyalcool quidurcit sous l’action d’un catalyseur et de la chaleur. Ces résines présentent le grand défaut d’émettredes vapeurs de styrène au cours de la polymérisation de plus elles sont difficiles à stocker.

La plupart du temps, ces résines sont associées à un renfort de type fibre de verre.

Motif de répétition dela résine de base

Motif de répétition trivalentou tétravalent du durcisseur

Mélange de base + durcisseur = résine

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2-Le recyclage des composites à matrice thermodurcissable :

Contrairement aux thermoplastiques, une fois transformés, les thermodurcissables sont des matériauxinfusibles : ils ne peuvent pas revenir dans leur formulation d’origine et ne peuvent pas être refondu.Ils s’avèrent donc difficilement recyclables et non réutilisables sous forme de matière première.Pourtant, les enjeux, bien qu’étant majeurs, ne sont pas pris en compte par la plupart destransformateurs. N’ayant actuellement aucune ou peu d’obligations quant au recyclage desthermodurcissables, ils n’anticipent pas l’entrée en vigueur de réglementations à venir et n’envisagentpas de développer de nouvelles solutions. Toutefois quelques entreprises en association avec deslaboratoires se démarquent en effectuant des recherches sur de nouvelles façons de traiter lesdéchets.

Actuellement, 90% des déchets sont mis en décharges ou enfouis pour un coût relativement faible carles composites peuvent être placés dans les centres de stockages réservés aux déchets ultimes∗, cequi justifie que la plupart des entreprises préfèrent jeter leurs déchets que d’essayer de les recycler.Cependant ces coûts sont en augmentation et le dépôt en décharge pourrait être interdit à moyenterme.

Ces hypothèses pour l’avenir engendrent l’apparition de projets associant des chercheurs et desprofessionnels de la filière. Par exemple :

La création du projet GPIC/Fédération de la plasturgie dont l’objectif est « établir une stratégie deR&D à l’échelon national dans le domaine des composites pour se doter des moyens de valoriser tantles déchets de production que les produits en fin de vie »

Avec la mise en place du projet « Green Label », la société ECRC, créée par des grands acteurs de lafilière composite, propose aux entreprises du secteur, un système de prise en charge de leurs déchetscomposites en fin de vie. Son objectif est de développer et d’introduire un système de gestionstandardisé et économiquement acceptable des déchets composites au niveau européen, en accordavec les nouvelles réglementations. La solution de valorisation retenue à court terme, à ce jour et quipermettra de traiter 80 % des déchets est la co-combustion en cimenterie.

Le projet « Recycomp 1 et 2 » dont les principales préoccupations sont, pour Recycomp 1 :- L’étude des flux des déchets de production en composites thermodurcissables sur la région Rhône-Alpes.- Une étude technico-économique des solutions de valorisation.Cette première phase a été conduite, durant l'année 2002, par l'Agence Rhône-Alpes pour la Maîtrisedes Matériaux en collaboration avec la Fédération de la plasturgie. Elle comporte une étude dugisement de déchets composites en Rhône-Alpes et un récapitulatif des solutions de valorisation. Ladeuxième phase du projet Recycomp (Recycomp 2) a pour objectif de tester différentes solutions devalorisation identifiées dans la première phase. Parmi les solutions réalisables à l’heure actuelle etintéressantes du point de vue économique, les procédés retenus sont :-La combustion en cimenterie, qui présente le double avantage de la valorisation énergétique et durecyclage matière, en permettant l'intégration des matières minérales dans la composition du ciment.-D’autres modes de traitements tels que la valorisation énergétique ou la valorisation matière qui sontégalement étudiés, avec à court terme, pour le recyclage matière à partir de broyats de composites,des débouchés potentiels dans l'industrie automobile.A moyen terme, des applications dans l'électrotechnique avec des matériaux de type « BMC (BulkMolding Compound) de 2ième génération », intégrant une part de matériau recyclé, peuventégalement être envisagées.

Les solutions étudiées par Recycomp, à ce jour, concernent essentiellement les déchets enpolyester/fibres de verre, qui représentent la majorité du gisement recensé. Des essais avec desmatériaux plus spécifiques tels que les déchets époxy/silice, issus de l'électrotechnique, sont aussi encours. Le projet travaille également à la valorisation des composites renforcés par des fibres de ∗ Les déchets ultimes sont les déchets, « qui ne sont plus susceptibles d'être traités dans les conditions techniques etéconomiques du moment, notamment par extraction de la part valorisable ou par réduction de leur caractère polluant oudangereux. » (Arrêté du 18 décembre 1992)

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carbone, qui présentent un intérêt particulier en raison de la valeur des renforts et pour lesquels lessolutions de valorisation sont encore peu avancées.Il existe trois principaux types de recyclage des déchets des composites à matrice thermodurcissable :

- le recyclage mécanique- le recyclage chimique- le recyclage thermique

La première étape est commune aux trois méthodes de recyclage. Elle consiste à effectuer unbroyage des déchets afin de les réduire à une taille restreinte.

2,1- Les différentes techniques de recyclage.

2,1.1- Le recyclage mécanique

Cette méthode consiste à rebroyer les fragments obtenus en granulés de petite taille de façon, parexemple, à les réincorporer dans des revêtements (bitumes ou ciments). Lorsque le broyage estsuffisamment fin, la poudre peut-être incorporée dans des semi-produits thermodurcissables : lesSMC (Sheet Molding Compound) et les BMC, et dans certains thermoplastiques. Dans ces dernierscas, il est peu probable d’obtenir un matériau ayant des performances spécifiques ou un état desurface excellent. Pourtant quelques essais ont été réalisés sur un thermodurcissable chargé à 15%de poudre rebroyée, et il s’est avéré que la structure finale ne s’en est pas trouvée affectée.

Le recyclage mécanique permet également de séparer la matrice des charges ou renforts présentsdans le déchet mais les propriétés renforçantes des fibres seront altérées car elles ne seront paspures c'est-à-dire qu’elles seront toujours partiellement couvertes de polymère. Il existe deux grandesinstallations de broyage en Europe Mixt Composit Recycling (MCR) et ERCOM en Allemagne.L’installation de MCR comprend deux étapes possibles de broyage, le broyage primaire et secondaire.

Figure 8 : Fraction micronisée produite par MCR.Ouvrage : Guide déchets ; valorisation des déchets composites à matrice thermodurcissable. Date :janvier 2004-Juin 2005 Page : 6 (consulté le 13/11/2005)

Elle n’accepte pour le moment que les déchets de type polyester/verre sans colle, peinture ni insertsmétalliques. Trois gammes de produits sont alors obtenues :-Des fibres longues (4 à 15 mm)-Des fibres courtes (400 à 800 µm)-Des poudres micronisées avec une granulométrie moyenne comprise entre 10 et 350µm.

(Les débouchés pour les produits issus du broyage sont en annexe 1.)

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Figure 9 : schéma du recyclage par broyage.Organismes : Fédération de la plasturgie, GPIC et ADEME Ouvrage : Les déchets composites : unemeilleure connaissance pour une meilleure gestion (juillet 2003), Page : 3 (consulté le 15/11/2005)

Le broyage altère les caractéristiques mécaniques des composites ce qui les réduit la plupart dutemps à des charges à faible valeur ajoutée. De plus le coût de ces opérations (jusqu’à 460 euros partonnes), fait que les charges obtenues sont peu intéressantes par rapport à des renforts vierges. Parexemple, le broyage des déchets polyester/verre pour la cimenterie est de 150 euros par tonnes, pourles déchets époxy/silice ce coût descend à 100 euros par tonnes.

Lors de notre recherche, il est ressorti un cas concret tout à fait intéressant, où les déchets recycléspar broyage simple sont utilisés comme charges dans un autre matériau. Il s’agit de l’entreprisePROMECO (extruder-système). Son principe est le suivant, elle broie grossièrement des déchets dethermodurcissables avec d’autres matières (thermoplastiques, déchets ménagers, papier) et lesintroduits dans une extrudeuse comportant deux vis sans fin de 120 cm de longueur. Sous l’action dela friction et de la pression (pour ce procédé il faut une pression très importante : 2 MPa) latempérature s’élève et fait fondre les thermoplastiques qui servent de liant pour les autres matériaux.Le produit est ainsi homogénéisé et la compression au travers d’une filière donne la forme finale.Cette méthode permet de réaliser par exemple, des poteaux pour l’agriculture, des paroisd’insonorisation, des plaques de coffrage pour béton à longue durée de vie, des briques pour jardin.Les produits obtenus sont bas de gamme, cette solution n’est donc pas envisageable pour lerecyclage des thermodurcissables en totalité. Elle permet seulement d’éviter à une très petite quantitédes déchets thermodurcissables de ne pas être enfouie sous terre.

Le recyclage mécanique est relativement peu intéressant du fait du coût qu’il nécessite et de la qualitélimitée des produits qui en résultent Cette solution est, pour beaucoup de transformateurs de la filière,la seule méthode existante pour le recyclage des composites. De plus, le fait qu’il n’y ait aucunesobligations, pour les fournisseurs, de recycler leurs déchets, ceux-ci préfèrent les enfouir ou les placeren décharges.

2,1.2- Le recyclage chimique.

La solution chimique au recyclage suit une méthode qui consiste à briser la structure tridimensionnelleformée par le réseau macromolécules/ponts de réticulation et ceci avec l’aide d’agents chimiques. Ilexiste plusieurs techniques de recyclage se rapportant au procédé chimique.

La solvolyse est étudiée à l’école Centrale de Paris. Elle consiste à traiter le polymère par un solvantréactif capable de couper des liaisons présentes dans la structure macromoléculaire, conduisant à unmélange liquide de produits de dépolymérisation. Une séparation solide/liquide permet alors derécupérer les fractions inorganiques dans leur état d’origine et donc réutilisables. La fraction liquidepeut être réutilisée pour la fabrication de nouveaux matériaux thermodurcissables. Une solvolyse

DéchiquetagePassant

Broyageprimaire

Tamisage

Broyagesecondaire

Tamisage

Fibres longues

Broyage secondaire :micronisation

Poudremicronisée

Fibres courtes

Passant

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performante permet donc un recyclage intégral du composite, associant une valorisation de tous lescomposants. Néanmoins, il faut noter que la fraction liquide obtenue, contrairement auxthermoplastiques ne permettra pas de revenir aux monomères de départ. Celle-ci pourrait tout demême être utilisée dans l’industrie chimique. Cette technique reste difficilement applicable, car leréseau tridimensionnel réticulé empêche les solvants de pénétrer au cœur du matériau. Voici unexemple de réticulation d’une résine époxyde avec les anhydrides d’acides. Cette réticulationregroupe trois types de réactions :

Réaction 1L’anhydride attaque un des groupes OH (hydroxyle) de la résine époxyde qui initient la réaction :

Réaction 2Le groupe OH formé sur l’anneau phtalique va réagir avecun groupe époxydique d’une autre molécule pour donner :

Réaction 3Le groupe époxydique d’une molécule peut attaquer le groupe OH d’une autre molécule sous l’effetcatalytique du durcisseur :

O

C

C

O

O

O OH OO O O

OC

C O

OH

O O O

OC

C O

O

OH

OH

O

O OH OOH

O

O

O

O

O

OH OOH

CHCH2

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La société Toshiba a développé en laboratoire un procédé de déréticulation qui vise à obtenir, à partirde résines réticulées (principalement des résines époxy), des prépolymères, qui pourront être ànouveau réticulés pour former une nouvelle pièce en composite.La résine à recycler subit tout d’abord une étape de décomposition, dans laquelle le réseautridimensionnel (réticulation) est brisé. Dans le cas des résines époxy durcies initialement par un acideanhydride, l’agent de dissociation utilisé est un composé aminé (xylylènediamine). L’ensemble estchauffé (par exemple, une heure à 150°C). Si la dissociation est complète, la résine plastifiée est sousforme liquide. Cette résine peut être purifiée. On ajoute ensuite au produit de la réaction un composépermettant de reconstituer la forme thermodurcissable de la résine. En général, ce composé et l’agentde dissociation (difficile à éliminer de la résine plastifiée) sont incompatibles. Dans le cas présent, ilssont choisis de telle façon que la re-réticulation implique également l’agent de dissociation. Il est ainsipossible de fabriquer une nouvelle pièce en résine époxy thermodurcie.

Figure 10 : Bilan de la solvolyse.

Ouvrage : Guide déchets ; valorisation des déchets en composites thermodurcissables. Date :Octobre 2003 Page : 25 (consulté le 17/11/2005)

Une autre technique, allie le recyclage mécanique à la solvolyse, dans la valorisation des déchetsSMC par exemple. En effet, Les fibres obtenues par le recyclage mécanique sont partiellementpolluées par des résidus de matière. Le traitement par solvolyse va ensuite conférer à ces fibres defaible longueur un état de surface qui donnera une meilleure adhésion pour leur réutilisation en tantque renforts. Le résultat de cette technique est convaincant car les fibres obtenues sont à la fin trèspeu contaminées (moins de 0,1%).

Autre exemple de l’utilisation de la solvolyse, les circuits imprimés qui sont constitués du coupleépoxyde/verre et de certaines parties métalliques. La matrice, dissoute dans le solvant, va êtrefacilement séparée des autres constituants. Un des freins à cet exemple, est la diversité desformulations chimiques pour les matrices époxydes. Cependant, il existe un procédé qui a été validépar son aptitude à solvolyser efficacement les broyats de circuits imprimés provenant des collectesactuelles d’ordinateurs en fin de vie. Une fois les déchets récupérés, ils peuvent être valorisés en lesassociant à des déchets de PET dans une réaction de glycolyse (c’est une solvolyse dont le solvantest un glycol) pour créer un polyol pour mousses PU. Ce dernier possèdera alors de nouvellesqualités comme l’ignifugation.La méthode chimique de recyclage s’avère être une méthode tout à fait intéressante car elle offrebeaucoup de perspectives quant au recyclage des matériaux. Son inconvénient majeur est en fait,tout comme le recyclage mécanique, le problème de rentabilité économique. Car pour être pleinementefficace, la solvolyse doit permettre de gérer le traitement et la réutilisation, à la fois des renforts oucharges, et de la matrice liquéfiée. Ces remarques concernent en particulier les composites dont lesfractions inorganiques ont une faible valeur commerciale comme par exemple le cas du carbonate decalcium dans les SMC. Le deuxième grand défaut de cette solution de recyclage est le fait qu’étantdonné la quantité de formulations existantes pour les composites et donc le nombre de couplesmatrice/renforts existant, cela implique qu’il faut trouver différents composés ayant la capacité desolvolyser divers systèmes. Si une réaction fonctionne pour une formulation, rien ne permet de croirequ’il en sera vrai pour une autre.

Une autre technique que la solvolyse est la pyrolyse en bain de sels fondus. Cette valorisation est àmi-chemin entre la valorisation énergétique et la valorisation matière. La réaction s’effectue entre 400et 500°C et permet d’obtenir des produits pétrochimiques de valeur ajoutée intéressante de par leurcapacité combustibles. Le bain de sels a une constitution chimique pouvant jouer le rôle de catalyseuret ainsi améliorer le rendement énergétique. Les produits de dégradation sont la plupart du temps desgaz, une fraction liquide, des goudrons et du coke. Les gaz dégagés vont servir à assurer l’autonomie

Procédé Produits traités Produits obtenus Coût

SolvolyseComposites époxy

durcis à l’anhydride dediacide/verre

PolyolsFibres de verre

Pas déterminés car encours de

développement(installation de

laboratoire)

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énergétique en conférant leur énergie calorifique au processus. La fraction liquide récupérée peut êtredistillée en ligne par des équipements comportant une analyse chromatographique en continu, ouenvoyée dans une unité de traitement de solvant. Le bain de traitement neutralise les polluants, telsque les gaz contenant du chlore ou du soufre qui se forment au cours de la réaction, il absorbe lesimpuretés et résidus (coke sels, complexes…) et agit comme un dissipateur de chaleur. Le grosavantage de ce procédé est que les produits obtenus sont propres. Dans le cas de l’utilisation de cetteméthode pour recycler des thermodurcissables, les fibres pourront être récupérées, totalementdépolluées, lors de la régénération du bain ou de sa filtration. De plus, la pyrolyse pourrait permettrede recycler des produits contenant des polluants tels que la peinture ou les vernis. Il n’existe pasaujourd’hui de production industrielle utilisant la pyrolyse, elle reste au stade de l’essai.

Figure 11 : Bilan de la pyrolyse en bain de sels fondus.

Ouvrage : Guide déchets ; valorisation des déchets en composites thermodurcissables. Date :Octobre 2003 Page : 24 (consulté le 17/11/2005)

2,1.3- Le recyclage thermique.

Ce procédé est une méthode de recyclage par laquelle le composite à matrice thermodurcissable estréduit à la forme basique de ses composants chimiques ou à des dérivés de ceux-ci, en utilisant lachaleur, sous différentes formes et par le moyen de différents agents chimiques. Le recyclage parincinération sera choisi si la quantité d’énergie thermique contenue dans le déchet est grande et sicette énergie peut facilement être utilisée à des fins industrielles ou commerciales. La première étape,incontournable, avant l’incinération, est de réduire les morceaux de matériau à l’état de broyats depetite taille afin qu’ils soient facilement utilisables. Cette tâche est difficile physiquement etéconomiquement en raison des caractéristiques de quasi-indestructibilité qui constitue la qualité laplus avantageuse des composites.

Les matériaux composites ont un pouvoir calorifique, de par leur teneur en polymère, permettant leurvalorisation par production d’énergie. Leur PCI (pouvoir calorifique inférieur) est fonction de leurcomposition. Une estimation de ces valeurs peut être effectuée pour les composites à matricepolyester :-Polyester/fibres de verre (30%) : ~ 4000 kcal/Kg-Polyester/fibres de verre (70%) : ~ 2000 kcal/Kg

Les déchets thermodurcissables peuvent être incinérés dans des Unités d’Incinération des OrduresMénagères (UIOM) ou dans des unités spécialisées dans le traitement de déchets industriels. Ilspourraient également servir de combustible de substitution dans les cimenteries.

L’incinération en UIOM consiste en fait à valoriser énergétiquement les déchets composites en lesmélangeants avec les OM (ordures ménagères) dont le PCI est compris entre 1800 et 2200Kcal/kg.Celui-ci dépend de la présence ou non de verre et du pourcentage de plastique, qui est en pleineaugmentation. Le four à grille est la technologie la plus utilisée. Les déchets sont introduits dans lefour et brûlés pendant une durée de deux à trois heures à une température maximale de 400 °C pourles solides et de 1000°C pour les gaz. Les fours à grille peuvent travailler dans une gamme de PCIassez large : 1700 à 2300 Kcal/kg. L’incinération en UIOM génère des MIOM (Mâchefer d’Incinérationdes Ordures Ménagères) et des REFIOM (Résidus d’Epuration de Fumée d’Incinération des OrduresMénagères). Les mâchefers peuvent être dans certains cas valorisés dans le génie civil. La présencede verre dans les composites pourrait permettre d’améliorer leur qualité.

Procédé Produits traités Produits obtenus Coût

Pyrolyse en bain desels fondus

Tous types decomposites

Gaz combustiblesProduits pétrochimiques

Fibres de verre

Pas déterminés car encours de

développement(installation pilote)

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Figure 12 : Bilan de l’incinération en UIOM.

Ouvrage : Guide déchets ; valorisation des déchets en composites thermodurcissables. Date :Octobre 2003 Page : 12 (consulté le 17/11/2005)

Les centres d’incinération industrielle sont peu nombreux par rapport aux UIOM et sont spécialisésdans le traitement des DIB (déchets industriels banals). Il est intéressant de prendre l’exemple du sitede Trédi Salaise. Cette entité possède trois unités d’incinération dont la plus performante utilise unfour à grille ayant une capacité de 120000 tonnes par an. La température du four s’étale de 650°C (auniveau de la grille) à 800°C. Ce centre a la particularité de produire de l’électricité qui sera revendue àEDF. Au final, il subsiste l’équivalent d’environ 30% des déchets entrant sous forme de MIDI(Mâchefers d’Incinération de Déchets Industriels) qui sont actuellement entreposé en CET (Centred’Enfouissement Technique) en attendant une autorisation pour l’utilisation comme charges dans lesremblais de travaux publics.

Figure 13 : Centre d’incinération de TREDI-Salaise.Ouvrage : Guide déchets ; valorisation des déchets en composites thermodurcissables. Date :Octobre 2003 Page : 14 (consulté le 17/11/2005)

Figure 14 : Bilan de l’incinération industrielle.

Ouvrage : Guide déchets ; valorisation des déchets en composites thermodurcissables. Date :Octobre 2003 Page : 15 (consulté le 17/11/2005)

Outre les procédés conventionnels d’incinération, les déchets composites thermodurcissables peuventêtre utilisés comme combustible de substitution en cimenterie. La matière première broyée estchauffée à une température de 1450°C dans un four rotatif légèrement incliné. Il existe deux façonsd’introduire la matière dans le four :- Introduction au niveau du capot de chauffe pour l’alimentation de la flamme: dans ce cas ladimension des broyats ne doit pas excéder 3 à 4 mm.

Procédé Produits traités Produits obtenus Coût

Incinération en UIOM Tous types decomposites

EnergieMIOM

REFIOM

De 76 à 228 euros latonne

Procédé Produits traités Produits obtenus Coût

IncinérationTous types de

composites (saufignifugeants halogénés)

EnergieMIDI

De 76,25 à 122 euros latonne

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- Introduction directement à l’arrière du four avec les matières premières : dans ce cas le combustiblene nécessite pas de préparation préalable mais le rendement est légèrement inférieur. Des produitsde dimension de 5 à 10 cm peuvent être utilisés.Les déchets composites riches en CaCO3, en silice et en alumines, incorporés au ciment, sontintéressants. Cette méthode permet de recycler à la fois les charges minérales et la partie organique(sous forme énergétique). Néanmoins, la combustion en cimenterie nécessite des volumes importantset réguliers (3000 à 10000 tonnes par an) et des qualités constantes en terme de PCI par exemple. Ilest possible de diminuer les quantités à fournir en les mélangeants à un autre composé servant déjàcomme combustible et de PCI voisin. Pour obtenir une meilleure qualité de combustible, leurpréparation est généralement effectuée par des organismes spécialisés.

Figure 15 : Bilan de la co-combustion en cimenterie.

Ouvrage : Guide déchets ; valorisation des déchets en composites thermodurcissables. Date :Octobre 2003 Page : 17 (consulté le 17/11/2005)

Il existe d’autres procédés qui entrent dans la catégorie du recyclage thermique :

La pyrolyse haute température est un procédé moins répandu qui peut être utilisé pour recycler unplus large mélange de polymères. Les déchets sont traités dans un four à très haute température(1200 – 1500 °C) contenant un magma vitreux. Celui-ci minéralise les matériaux introduits. L’ajout deSiO2, CaO, et FeO peut s’avérer nécessaire, si ces éléments ne sont pas contenus dans les déchets,pour entretenir le magma vitreux. En sortie de four, on récupère des granulés de verre valorisables entant qu’abrasifs ou éventuellement en granulats et des poussières métalliques pouvant être recyclées.Le procédé ne conduit pas à la formation de substances organiques indésirables et produit un gazsynthétique propre, qui peut être utilisé comme source d’énergie.

Figure 16 : Bilan de la pyrolyse haute température.

Ouvrage : Guide déchets ; valorisation des déchets en composites thermodurcissables. Date :Octobre 2003 Page : 21 (consulté le 17/11/2005)

La thermolyse est utilisée pour traiter des déchets organiques à des températures modérées (entre450 et 750°C). Ils sont introduits dans un four hermétique empêchant la présence d’oxygène. Ladécomposition des déchets donnera deux phases distinctes : une phase gazeuse et une phase solide.Une fois les résidus lavés et après séparation des métaux et des composés inertes, il reste uncomposé carboné pouvant être valorisé comme combustible ou en tant que matière première dansl’industrie. Ce combustible possède un pouvoir calorifique acceptable et ses possibilités deconsommation sont étalées dans le temps car il peut être stocké. Cependant, il faut faire desrecherches pour trouver des débouchés viables à ce combustible. Le gaz issu de la thermolyse estconstitué d’une fraction condensable et d’une fraction non condensable à température ambiante,utilisée comme combustibles après dépoussiérage. Le gros avantage de ce procédé par rapport àl’incinération est qu’il produit deux fois moins de fumées et que celles-ci ne contiennent ni dioxines, nimétaux lourds. Les installations de traitements des fumées sont donc nettement moins importantes.

Procédé Produits traités Produits obtenus Coût

Incinération encimenterie

Tous types decomposites renforcés

verre

EnergieMatière première pour

les ciments

Inférieur à 76 euros latonne + les coûts de

broyage

Procédé Produits traités Produits obtenus Coût

Pyrolyse hautetempérature

Tous types decomposites (avec une

faible teneur enhalogènes)

EnergieGranulés de verre

A déterminer par lesphases d’essais. Du

même ordre degrandeur quel’incinération

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Figure 17 : Bilan de la Thermolyse.

Ouvrage : Guide déchets ; valorisation des déchets en composites thermodurcissables. Date :Octobre 2003 Page : 23 (consulté le 17/11/2005)

L’hydrolyse (technique beaucoup moins fréquente) offre un contrôle facile de la composition desproduits, peu de difficultés dans la séparation et la purification des produits et un capitald’investissement relativement peu élevé avec une usine de taille modeste. Néanmoins, le procédé estplus favorable pour le recyclage de matériaux homogènes que pour un composé hétérogène.

Un exemple de l’utilisation de l’hydrolyse est l’entreprise Peninsula Copper Industries Inc. De Hubbell,Michigan, qui possède depuis 1991 une usine d’hydrolyse à l’échelle commerciale servantprincipalement à récupérer les charges et renforts dépollués des circuits imprimés. Peninsula utiliseles monomères et oligomères produits par ce processus pour alimenter le réacteur d’hydrolyse et pourfournir un chauffage ambiant aux aménagements. Cette société a choisi la méthode de l’hydrolyse àcause du bon état des charges et renforts résultant de cette réaction. La présence de dioxygène, dansle réacteur, permet aux résines d’être complètement brûlées ce qui fait que les renforts de verre et lesfibres sont quasiment débarrassés de toute matière organique. Ces renforts pourront donc être, selonPeninsula, réutilisés pour leur utilisation première : améliorer les caractéristiques mécaniques dumatériau. Par des tests sur des renforts ayant subi le procédé d’hydrolyse, l’entreprise a pu montrerque les caractéristiques à la traction, flexion et compression d’un polyester thermodurcissable chargéà 15% de fibres de verre recyclées étaient comparables à celles d’un polyester chargé de fibres deverre vierges. En effectuant un test sur un PP chargé à 22% de fibres de verre récupérées à la suitede l’hydrolyse d’un déchet, Peninsula a également montré que le module en traction ainsi quel’allongement à la rupture n’étaient que très peu inférieurs aux valeurs obtenues pour une matièrechargée de fibres vierges.

2,2- Réglementation.

La filière composite est concernée par trois directives européennes :-Directive 1999/31/CE, concernant la gestion des déchets avec notamment la réglementation des CET(Centres d’Enfouissement Technique)-Directive 2002/96/CE, relative aux DEEE (Déchets d’équipements électroniques et électriques)-Directive 2000/53/CE, relative aux VHU : cette directive a fait l’objet d’un décret (n° 2003-727) paru le1er août 2003 et consultable sur Internet

A l’heure actuelle la majorité des déchets de production en composite est stockée en centred’enfouissement technique (CET). La loi du 13 juillet 1992 modifiée depuis le 1er juillet 2002, interditaux CET de recevoir autre chose que des déchets ultimes. Cette loi s’applique aussi bien aux déchetsde productions qu’aux produits en fin de vie. Par la circulaire d’avril 1998, il est possible pour chaquedépartement de donner une définition locale du déchet ultime. Cette loi arrive alors que les CET sontde plus en plus saturés et que le coût de l’enfouissement augmente de manière importante (plus de90 euros la tonne).

Les directives européennes sur les produits en fin de vie (les VHU, et les Déchets d’EquipementsElectroniques et Electriques : DEEE) vont contraindre les entreprises concernées à rechercher denouveaux modes de valorisation pour les éléments en composite.-Le nombre de VHU généré chaque année en France est compris entre 1.2 et 1.6 millions. L’industrieautomobile utilise les matériaux composites thermodurcissables pour la réalisation de différentespièces telles que des pare-chocs, certaines pièces de carrosserie, les supports de toits ouvrants… Ladirective européenne impose une valorisation de 85 % des VHU avec un taux de recyclage et de

Procédé Produits traités Produits obtenus Coût

Thermolyse Tous types decomposites

EnergieSolide carboné(combustible)

Environ 88 euros latonne

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réemploi de 80 % d’ici 2006. Elle introduit également la responsabilité des producteurs dans la gestionde ces déchets ce qui n’était pas le cas avant.- Les composites sont également présents dans les équipements électroniques (circuits imprimés,coffrets électriques…). En 2000, 1,5 millions de tonnes de DEEE en fin de vie ont été générés enFrance. Jusqu’ici 90 % de ces déchets ne subissaient aucun traitement de valorisation. La nouvelledirective prévoit des objectifs de valorisation compris entre 70 et 80 % pour 2006, ainsi que laresponsabilité du producteur dans le financement de l’élimination des déchets et dans l’organisationde la filière.

3-Les solutions à venir quand au recyclage des matériaux composites :

Les solutions actuelles de recyclage ne sont pas toutes utilisées à grande échelle car elles sont encours d’approfondissement et méconnues de la plupart des transformateurs de thermodurcissables.Etant donné l’évolution des réglementations sur le stockage en CET ou en décharge, de plus en plusde partenariats entre chercheurs et industriels se mettent en place pour rechercher de nouvellestechniques de recyclage mais aussi d’approfondir les techniques existantes.

3,1- Le recyclage des composites à fibres de carbone.

Les limitations d’enfouissement des déchets dans les CET imposent aux industriels la recherche desolutions de valorisation. Les fibres de carbone contenues dans ces composites sont des produits deforte valeur qu’il serait intéressant de pouvoir récupérer pour d’autres utilisations. Des procédés derecyclage ont d’ores et déjà été identifiés et testés dans le cadre du projet Recycomp, par exemple,portant sur la valorisation des déchets en composites thermodurcissables.

Le procédé de thermolyse permet, d’après un essai réalisé entre l’ARAMM et SGL Carbon, d’obtenir àpartir de composites renforcés de fibres de carbone, des fibres ou des tissus de carbone.

Figure 18 : Fibres de carbone récupérées après le traitement de thermolyse.Ouvrage : Guide déchets ; valorisation des déchets composites à matrice thermodurcissable. Date :janvier 2004-Juin 2005 Page : 18 (consulté le 13/11/2005)

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Une fois ces fibres récupérées la seule façon de les valoriser impliquera probablement le rebroyage.C’est pourquoi l’Ecole des Mines d’Alès a effectué un essai à l’aide d’un broyeur à couteaux en faisantvarier la taille de la grille de sortie de 10 mm à 1 mm.

Figure 19 : Fibres de carbone récupérées par thermolyse après broyage.Ouvrage : Guide déchets ; valorisation des déchets composites à matrice thermodurcissable. Date :janvier 2004-Juin 2005 Page : 19 (consulté le 13/11/2005)

Les observations suivantes ont été faites :- Le produit à broyer est très léger et l’utilisation du broyeur à couteaux ne permet pas d’avoir un fluxcontinu. On observe un envol de matière dans le haut du broyeur. De ce fait les débits obtenus enlaboratoire sont très faibles.- Le triage des produits fibreux s’avère difficile- On observe une agglomération des fibres sous forme de boulettes

Des observations de ces fibres au microscope optique ont été réalisées. Les dimensions des fibresvont de quelques dizaines de microns à 1,5 mm et sont très enchevêtrées. L’agglomération des fibresest très importante et leur dispersion lors de l’incorporation dans un autre produit semble difficile.

Un partenariat entre Compositec, l’ADEME, l’ARAMM et les industriels du secteur des compositeseffectuent, depuis octobre, des recherches sur le projet RECYCARB. Ce projet a pour but depoursuivre les recherches et trouver des solutions au problème de recyclage des compositesrenforcés avec des fibres de carbone, dont les déchets sont, pour la grande majorité, mis en CET.

Le projet Recycarb a pour objectifs de poursuivre les travaux initiés dans le projet Recycomp et decontribuer à la mise en place de filières de valorisation pour les fibres de carbone issues du secteurdes composites. Il comporte les étapes suivantes :- Evaluation du tonnage de déchets à base de fibres de carbone issus de la filière composite auniveau national et européen.- Etat de l’avancement de la recherche des solutions de valorisation pour ces déchets.- Poursuite des essais initiés dans le projet Recycomp sur les procédés de recyclage des fibres decarbone.

En fonction des conclusions du projet Recycarb, d’autres recherches seront lancées, avec lespartenaires industriels intéressés, sur des solutions de recyclage spécifiques et sur les différentesvalorisations pour les fibres de carbone recyclées.

3,2- L’introduction de déchets composites dans les matrices thermoplastiques

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Le projet Recycomp1en association avec L’ARAMM a identifié la possibilité d’introduire des déchetsthermodurcissables dans des thermoplastiques. Des recherches ont été effectuées lors du projetRecycomp2 pour tester la faisabilité de cette technique à grande échelle. Des essais ont été réalisésavec une fraction micronisée obtenue par broyage de déchets de SMC/BMC par l’entreprise MCR. Lemélange 80% PPFV (Polypropylène chargé Fibres de Verre) vierge + 20 % PPFV recyclé ainsi créépossède un comportement en flexion et en traction très satisfaisant par rapport à la matière vierge. Ladilution du PPFV30 recyclé dans de la matière vierge permet d’obtenir les propriétés mécaniquessouhaitées. Suite aux résultats obtenus, des essais de moulages ont été réalisés à l’usine PlasticOmnium d’Amiens. L’injection de la matière s’est effectuée sans problème et avec un temps de cycleidentique à celui des pièces séries.

Suite à ces résultats concluants, des plaques ont été injectées avec le mélange 80% PPFV vierge +20 % PPFV recyclé. Pour la suite des essais, des éprouvettes seront découpées dans ces plaquesselon trois directions afin de connaître l’influence de l’orientation des fibres sur les propriétésmécaniques. Les résultats obtenus permettront alors de dimensionner l’outillage nécessaire à lafabrication de pièces automobiles en série. Dés que le moule sera réalisé, des pièces seront mouléeset testées afin de lancer une production en série en février 2006.

3,3-Les composites résines/fibres naturelles.

Il est possible d’incorporer à une résine thermodurcissable des fibres naturelles qui peuvent êtreissues de l’agriculture. Ces fibres peuvent être des fibres de bois, de chanvre, de lin… Leurparticularité est leur grande recyclabilité car elles peuvent être brûlées. Bien qu’apparaissant plusécologiques que les autres fibres et plus facilement transformables, leurs caractéristiques physiquessont pourtant mal maîtrisées. En effet, des problèmes subsistent, car, à l’heure actuelle, il n’existe pasde procédé industriel permettant d’obtenir des fibres bien calibrées ayant toutes les mêmes propriétésmécaniques. En outre leur capacité de reprise d’humidité (8 à 10%) est également un frein à leurutilisation.Néanmoins, il est prouvé que, si leur fabrication était mieux maîtrisée, leur module d’Young pourraitégaler celui des fibres de verres. Cette dernière remarque associée à leur facilité de recyclage nouspermet de croire que l’avenir de ces fibres n’est pas compromis.

CONCLUSION

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Les transformateurs de thermodurcissables ne se sentent pas, à l’heure actuelle, réellementconcernés par le recyclage de leurs produits. Certain d’entre eux ne connaissent même pas une seulepossibilité de recyclage des thermodurcissables. Cependant, quelques techniques se développentcomme par exemple le broyage et l’utilisation comme charges dans d’autres matériaux pour lerecyclage mécanique, la solvolyse pour le recyclage chimique et la combustion en cimenterie pour lerecyclage thermique. Beaucoup de ces processus sont encore à l’état d’étude en laboratoire (lasolvolyse a beau donner des résultats satisfaisants, elle est encore réalisée à petite échelle). Mais deplus en plus d’études sont en cours pour déterminer de nouveaux procédés ou permettre de diminuerles coûts alliés à ces méthodes. La question qui se pose maintenant est celle de l’avenir desthermodurcissables. Car lorsque les lois sur l’obligation du recyclage des composites entreront envigueur, le coût du matériau s’en trouvera considérablement augmenté. Coût qui pourra faire pencherla balance du côté de la recherche de nouvelles matières. En effet, il peut s’avérer être une erreur depenser que les propriétés des thermodurcissables sont inégalables.

ANNEXE

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Annexe 1 : Les débouchés pour les produits issus du broyage.Ouvrage : Guide déchets ; valorisation des déchets en composites thermodurcissables. Date :Octobre 2003 Page : 19 (consulté le 17/11/2005)

BIBLIOGRAPHIE

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Ouvrages :

- MATERIAUX COMPOSITES Comportement mécanique et analyse de structure.Editions : TEC&DOC par J.M. Berthelot, nombre de pages :

- Technologie des composites.Editions : HERMES par Maurice Reyne, nombre de pages : 198

Supports informatiques :

- Centre de ressources matériaux composites : Compositec-Savoie Technolac [en ligne]. (consulté le13/10/2005) <http://www.compositec.com>

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- ADEME : agence de l’environnement et de l’énergie. (consulté le 15/ 11/2005)<http://www.ademe.fr/htdocs/publications/publipdf/dereticulation.pdf><http://www.ademe.fr/htdocs/publications/publipdf/plastiques_rap.pdf>

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- Laboratoire de Génie des Procédés et Matériaux - Ecole Centrale Paris Grande Voie des Vignes -92295 CHATENAY-MALABRY Cedex (consulté le 06/11/2005)<http://www.lgpm.ecp.fr/publications/avecactes/materiaux>

- Le service public de la diffusion du droit. (consulté le 15/11/2005) <http://www.legifrance.gouv.fr>

Rapports consultés :

-Guide déchets ; valorisation des déchets en composites thermodurcissables. Date : Octobre 2003(consulté le 17/11/2005), nombre de pages : 38.

-Ouvrage : Guide déchets ; valorisation des déchets composites à matrice thermodurcissable. Date :janvier 2004-Juin 2005 (consulté le 13/11/2005), nombre de pages : 27.

-L’industrie française des matériaux compositesRapport final : d’une étude réalisée par NODAL Consultant pour le compte de la DiGITIP / SIM,nombre de pages : 129.

INDEX

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ADEME : agence de l’environnement et de l’énergieBMC : Bulk Molding CompoundCET : Centre d’Enfouissement TechniqueDEEE : Déchets d’Equipements Electroniques et ElectriquesDIB : Déchets Industriels BanalsGD : Grande DiffusionGPIC : Groupement de la Plasturgie Industrielle et des CompositesHP : Haute PerformanceMCR : Mixt Composit RecyclingMIDI : Mâchefer d’Incinération de Déchets IndustrielsMIOM : Mâchefer d’Incinération d’Ordure MénagèreOM : Ordures MénagèresPAN : PolyacrylonitrilePCI : Pouvoir Calorifique InférieurPET : Polyéthylène TéréphtalatePP : PolypropylènePPFV : Polypropylène avec Fibres de VerrePU : PolyuréthaneREFIOM : Résidus d’Epuration de Fumée d’Incinération des Ordures MénagèresSMC : Sheet Molding CompoundUIOM : Unité d’Incinération des Ordures MénagèresVHU : Véhicule Hors d’Usage