Vers la valorisation des déchets plastiques

Le recyclage au CRITT Matériaux Alsace:
Vers la valorisation des déchets plastiques
Michaël LEMOINE
Ingénieur R&D
CRITT Matériaux Alsace
Inauguration du laboratoire de développement instrumental
ILLKIRCH le 20 janvier 2014
Contexte
Quelques chiffres
• 19,2% = Taux de recyclage des plastiques en 2012 (17,5% en 2000)
Recyclage
19%
• Augmentation des collectes:
de 700kT en 2000 à 1100kT en 2012
post-consommation et chutes de production
Décharge
44%
Valorisation
énergétique
37%
• Moins de 5% de plastiques réincorporés
• 21ème: classement de la France en Europe
Source: Plastics Europe
Faible taux d’utilisation des déchets plastiques
Deux plastiques sont principalement recyclés : PET et PEhd
Recyclage des polymères techniques (PA, PMMA, PC, POM) en développement
Enjeux
Favoriser l’éco-conception et contribuer au développement durable
Inciter les industriels à incorporer leurs déchets régénérés
Limiter les déchets de production industrielle
Régénérer et réutiliser les thermoplastiques en fin de vie
Limiter le recyclage énergétique
Favoriser la reprise des produits en fin de vie
Nouvelles sources et nouvelles filières
Séparation et lavage des déchets
Extension des consignes de tri
Volonté légale/marketing/politique/économique
Directives européennes
Problématiques
Plastique
=
Formulation de polymères (mélanges incompatibles), d’additifs et de charges
Tri des déchets plastiques
Recyclage difficile des plastiques mélangés (polymères incompatibles)
Matière première secondaire obtenue par extrusion/granulation
Dégradation : oxydation et ruptures de chaînes
• Mécaniques
• Thermiques
• Stabilité
• Odeurs de produits de dégradation
Pollution chimique et physique
⇒ qualité (contact alimentaire, application médicale et pharmaceutique)
Propriétés faibles
Solutions du CMA
Le recyclage au CRITT Matériaux Alsace
Recyclage du plastique
Consommation/
Utilisation du produit
Fabrication de
nouveaux produits
Transformation et
régénération de la
matière
Ramassage –
Collecte
NOUVEAUX
MATERIAUX
POLYMERES
Tri des
plastiques
LIBS
Broyage et lavage
Mise en balle
Le recyclage au CRITT Matériaux Alsace
2 sources de plastiques à recycler
Déchets insuffisamment triés
Multi-couches non séparables
Problématique
Valorisation des mélanges et « multi-couches »
Réponses du CMA
Compatibilité chimique par extrusion réactive
Compatibilité physique par extrusion
Nouvelle chimie: développement de réseaux dynamiques
Elaboration d’une nouvelle matière recyclée transformable
Améliorer les propriétés des produits recyclés
Extrusion réactive
Pare chocs
Recyclage de plastiques peints
Problématique
Solutions
Particules inorganiques de peintures déposées sur le PP
« Extrusion filtering »
Extrusion réactive:
Hydrolyse des particules par ajout d’agents réactifs et dispersion
des résidus hydrolysés dans le polymère fondu
PP + particules
de peinture Agents réactifs
Mise en forme
Résultats
Amélioration des propriétés mécaniques
Extrusion réactive
Recyclage de mélanges incompatibles
Problématique
Incompatibilité des polymères: PE/PET/PA/PP
⇒ Diminution des propriétés du produit recyclé
Exemples: - Films « multicouches »
- Plaques isolantes (automobile)
Solutions
Compatibilisation chimique par ajout d’agents chimiques
Formation de copolymères greffés à l’interface des polymères immiscibles
Mélange de
plastiques
Monomère(s)
+ amorceur
Réactifs utilisés:
Monomère(s): Acrylate / anhydride maléique/ Styrène
Amorceur: peroxyde
Mise en forme
Extrusion réactive
Compatibilisation mécanique
procédés « batch »
procédé continu
extrudeuse bi-vis
mélangeur type Haake
Échelle laboratoire
RMX
Mélangeur innovant - prototype
(G2IP à l’Institut Carnot MICA)
piston
P
A
C
chambre
de
C
mélange
P
A
Elément statique
cisaillements
Résultats
sollicitations élongationnelles
Obtention d’une matière plastique recyclée transformable
Amélioration des propriétés mécaniques et résistance au choc
Validation de la compatibilité: caractérisation des matériaux recyclés
Conclusions
Valorisation des déchets industriels de nos clients
L’innovation au service du recyclage
Reformulation chimique
Compatibilisation physique/mécanique
Accès à de nouveaux matériaux polymères
Nos moyens
Equipements de mise en œuvre
Parc d’appareils de caractérisation
Merci pour votre attention
Michaël LEMOINE
[email protected]
Tel: +33 (0) 80 19 15 10