WO2026087424A2 - Matériau composite à base de polystyrène et son procédé d'obtention - Google Patents
Matériau composite à base de polystyrène et son procédé d'obtentionInfo
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Abstract
L'invention concerne une composition de magma chargée comprenant un magma de polystyrène ainsi qu'au moins une charge, et son procédé de préparation. L'invention concerne aussi un matériau composite obtenu à partir de la composition de magma chargée, ainsi que son procédé de préparation. L'invention concerne encore un récipient contenant la composition de magma chargée. L'invention concerne également une pièce réalisée en matériau composite, et son procédé de préparation. Enfin, l'invention concerne un procédé de recyclage d'une pièce en matériau composite.
Description
Description
Titre de l'invention : Matériau composite à base de polystyrène et son procédé d'obtention
Arrière-plan de l'invention
L'invention se rapporte à la valorisation des déchets de polystyrène. Plus précisément, l'invention concerne la préparation de matériaux composites à base de polystyrène et de charges, et leur utilisation pour la réalisation de pièces en matériau composite présentant une bonne résistance mécanique. L'invention concerne aussi le recyclage de ce matériau composite.
Objet et résumé de l'invention
D'une manière générale, il est souhaitable de valoriser les divers déchets, industriels ou non. Idéalement, cette valorisation doit être économique, peu énergivore et facile de mise en œuvre.
L'utilisation de polystyrène expansé est très répandue, et génère de grandes quantités de déchets de polystyrène expansé qui sont difficilement réutilisables, en particulier pour une utilisation alimentaire. A ce jour, deux techniques différentes ont été proposées pour traiter les déchets de polystyrène expansé : leur destruction ou leur recyclage.
La destruction des polystyrènes expansés est typiquement effectuée par incinération. Bien que permettant de récupérer de l'énergie thermique, cette solution n'est ni économique, ni écologique. Le recyclage est une alternative préférée.
Le recyclage du polystyrène expansé peut être soit mécanique soit chimique. Le recyclage mécanique comprend le broyage du polystyrène expansé, puis son compactage et enfin la génération de granules de polystyrène. Le recyclage mécanique présente notamment l'inconvénient de nécessiter le nettoyage préalable du polystyrène expansé à recycler. De plus, le recyclage mécanique nécessite une pression et une température élevées pour ramollir le polystyrène expansé, et est donc énergivore. A noter également que des résidus de polystyrène expansé peuvent aisément se disperser lors des opérations de recyclage mécanique. Par ailleurs, le recyclage mécanique ne permet pas d'envisager une utilisation ultérieure du polystyrène récupéré pour un contact alimentaire, mais uniquement pour des domaines non alimentaires comme par exemple l'isolation ou des emballages électroménagers par exemple.
Le recyclage chimique consiste en général à dépolymériser le polystyrène afin de récupérer du styrène. La méthode la plus utilisée pour le recyclage chimique du polystyrène expansé est la dépolymérisation thermique ou thermolyse, par chaleur conventionnelle ou micro-onde. Cette méthode consiste à craquer thermiquement le polymère et à casser les chaines du polymère pour obtenir notamment les monomères (benzène, toluène, styrène). Le rendement en composés aromatiques avec le polystyrène est élevé. Le monomère styrène obtenu peut ensuite être de nouveau polymérisé pour obtenir du polystyrène. Cette méthode permet d'envisager une réutilisation du polystyrène pour un contact alimentaire. Cependant, la dépolymérisation thermique est énergivore et très onéreuse.
Une voie alternative a été décrite dans le brevet FR 2 766832, qui concerne un procédé de transformation de polymères expansés, notamment de polystyrène expansé, en un magma pâteux et flexible, résultant d'un affaissement de la structure interne du polystyrène expansé, sans modification chimique de ce dernier. Le procédé décrit comprend le traitement du polystyrène expansé avec une composition de transformation comprenant un solvant, un lubrifiant non gras et un alcool. Différentes utilisations du magma obtenu sont envisagées, telles que la fabrication de d'articles de tuyauterie, des cuvettes, des boîtes, des carters de protection, d'isolants, de joint ou de colle, sans qu'aucune explication ne soit fournie pour leur réalisation. La préparation de colle à partir d'un tel magma a été envisagée dans la demande FR2407141.
Dans ce contexte, la Demanderesse s'est intéressée à la valorisation de déchets, et notamment de déchets de polystyrène expansé, pour la réalisation de pièces en matériau composite. Plus précisément, l'invention concerne composition de magma chargée comprenant, de préférence consistant essentiellement en, et mieux encore consistant en :
- un magma de polystyrène contenant au moins 70% en poids de polystyrène par rapport au poids du magma de polystyrène, ledit polystyrène étant dans un état amorphe non expansé, et
- de 25% à 75% en poids d'une ou plusieurs charges, par rapport au poids du magma de polystyrène et de charge(s).
La composition de magma chargée présente l'avantage de pouvoir être stockée en vue d'une utilisation ultérieure pour la fabrication d'un matériau composite conforme à l'invention, ou d'une pièce en matériau composite conforme à l'invention.
La composition de magma chargée conforme à l'invention présente l'une ou l'autre des caractéristiques suivantes, ou une combinaison de celles-ci :
- la ou les charges sont choisies parmi :
o les charges végétales, de préférence choisies parmi les charges à base de bois, les charges à base de lin, les fibres de carbone, et leurs mélanges,
o les charges minérales, de préférence choisies parmi le carbonate de calcium, la silice, le sable, la laine de verre, la laine de roche, et leurs mélanges,
o - les charges métalliques, de préférence choisies parmi l'acier, le fer, le cuivre, le zinc, l'aluminium, leurs alliages, et leurs mélanges, o Les charges céramiques, de préférence choisies parmi les oxydes, les nitrures, les carbures, les borures, et leurs mélanges, et en particulier l'oxyde de fer, l'oxyde de plomb, l'oxyde de titane, l'oxyde de magnésium, l'oxyde de zirconium, le nitrure de tungstène, le nitrure de titane, le nitrure de silicium, le carbure de silicium, le carbure de tungstène, le borure de fer, le borure de titane, le borure de zirconium, et leurs mélanges, et
o leurs mélanges ;
- la ou les charges sont sous la forme de poudre, de copeaux, de fibres, ou de fragments dont la plus grande dimension est inférieure ou égale à 1 cm ;
- le magma de polystyrène comprend une composition de transformation, de préférence en une teneur d'au moins 15% en poids, de préférence allant de 15% à 50% en poids, de préférence de 15% à 40% en poids, de préférence de 15% à 25% en poids, et mieux encore de 17% à 20% en poids, par rapport au poids total du magma de polystyrène ;
la composition de transformation comprend par rapport au volume de la composition de transformation :
o au moins un solvant, de préférence un solvant, en une teneur allant de préférence de 92% à 98% en volume, ledit solvant étant de préférence de l'acétone,
o au moins un lubrifiant, de préférence un lubrifiant, de préférence en une teneur allant de 1% à 2% en volume, ledit lubrifiant étant de préférence de la glycérine, et
o au moins un alcool, de préférence en une teneur allant de 0,5% à 6% en volume, de préférence 1% à 2% en volume, ledit au moins un alcool étant de préférence choisi parmi les alcools aliphatiques ou
cycloaliphatiques, linéaires ou ramifiés, comprenant 1 à 15 atomes de carbone ;
- la composition de magma chargée comprend en outre 0,25 kg à 0,4 kg d'au moins un solvant chloré par kg de magma ;
- le solvant chloré est choisi parmi le trichloroéthylène, le tétrachloroéthylène et leur mélange ; et
- la composition de magma chargée comprend en outre au moins un additif, de préférence choisi parmi les colorants, les agents ignifugeants, les anti-UV, les plastifiants, et leurs mélanges.
L'invention concerne encore un procédé de préparation d'une composition de magma chargée comprenant, de préférence consistant en les étapes suivantes :
a) disposer d'un magma de polystyrène contenant au moins 70% en poids de polystyrène, par rapport au poids du magma, ledit polystyrène étant dans un état amorphe non expansé,
b) disposer d'au moins une charge,
c) mélanger le magma de polystyrène et 25% à 75% en poids de l'au moins une charge par rapport au poids du magma de polystyrène et de charge(s), et éventuellement 0,25 kg à 0,4 kg d'au moins un solvant chloré par kg de magma, afin d'obtenir une composition de magma chargée.
Le procédé de préparation de la composition de magma chargée présente l'avantage d'être simple et rapide de mise en œuvre. Le procédé est mises en œuvre dans des conditions douces (température ambiante ou chauffage faible, pression atmosphérique, pas besoin d'atmosphère inerte). Ce procédé présente également l'avantage de ne pas nécessiter d'appareillage complexe et/ou onéreux. Ce procédé présente aussi l'avantage d'utiliser des matériaux issus de déchets, industriels ou non : le magma de polystyrène est issu des déchets de polystyrène expansé, et les charges utilisées peuvent également provenir de déchets.
L'invention concerne ensuite un récipient contenant la composition de magma chargée conforme à l'invention, ou obtenue conformément au procédé selon l'invention. Ledit récipient est de préférence scellé hermétiquement afin d'augmenter la durée de stockage de la composition de magma chargée.
L'invention concerne aussi un matériau composite comprenant, de préférence consistant essentiellement en, et plus préférentiellement consistant en :
- du polystyrène, et
- une ou plusieurs charges, en un ratio massique charge(s) / polystyrène allant de 0,3 à 4.
La Demanderesse a découvert de manière surprenante que le mélange de diverses charges avec du polystyrène permet d'obtenir un matériau composite présentant des propriétés physico-chimiques intéressantes, et en particulier une bonne résistance mécanique, une bonne résistance à l'humidité et à l'eau. De plus, ce matériau composite présente l'avantage d'être facilement mis en forme. De plus, ce matériau composite permet le recyclage et la valorisation de déchets de polystyrène, notamment de polystyrène expansé, mais aussi éventuellement de déchets issus de l'industrie ou bois ou des déchets métalliques par exemple. Enfin, le matériau composite selon l'invention présente l'avantage d'être facilement recyclable.
Le matériau composite selon l'invention peut présenter l'une ou l'autre des caractéristiques suivantes, ou une combinaison de celles-ci :
- la ou les charges sont choisies parmi :
o les charges végétales, de préférence choisies parmi les charges à base de bois, les charges à base de lin, les fibres de carbone, et leurs mélanges,
o - les charges minérales, de préférence choisies parmi le carbonate de calcium, la silice, le sable, la laine de verre, la laine de roche, l'argile, le kaolin, le quartz, le feldspath, et leurs mélanges,
o - les charges métalliques, de préférence choisies parmi l'acier, le fer, le cuivre, le zinc, l'aluminium, leurs alliages, et leurs mélanges,
o - les charges céramiques, de préférence choisies parmi les oxydes, les nitrures, les carbures, les borures, et leurs mélanges, et en particulier l'oxyde de fer, l'oxyde de plomb, l'oxyde de titane, l'oxyde de magnésium, l'oxyde de zirconium, le nitrure de tungstène, le nitrure de titane, le nitrure de silicium, le carbure de silicium, le carbure de tungstène, le borure de fer, le borure de titane, le borure de zirconium, et leurs mélanges, et
o - leurs mélanges ; et
- le matériau composite comprend en outre au moins un solvant chloré en un ratio massique solvant(s) chloré(s) / polystyrène allant 0,25 à 0,6, ledit au moins un solvant chloré étant choisi parmi le trichloroéthylène, le tétrachloroéthylène et leur mélange.
L'invention concerne également un procédé de préparation d'un matériau composite conforme à l'invention. Ce procédé de préparation comprend, de préférence consiste en les étapes suivantes :
1) disposer d'un magma de polystyrène contenant au moins 70% en poids de polystyrène, par rapport au poids du magma, ledit polystyrène étant dans un état amorphe non expansé,
2) disposer d'au moins une charge,
3) mélanger le magma de polystyrène et 25% à 75% en poids de l'au moins une charge, par rapport au poids du magma de polystyrène et de charge(s), et éventuellement 0,25 kg à 0,4 kg d'au moins un solvant chloré par kg de magma, afin d'obtenir une composition de magma chargée, et
4) sécher la composition de magma chargée.
Le procédé de préparation du matériau composite selon l'invention présente l'avantage d'être simple et rapide de mise en œuvre. Le procédé est mises en œuvre dans des conditions douces (température ambiante ou chauffage faible, pression atmosphérique, pas besoin d'atmosphère inerte). Ce procédé présente également l'avantage de ne pas nécessiter d'appareillage complexe et/ou onéreux. Ce procédé présente aussi l'avantage d'utiliser des matériaux issus de déchets, industriels ou non : le magma de polystyrène est issu des déchets de polystyrène expansé, et les charges utilisées peuvent également provenir de déchets.
Le procédé de fabrication du matériau composite conforme à l'invention peut comprendre une étape 2') subséquente à l'étape 2) et préalable à l'étape 3), consistant à ajouter à l'au moins une charge 50 mL à 1000 mL d'une composition de transformation par kg de charge(s), de préférence de 100 mL à 500 mL, et mieux encore de 150 mL à 250 mL.
L'invention concerne encore une pièce réalisée en un matériau composite conforme à l'invention, ou en un matériau composite obtenu selon au procédé conforme l'invention. Cette pièce est avantageusement préparée selon un procédé qui comprend, de préférence consiste en, les étapes suivantes :
i) disposer d'une composition de magma chargée conforme à l'invention, ou obtenue conformément au procédé selon l'invention,
ii) placer la composition de magma chargée dans un moule ayant la forme désirée de la pièce,
iii) sécher la composition de magma chargée, et
iv) démouler la pièce en matériau composite obtenue.
Ce procédé peut comprendre une étape v) subséquente à l'étape iv), consistant à usiner la pièce en matériau composite obtenue.
Enfin, l'invention concerne un procédé de recyclage d'au moins une pièce en matériau composite conforme à l'invention, ou obtenue selon le procédé conforme à l'invention, comprenant, en particulier consistant en, les étapes suivantes :
I) disposer d'au moins une pièce en matériau composite selon l'invention, ou obtenue conformément au procédé selon l'invention,
II) disposer d'une composition de transformation comprenant par rapport au volume de la composition de transformation :
- au moins un solvant, de préférence un solvant, en une teneur allant de préférence de 92% à 98% en volume, ledit solvant étant de préférence de l'acétone, - au moins un lubrifiant, de préférence un lubrifiant, de préférence en une teneur allant de 1% à 2% en volume, ledit lubrifiant étant de préférence de la glycérine, et
- au moins un alcool, de préférence en une teneur allant de 0,5% à 6% en volume, de préférence 1% à 2% en volume, ledit au moins un alcool étant de préférence choisi parmi les alcools aliphatiques ou cycloaliphatiques, linéaires ou ramifiés, comprenant 1 à 15 atomes de carbone,
III) mettre en contact l'au moins une pièce en matériau composite et la composition de transformation, et
IV) séparer le magma de polystyrène d'une part et l'au moins une charge d'autre part.
Le procédé de recyclage conforme à l'invention permet ainsi de réutiliser l'ensemble des matériaux pour la réalisation d'un nouveau matériau composite. Aucun déchet n'est ainsi produit. Le procédé de recyclage présente en outre l'avantage d'être rapide et simple de mise en œuvre, et de nécessiter des conditions douces et des appareillages aisément disponibles. Le procédé de recyclage selon l'invention est peu onéreux et peu énergivore.
Lors du procédé de recyclage selon l'invention, l'étape IV) de séparation peut être réalisée en enlevant le surnageant par aspiration ou par filtration.
Brève description des dessins
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures :
- la figure 1 est une photo de la composition de magma chargée CMC5 selon l'exemple 1,
- la figure 2 est une photo de la pièce en matériau composite P7 selon l'exemple 1, - la figure 3 est une photo de la pièce en matériau composite P8 selon l'exemple 1, - la figure 4 est une photo de la pièce en matériau composite P9 selon l'exemple 1, - la figure 5 est une photo de deux pièces en matériau composite P9 de différentes formes, et d'une pièce en matériau composite P10, et
- la figure 6 est une photo d'un stylo BIC® utilisé pour la préparation du magma M3, de la composition de magma chargée CMC12, et de la pièce en matériau composite P 12.
Description détaillée de l'invention
L'invention concerne une composition de magma chargée comprenant, de préférence consistant essentiellement en, et mieux encore consistant en :
- un magma de polystyrène tel que décrit ci-dessous, ou obtenu conformément au procédé décrit ci-dessous,
- de 25 à 75% en poids, de préférence de 28% à 72% en poids, de préférence 30% à 62% en poids, et mieux encore de 40% à 53% en poids, par rapport au poids total de magma et de charge(s), d'une ou plusieurs charges, lesdites charges étant telles que décrites ci-dessus,
- éventuellement au moins un solvant chloré, tel que décrit ci-dessous, en une teneur allant de préférence de 0,25 kg à 0,40 kg, de préférence de 0,28 kg à 0,36 kg, de solvant chloré par kg de magma de polystyrène,
- éventuellement au moins un additif, tel que décrit ci-dessous, de préférence en une teneur inférieure à 10% en poids par rapport au poids de la composition de magma chargée.
Selon un premier mode de réalisation, la composition de magma chargée comprend, de préférence consiste essentiellement en, et mieux encore consiste en :
- un magma de polystyrène tel que décrit ci-dessous, ou obtenu conformément au procédé décrit ci-dessous,
- de 25% à 75% en poids, de préférence de 28% à 72% en poids, de préférence de 30% à moins de 60% en poids, et mieux encore de 40% à 53% en poids, par rapport au poids total de magma et de charge(s), d'une ou plusieurs charges, lesdites charges étant telles que décrites ci-dessous, et
- éventuellement au moins un additif, tel que décrit ci-dessus, de préférence en une teneur inférieure à 10% en poids par rapport au poids de la composition de magma chargée.
Selon un second mode de réalisation, la composition de magma chargée comprend, de préférence consiste essentiellement en, et mieux encore consiste en :
- un magma de polystyrène tel que décrit ci-dessous, ou obtenu conformément au procédé décrit ci-dessous,
- de 25% à 75% en poids, de préférence de 28% à 72% en poids, de préférence de 60% à 72% en poids, et mieux encore de 63% à 72% en poids, par rapport au poids total de magma et de charge(s), d'une ou plusieurs charges, lesdites charges étant telles que décrites ci-dessous,
- au moins un solvant chloré, tel que décrit ci-dessous, en une teneur allant de préférence de 0,25 kg à 0,40 kg, de préférence de 0,28 kg à 0,36 kg, de solvant chloré par kg de magma de polystyrène,
- éventuellement au moins un additif, tel que décrit ci-dessous, de préférence en une teneur inférieure à 10% en poids par rapport au poids de la composition de magma chargée.
Dans le cadre de l'invention, on entend par « magma » une masse épaisse et de consistance pâteuse et flexible proche de celle d'une résine. Le magma de polystyrène est obtenu par traitement du polystyrène (expansé, semi-expansé, extrudé, cristal...) avec une composition de transformation, telle que détaillée ci-après, résultant en un affaissement de la structure interne du polystyrène expansé ou en une réorganisation du polystyrène non expansé, sans modification chimique du polymère. Ainsi, le magma de polystyrène (ou nommé plus simplement magma dans la suite de la description), comprend du polystyrène sous une forme non expansée et amorphe.
Le magma de polystyrène comprend majoritairement du polystyrène ainsi qu'une quantité minoritaire de la composition de transformation. Le polystyrène se trouve dans un état amorphe non expansé dans le magma. Plus précisément, le magma comprend au moins 70% en poids de polystyrène par rapport au poids total du magma, de préférence 75% à 85% en poids, et mieux encore de 80% à 83% en poids. De préférence, le magma comprend moins de 30% en poids, de préférence de 15 à 25% en poids, et mieux encore de 17% à 20% en poids de composition de transformation, par rapport au poids total du magma. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le magma utilisé comprend 17% en poids de composition de transformation par rapport au poids total du magma. De préférence, le magma comprend, de préférence consiste en, au moins 70%
en poids, de préférence 75% à 85% en poids, et mieux encore de 80% à 83% en poids de polystyrène, et moins de 30% en poids, de préférence de 15 à 25% en poids, et mieux encore de 17% à 20% en poids de composition de transformation, les pourcentages étant exprimés en poids par rapport au poids total du magma. Il est possible que le magma contienne plus de 30% en poids de composition de transformation, mais cela n'est pas préféré car cela est moins économique (en raison d'une plus grande quantité de composition de transformation utilisée) et les volumes du magma sont plus importants (et donc moins facilement manipulables).
La composition de magma chargée comprend avantageusement, par rapport au poids de la composition de magma chargée, au moins 15% en poids de composition de transformation, de préférence de 15% à 50% en poids, de préférence de 15 à 40% en poids.
Dans le contexte de l'invention, la composition de transformation comprend au moins un solvant, au moins un lubrifiant et au moins un alcool.
Divers solvants ou mélanges de solvants peuvent être utilisés dans la composition de transformation, tel que l'acétone. Selon un mode de réalisation avantageux, la composition de transformation comprend de l'acétone, seule ou en mélange avec un ou plusieurs autres solvants. Selon un mode de réalisation particulièrement préféré de l'invention, la composition de transformation comprend un seul solvant, qui est de préférence l'acétone.
La composition de transformation comprend de 92% à 98% en volume de solvant(s), de préférence de 94% à 98% en volume, de préférence de 96% à 98% en volume, et mieux encore de 97% à 98% en volume, par rapport au volume de la composition de transformation. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la composition de transformation comprend 97% en volume de solvant(s).
Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, la composition de transformation comprend au moins 50% en volume d'acétone, de préférence au moins 70% en volume, de préférence au moins 90% en volume, de préférence de 92% à 98,5% en volume, de préférence de 94% à 98% en volume, de préférence de 96% à 98% en volume, et mieux encore de 97% à 98% en volume, par rapport au volume de la composition de transformation. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, la composition de transformation comprend 97% en volume d'acétone, par rapport au volume de la composition de transformation.
L'au moins un lubrifiant de la composition de transformation est de préférence un lubrifiant non gras, tel que le téflon (ou polytétrafluoroéthylène ou PTFE) ou la glycérine
par exemple. Avantageusement, la composition de transformation comprend de la glycérine, seule ou en combinaison avec un ou plusieurs autres lubrifiants. Selon un mode de réalisation particulièrement préféré de l'invention, la composition de transformation comprend un seul lubrifiant non gras qui est de préférence la glycérine.
Avantageusement, la composition de transformation comprend de 1 à 2% en volume de lubrifîant(s), de préférence de 1,5% à 2% en volume, par rapport au volume de la composition de transformation.
Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, la composition de transformation comprend de 1 à 2% en volume de glycérine, de préférence de 1,5% à 2% en volume, par rapport au volume de la composition de transformation. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, la composition de transformation comprend 1,5% en volume de glycérine, par rapport au volume de la composition de transformation.
Divers alcools peuvent être utilisés dans la composition de transformation.
Avantageusement, l'au moins un alcool de la composition de transformation est choisi parmi les alcools aliphatiques ou cycloaliphatiques, linéaires ou ramifiés, comprenant 1 à 15 atomes de carbone, et de préférence un alcool aliphatique, linéaire ou ramifié, comprenant de 1 à 10 atomes de carbone. De préférence, l'au moins un alcool est un alcool aliphatique ou cycloaliphatique, linéaire ou ramifié, saturé, comprenant 1 à 15 atomes de carbone, et de préférence un alcool aliphatique, linéaire ou ramifié, saturé, comprenant de 1 à 10 atomes de carbone. A titre d'exemple d'alcools pouvant être utilisés, on peut notamment citer le méthanol, l'éthanol, le propanol, l'iso-propanol, le butanol, l'iso-butanol, le sec-butanol, le pentanol, l'iso-pentanol, le sec-pentanol, l'hexanol, le cyclohexanol, et leurs mélanges. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, l'au moins un solvant est choisi parmi l'éthanol, l'iso-propanol et leur mélange. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la composition de transformation comprend un seul alcool qui est l'éthanol. Selon un autre mode de réalisation particulier de l'invention, la composition de transformation comprend un seul alcool qui est l'iso-propanol.
Avantageusement, la composition de transformation comprend de 0,5% à 6% en volume d'alcool(s), de préférence de 0,5% à 4% en volume, et mieux encore de 1% à 2% en volume, par rapport au volume total de la composition de transformation. Selon un mode de réalisation particulier, la composition de transformation comprend 1,5% en volume de d'alcool(s), par rapport au volume de la composition de transformation.
Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, la composition de transformation comprend de 0,5% à 6% en volume d'éthanol, d'iso-propanol ou leur mélange, de préférence de 0,5% à 4% en volume, et mieux encore de 1% à 2% en volume, par rapport au volume de la composition de transformation. Selon un mode de réalisation particulier, la composition de transformation comprend 1,5% en volume d'éthanol, d'iso-propanol ou leur mélange, par rapport au volume de la composition de transformation.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la composition de transformation comprend un seul solvant, de préférence l'acétone, un seul lubrifiant de préférence non gras, qui est de préférence la glycérine, et au moins un alcool, de préférence l'éthanol ou l'isopropanol, ou leur mélange.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la composition de transformation comprend un seul solvant, de préférence l'acétone, un seul lubrifiant, de préférence la glycérine et un seul alcool, de préférence l'éthanol.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la composition de transformation comprend un seul solvant, de préférence l'acétone, un seul lubrifiant, de préférence la glycérine et un seul alcool, de préférence l'iso-propanol.
Dans le contexte de l'invention, le magma de polystyrène peut être préparé selon les étapes successives suivantes :
A) disposer de pièce(s) en polystyrène à traiter,
B) éventuellement ôter les impuretés de la ou des pièces en polystyrène et/ou éventuellement concasser ou broyer la ou les pièces en polystyrène afin d'obtenir des fragments de polystyrène dont la plus grande dimension est inférieure à 30 cm, de préférence inférieure à 20 cm, et mieux encore inférieure à 10 cm,
C) mettre en contact la composition de transformation avec la ou les pièces et/ou fragments de polystyrène à traiter,
D) éventuellement filtrer le magma obtenu,
E) éventuellement éliminer, partiellement ou totalement, la composition de transformation du magma obtenu, et
F) éventuellement ajouter de la composition de transformation.
Dans le contexte de l'invention, le magma est obtenu à partir de tout type de polystyrène, et en particulier de polystyrène expansé et/ou semi-expansé et/ou extrudé et/ou cristal. Pour des raisons de simplification, l'ensemble de la description fait référence au polystyrène expansé car il est plus particulièrement préféré (car il permet de valoriser de nombreux déchets), mais il est entendu que tout ce qui est décrit en lien avec du
polystyrène expansé pourrait s'appliquer de la même manière à du polystyrène semi-expansé, extrudé, cristal ou un de leur mélange.
Le polystyrène expansé peut provenir de différentes sources, comme des panneaux isolants, des emballages pour l'électroménager ou de l'emballage alimentaire par exemple. Il est entendu que dans le cadre de l'invention, l'origine du polystyrène n'est pas limitative, et qu'une ou plusieurs sources différentes de polystyrène peuvent être utilisées pour la fabrication du magma de polystyrène. Avantageusement, il n'est pas nécessaire de procéder à un lavage du polystyrène préalablement à son utilisation : il n'est en effet pas nécessaire que le polystyrène soit exempt d'impureté pour la fabrication du magma de polystyrène qui sera utilisé dans le matériau composite conforme à l'invention. Il est néanmoins possible d'éliminer les impuretés, soit lorsque le polystyrène est encore sous sa forme expansée, soit à l'étape D lorsque le polystyrène est sous sa forme amorphe, soit les deux.
Avantageusement à l'étape B) du procédé de préparation du magma de polystyrène, les pièces en polystyrène sont concassées de manière à obtenir des fragments de polystyrène dont la plus grande dimension est inférieure à 30 cm, de préférence inférieure à 20 cm, et mieux encore inférieure à 10 cm. Il est à noter que les fragments de polystyrène ne sont pas sous forme de granulé ou pellet, et que leur plus grande dimension est avantageusement supérieure à 3 cm. Il est bien entendu que tous les fragments ne sont pas nécessairement de la même taille, et que l'on obtient de manière classique une distribution de tailles. Bien que non obligatoire, cette étape permet de faciliter l'effondrement ou la dispersion du polystyrène à l'étape C) (c'est-à-dire la transformation du polystyrène sous sa forme expansée à une forme amorphe non expansée, ou sa réorganisation en cas d'utilisation de polystyrène non expansé), et permet notamment de limiter la quantité de composition de transformation nécessaire tout en conservant une bonne vitesse d'effondrement.
A l'étape C) du procédé de préparation du magma de polystyrène, la mise en contact du polystyrène avec la composition de transformation peut être réalisée de différentes manières, telles que par exemple par immersion des pièces et/ou fragments de polystyrène dans la composition de transformation, ou par pulvérisation de la composition de transformation sur des pièces et/ou fragments de polystyrène. D'une manière générale, la pulvérisation de la composition de transformation est privilégiée, car l'effondrement ou la réorganisation du polystyrène nécessite alors des quantités plus faibles de composition de transformation, ce qui diminue les coûts et peut permettre d'éviter une étape ultérieure d'élimination partielle de la composition de transformation du
magma obtenu. De plus, le traitement est plus rapide par pulvérisation que par immersion. L'immersion dans la composition de transformation peut être privilégiée quand les quantités de polystyrène expansé à traiter sont faibles.
Lors de la pulvérisation de la composition de transformation sur les pièces et/ou fragments de polystyrène, la quantité de composition de transformation pulvérisée est déterminée en fonction de la quantité de polystyrène à traiter. Avantageusement, 0,6 kg à 0,9 kg de composition de transformation par kg de polystyrène à traiter sont utilisés, et de préférence 0,7 kg à 0,8 kg de composition de transformation par kg de polystyrène à traiter. Selon un mode de réalisation particulier, 0,75 kg de composition de transformation par kg de polystyrène sont appliqués. La masse de magma obtenue correspond alors à la somme de la masse de polystyrène traité et de la masse de la composition de transformation pulvérisée.
Lors de l'immersion du polystyrène à traiter (c'est-à-dire les pièces et/ou fragments de polystyrène à traiter), on utilise une quantité suffisante pour que tout le polystyrène à traiter soit totalement immergé dans la composition de transformation. Les quantités exactes dépendent du contenant, et de la quantité de polystyrène à traiter, et peuvent être aisément déterminées par l'homme du métier. Là encore, la masse de magma obtenue correspond alors à la somme de la masse de polystyrène à traiter et de la masse de la composition de transformation dans laquelle le polystyrène a été immergé.
Comme détaillé plus haut, quelle que soit la méthode utilisée pour mettre en contact la composition de transformation avec le polystyrène expansé, ce dernier passe d'un état expansé à un état amorphe non expansé. Ceci peut être observé grâce à une diminution importante du volume, et par l'obtention d'une pâte flexible et non collante.
A l'étape D) du procédé de préparation du magma de polystyrène, le magma peut être filtré afin de le débarrasser de certaines impuretés. Cette étape non obligatoire peut être réalisée à l'aide d'une trémie ou d'un filtre par exemple, dont le diamètre ou la taille des pores peuvent être ajustés par l'homme du métier. Il est également possible d'appliquer une pression ou dépression à cette étape, selon des techniques connues de l'homme du métier et qui ne seront pas détaillées ici.
Avantageusement, le magma est obtenu à température ambiante et à pression atmosphérique.
A l'étape E) du procédé de préparation du magma, il est possible d'éliminer partiellement ou totalement la composition de transformation. Il est avantageux qu'un minimum de composition de transformation demeure dans le magma pour la fabrication ultérieure du matériau composite, afin qu'il ne sèche pas. En effet, en éliminant
totalement la composition de transformation du magma, celui-ci devient solide et n'est plus aisément manipulable.
Selon un premier mode de réalisation préféré, la composition de transformation n'est pas éliminée lors de l'étape E). En effet, selon ce mode de réalisation, la quantité de composition de transformation appliquée à l'étape C) est suffisante pour la transformation du polystyrène expansé en magma, et n'est pas supérieure à la quantité de composition de transformation pouvant être présente dans le magma pour la fabrication du matériau composite, comme détaillé dans la présente description.
Selon un second mode de réalisation préféré, la composition de transformation est partiellement éliminée lors de l'étape E). Ainsi, il est possible de réduire la teneur en composition de transformation dans le magma, pour permettre ensuite la fabrication du matériau composite selon l'invention.
Bien que non préféré, il est néanmoins possible d'ôter totalement la composition de transformation du magma. Une fois la composition de transformation totalement éliminée, le magma est transformé en solide et est alors composé essentiellement voire uniquement de polystyrène. Ce solide peut ensuite être de nouveau mis en contact avec la composition de transformation pour obtenir le magma, et ainsi retrouver la forme pâteuse et flexible caractéristique du magma. Afin de faciliter la transformation du solide en magma, il est avantageux de disposer du solide sous la forme de fragments ou granulés : pour cela, le solide peut être cassé en morceaux et/ou broyé.
L'élimination partielle ou totale de la composition de transformation peut être réalisée par différentes techniques, telle que l'évaporation ou l'essorage. L'évaporation peut être réalisée par chauffage et/ou application d'une pression réduite, selon des techniques connues de l'homme du métier. L'essorage peut être réalisé selon toute technique connue de l'homme du métier, comme par exemple par centrifugation ou par compression. De préférence, l'essorage est réalisé par compression, en particulier par compression du magma, par exemple à l'aide d'une vis-sans-fin conique emboitée dans une chemise complémentaire laissant passer entre elles uniquement la composition de transformation. De préférence, l'élimination partielle de la composition de transformation est réalisée par essorage.
Selon un mode de réalisation avantageux, la composition de transformation récupérée lors de l'élimination de la composition de transformation du magma est réutilisée dans le procédé de transformation du polystyrène en magma, à l'étape C).
Le procédé de préparation du magma de polystyrène et le dispositif pour le fabriquer peuvent être tels décrits dans le brevet FR 2 766 832 et/ou dans la demande de brevet FR 2404962.
Outre le magma de polystyrène, la composition de magma chargée comprend une ou plusieurs charges. Ces charges peuvent se présenter sous différentes formes : poudre, en particulier poudre de particules dont la plus grande dimension est inférieure ou égale à 100 microns ; copeaux, en particulier de copeaux font la plus grande dimension est inférieure à 1cm ; fibres, en particulier des fibres dont la plus grande dimension est inférieure à 1 cm ; pellets ou granulés, en particulier ceux dont la plus grande dimension est inférieure à 1 cm ; et/ou d'éléments ou morceaux ou fragments dont la plus grande dimension est inférieure à 1 cm.
Pour le cas où la composition de magma chargée comprend plusieurs charges, celles-ci peuvent être de natures différentes et/ou se trouver sous des formes différentes, et/ou se trouver dans des dimensions différentes. Le choix des charges (nature, forme, dimension) et de leurs teneurs respectives est opéré par l'homme du métier en fonction des propriétés recherchées de la composition de magma chargée et/ou du matériau composite obtenu à partir de celle-ci.
Dans le cadre de l'invention, la ou les charges peuvent être choisies parmi charges végétales, les charges minérales, les charges métalliques, les charges céramiques et/ou leurs mélanges. Selon un mode de réalisation particulier, ces charges peuvent être obtenues par le broyage de déchets.
A titre d'exemples de charges végétales, on peut citer les charges à base de bois, les charges à base de lin, ou les fibres de carbone et leurs mélanges. En ce qui concerne les charges à base de bois, celles-ci peuvent se présenter sous la forme de sciure de bois et/ou de copeaux de bois notamment, et peuvent concerner tout type d'essence de bois (par exemple chêne, pin, hêtre, sapin, douglas, érable, bouleau, bois exotique, ou bambou). La sciure et les copeaux de bois sont des charges particulièrement préférées, et peuvent être issus de la valorisation de déchets de l'industrie du bois et en particulier provenant de résidus d'usinages en menuiserie, d'exploitations forestières, de charpentiers, de fabricants de jouets en bois par exemple.
A titre d'exemples de charges minérales, on peut citer le carbonate de calcium, la silice, le sable, la laine de verre, la laine de roche, l'argile, le kaolin, le quartz, le feldspath, et leurs mélanges.
A titre d'exemples de charges métalliques, on peut citer l'acier, le fer, le cuivre, le zinc, l'aluminium, leurs alliages, et leurs mélanges. Les charges métalliques peuvent notamment provenir de déchets métalliques.
A titre d'exemples de charges céramiques, on peut citer les oxydes, les nitrures, les carbures, les borures, et leurs mélanges, et en particulier l'oxyde de fer, l'oxyde de plomb, l'oxyde de titane, l'oxyde de magnésium, l'oxyde de zirconium, le nitrure de tungstène, le nitrure de titane, le nitrure de silicium, le carbure de silicium, le carbure de tungstène, le borure de fer, le borure de titane, le borure de zirconium, et leurs mélanges.
Selon un mode de réalisation particulier, la composition de magma chargée comprend également un solvant chloré choisi parmi le trichloroéthylène, le tétrachloroéthylène (également nommé perch loroéthylène) et leur mélange. Le tétrachloroéthylène est de préférence utilisé en raison de sa moindre toxicité. Selon ce mode de réalisation, le ratio massique de solvant(s) chloré(s) par rapport au polystyrène dans la composition de magma chargée va de 0,25 à 0,6, et de préférence de 0,28 à 0,5. Selon ce mode de réalisation, le ratio massique de solvant(s) chloré(s) par rapport au magma dans la composition de magma chargée va de 0,25 à 0,4, et de préférence de 0,28 à 0,36. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux lorsque le ratio massique charge(s) / polystyrène dans la composition de magma chargée est supérieure à 1,5, c'est-à-dire quand la teneur en charge(s) est d'au moins 60% en poids par rapport au poids total de charge(s) et de magma.
Selon un mode de réalisation, la composition de magma chargée comprend également un ou des additifs. A titre d'exemples d'additifs, on peut citer les colorants, les agents ignifugeants, les anti-UV, les plastifiants... Selon ce mode de réalisation, la composition de magma chargée selon l'invention comprend un ou plusieurs additifs en une teneur totale en additif(s) inférieure ou égale à 10% en poids, et de préférence en une teneur inférieure ou égale à 5% en poids, par rapport au poids total de la composition de magma chargée.
La composition de magma chargée présente l'avantage de pouvoir être stockée dans un récipient, de préférence un récipient fermé afin d'éviter son séchage. Ainsi, la demanderesse a pu déterminer qu'il était possible de stocker pendant au moins deux mois, sous air ambiant, à température ambiante et à pression atmosphérique, la composition de magma chargée dans un récipient fermé hermétiquement, sans observer de dégradation ou altération de la composition de magma chargée. Afin d'augmenter la durée de stockage, il est également possible de conserver la composition de magma chargée sous vide (c'est-à-dire à pression inférieure à la pression atmosphérique, et
typiquement de 0,3 bar si sous atmosphère inerte, ou de 0,8 bar sous air) et/ou sous conditions inerte (atmosphère de N2 ou Ar). Aussi, l'invention concerne également un récipient fermé hermétiquement et contenant la composition de magma chargée conforme à l'invention. Ce récipient peut être sous conditions inertes (c'est-à-dire atmosphère de N2 ou Ar dans le récipient), sous vide (par exemple à une pression allant de 0,3 bar à 0,8 bar) ou sous air ambiant.
L'invention concerne également un procédé de préparation d'une composition de magma chargée conforme à l'invention. Ce procédé comprend, de préférence consiste essentiellement en, et mieux consiste en les étapes suivantes :
a) disposer d'un magma de polystyrène tel que décrit ci-dessus,
b) disposer d'au moins une charge telle que décrite ci-dessus,
c) mélanger le magma de polystyrène et 25% à 75% en poids de l'au moins une charge par rapport au poids du magma de polystyrène et de charge(s), afin d'obtenir une composition de magma chargée.
A l'étape a), le magma est tel que décrit ci-dessus, et/ou peut être obtenu selon le procédé décrit ci-dessus.
L'étape b) du procédé de préparation de la composition de magma chargée selon l'invention consiste à disposer d'au moins une charge. Un telle charge est telle que détaillée ci-dessus. Eventuellement, cette charge peut être mise en forme (c'est-à-dire broyée ou concassée par exemple) avant son utilisation.
L'étape c) du procédé de préparation de la composition de magma chargée conforme à l'invention comprend le mélange du magma de polystyrène avec 25% à 75% en poids d'au moins une charge, par rapport au poids du mélange de magma et de charge(s), de préférence de 28% à 72% en poids, de préférence 30% à 62% en poids, et mieux encore 40% à 53% en poids. En d'autres termes, lors de cette étape, la ou les charges et le magma sont mélangés selon un ratio massique charges / magma allant de 0,39 à 9, de préférence, 0,4% à 2,5%, et mieux encore 0,4% à 0,53%. Avantageusement lors de cette étape, la ou les charges et le polystyrène sont mélangés selon un ratio massique allant de 0,3 à 4, et de préférence de 0,4 à 3,7. Le magma de polystyrène et l'au moins une charge sont tels que détaillés ci-dessus. Ce mélange peut être réalisé par toute technique connue de l'homme de l'art, et en particulier par une agitation mécanique. La vitesse du mélange peut varier en fonction de la nature des charges et de leurs teneurs, et donc en fonction de la viscosité du mélange. La mise en contact du magma et de(s) charge(s) peut être réalisée de différentes manières : soit le magma est ajouté à la ou les charges, soit, de préférence, la ou les charge(s) est (sont) ajoutées au
magma. Quelle que soit l'option choisie, l'ajout peut se faire en une fois, séquentiellement ou continûment sur une durée déterminée. Pour le cas où le matériau composite comprend plusieurs charges, celles-ci sont mélangées au magma soit toutes en même temps, soit les unes après les autres. Les conditions exactes (vitesse et temps de mélange, ordre et mode d'ajout) peuvent être déterminées par l'homme du métier, et n'ont pas d'impact sur le matériau composite obtenu tant que le mélange est fait jusqu'à obtenir une répartition homogène, ou presque homogène, des charges dans le magma.
Selon un mode de réalisation particulier, à l'étape c), la charge, ou au moins une des charges, peut (peuvent) être préalablement mélangée(s) avec de la composition de transformation avant d'être mise(s) en contact et mélangée(s) avec le magma. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux lorsque en cas de charge(s) se trouvant sous la forme de poudre ou de copeaux car cela évite sa dispersion dans l'atmosphère lors du mélange notamment. Selon ce mode de réalisation, 50 mL à 1000 mL, de préférence 100 mL à 500 mL, mieux encore de 150 mL à 250 mL, et plus préférentiellement 200 mL de composition de transformation par kg de charge(s).
Selon un mode de réalisation particulier, l'étape c) du procédé de préparation de la composition de magma chargée comprend également le mélange de 25 kg à 0,40 kg par kg de magma de polystyrène, de préférence de 0,28 kg à 0,36 kg, d'au moins un solvant chloré, tel que détaillé ci-dessus, avec le magma de polystyrène et la ou les charges. Avantageusement selon ce mode de réalisation, l'au moins un solvant chloré est préalablement mélangé au magma avant le mélange avec la ou les charges. Bien que non préféré, il est possible de mélanger dans un premier temps le magma et la ou les charges, puis de mélanger ce mélange avec l'au moins un solvant chloré, ou bien de mélanger ensemble directement le magma, l'au moins une charge et l'au moins un solvant chloré.
Selon un mode de réalisation particulier, l'étape c) du procédé de préparation de la composition de magma chargée comprend également le mélange d'au moins un additif, tel que détaillé ci-dessus, avec le magma de polystyrène et la ou les charges. L'ordre de mélange de l'au moins un additif avec le magma de polystyrène, l'au moins une charge, et éventuellement l'au moins un solvant chloré, n'a pas d'importance pour l'obtention du matériau composite.
L'invention également un matériau composite comprenant du polystyrène ainsi qu'une ou des charges. Plus précisément, le matériau composite est obtenu par le mélange d'un magma de polystyrène et d'au moins une charge. Le polystyrène, le magma de polystyrène et la ou les charges sont tels que détaillés ci-dessus.
Le matériau composite selon l'invention comprend une ou plusieurs charges, selon un ratio massique charge(s) / polystyrène allant de 0,3 à 4, de préférence de 0,4 à 3,7. Il a été constaté que la résistance mécanique du matériau composite obtenu est inversement proportionnelle à la teneur en charge(s). Aussi, selon l'application visée, l'homme du métier peut ajuster la teneur en charge(s) présente(s) dans le matériau composite afin d'obtenir la résistance mécanique désirée.
Selon un mode de réalisation particulier, le matériau composite comprend également au moins un solvant chloré tel que détaillé ci-dessus. Selon ce mode de réalisation, le ratio massique de solvant(s) chloré(s) par rapport au polystyrène dans le matériau composite va de 0,25 à 0,6, et de préférence de 0,28 à 0,5. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux lorsque le ratio massique charge(s) / polystyrène dans le matériau composite est supérieure à 1,5.
Selon un mode de réalisation, le matériau composite comprend également un ou des additifs, tels que détaillés ci-dessus. Selon ce mode de réalisation, le matériau composite selon l'invention comprend un ou plusieurs additifs en une teneur totale en additifs) inférieure ou égale à 10% en poids, et de préférence en une teneur inférieure ou égale à 5% en poids.
Selon un premier mode de réalisation particulier, le matériau composite comprend, de préférence consiste essentiellement en, et mieux encore consiste en :
- du polystyrène tel que défini ci-dessus,
- une ou plusieurs charges, en un ratio massique charge(s) / polystyrène allant de 0,3 à 4, de préférence de 0,4 à 3,7, et
- éventuellement un ou plusieurs additifs, de préférence en une teneur inférieure à 10% en poids, par rapport au poids total du matériau composite.
Selon un second mode de réalisation particulier de l'invention, le matériau composite comprend, de préférence consiste essentiellement en, et mieux encore consiste en :
- du polystyrène tel que défini ci-dessus,
- une ou plusieurs charge(s), en un ratio massique charge(s) / polystyrène allant de 0,3 à 4, de préférence de 0,4 à 3,7,
- un ou plusieurs solvants chloré(s), en un ratio massique solvant(s) chloré(s) / polystyrène allant 0,25 à 0,6, de préférence de 0,28 à 0,5 kg, le solvant(s) chloré(s) étant de préférence choisi(s) parmi le trichloroéthylène, le tétrachloroéthylène et leur mélange, et
- éventuellement un ou plusieurs additifs, de préférence en une teneur inférieure à 10% en poids, par rapport au poids total du matériau composite.
En d'autres termes, la composition du matériau composite conforme à l'invention ne diffère de celle de la composition de magma chargée que par la teneur des solvants (solvant(s) de la composition de transformation et éventuellement solvant(s) chloré(s)) et/ou par la teneur du ou des alcool(s) de la composition de transformation.
Le matériau composite conforme à l'invention présente l'avantage d'être résistant à l'humidité et à l'eau, c'est-à-dire qu'il ne subit pas de détérioration ou altération en présence d'eau ou d'humidité. Il peut donc être employé pour la réalisation de pièces ou de structures destinées à être utilisées en extérieur, et donc à être soumises aux intempéries.
L'invention concerne également un procédé de préparation d'un matériau composite conforme à l'invention. Le procédé de préparation d'un tel matériau composite comprend, de préférence consiste essentiellement en, de préférence consiste en, les étapes successives suivantes :
1) disposer d'un magma de polystyrène contenant au moins 70% en poids de polystyrène, par rapport au poids du magma, ledit polystyrène étant dans un état amorphe non expansé,
2) disposer d'au moins une charge,
3) mélanger le magma de polystyrène et 25% à 75% en poids de l'au moins une charge, par rapport au poids du magma de polystyrène et de charge(s), afin d'obtenir une composition de magma chargée, et
4) faire sécher la composition de magma chargée.
Les étapes 1), 2) et 3) correspondent respectivement aux étapes a), b) et c) du procédé de préparation de la composition de magma chargée conforme à l'invention et tel que détaillé ci-dessus.
Lors des étapes 1) et 2), le magma de polystyrène et l'au moins une charge sont tels que détaillés ci-dessus.
De manière analogue à l'étape c) du procédé de préparation de la composition de magma chargée conforme à l'invention, l'étape 3) comprend le mélange du magma de polystyrène avec 25% à 75% en poids d'au moins une charge, par rapport au poids du mélange de magma et de charge(s), de préférence de 28% à 72% en poids, de préférence 30% à 62% en poids, et mieux encore 40% à 59% en poids. En d'autres termes, lors de cette étape, la ou les charges et le magma sont mélangés selon un ratio massique charges/magma allant de préférence de 0,39 à 9, de préférence, 0,4% à 2,5%,
et mieux encore 0,33% à 0,53%. Avantageusement lors de cette étape, la ou les charges et le polystyrène sont mélangés selon un ratio massique allant de 0,3 à 4, et de préférence de 0,4 à 3,7. Le magma de polystyrène et l'au moins une charge sont tels que détaillés ci-dessus. Ce mélange peut être réalisé par toute technique connue de l'homme de l'art, et en particulier par une agitation mécanique. La vitesse du mélange peut varier en fonction de la nature des charges et de leurs teneurs, et donc en fonction de la viscosité du mélange. La mise en contact du magma et de(s) charge(s) peut être réalisée de différentes manières : soit le magma est ajouté à la ou les charges, soit, de préférence, la ou les charge(s) est (sont) ajoutées au magma. Quelle que soit l'option choisie, l'ajout peut se faire en une fois, séquentiellement ou continûment sur une durée déterminée. Pour le cas où le matériau composite comprend plusieurs charges, celles-ci sont mélangées au magma soit toutes en même temps, soit les unes après les autres. Les conditions exactes (vitesse et temps de mélange, ordre et mode d'ajout) peuvent être déterminées par l'homme du métier, et n'ont pas d'impact sur le matériau composite obtenu tant que le mélange est fait jusqu'à obtenir une répartition homogène, ou presque homogène, des charges dans le magma.
Selon un mode de réalisation particulier, à l'étape 3) la charge, ou au moins une des charges, peut (peuvent) être préalablement mélangée(s) avec de la composition de transformation avant d'être mise(s) en contact et mélangée(s) avec le magma. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux en cas de charge(s) se trouvant sous la forme de poudre ou de petites particules, et en particulier la sciure ou les copeaux de bois, car cela évite sa dispersion dans l'atmosphère lors des opérations de mélange notamment. Selon ce mode de réalisation, 50 mL à 1000 mL, de préférence 100 mL à 500 mL, mieux encore de 150 mL à 250 mL, et plus préférentiellement 200 mL de composition de transformation par kg de charge(s) sont ajoutés.
Selon un mode de réalisation particulier, l'étape 3) du procédé de préparation du matériau composite comprend également le mélange de 25 kg à 0,40 kg par kg de magma de polystyrène, de préférence de 0,28 kg à 0,36 kg, d'au moins un solvant chloré, tel que détaillé ci-dessus, avec le magma de polystyrène et les charges. En d'autres termes selon ce mode de réalisation, le ratio massique solvant(s) chloré(s) / magma dans la composition de magma chargée obtenue à l'issue de l'étape 3) va 0,25 à 0,4, de préférence de 0,28 à 0,36. Avantageusement selon ce mode de réalisation, le ratio massique solvant(s) chloré(s) / polystyrène va dans la composition de magma chargée obtenue à l'issue de l'étape 3) 0,25 à 0,57, de préférence de 0,28 à 0,51. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux lorsque la teneur en charges dans la
composition de magma chargée est supérieure à 60% en poids par rapport au poids total de magma et de charge(s). Avantageusement selon ce mode de réalisation, l'au moins un solvant chloré est préalablement mélangé au magma avant le mélange avec la ou les charges. Bien que non préféré, il est possible de mélanger dans un premier temps le magma et la ou les charges, puis de mélanger ce mélange avec l'au moins un solvant chloré, ou bien de mélanger ensemble directement le magma, l'au moins une charge et l'au moins un solvant chloré.
Selon un mode de réalisation particulier, l'étape 3) du procédé de préparation du matériau composite comprend également le mélange d'au moins un additif, tel que détaillé ci-dessus, avec le magma de polystyrène et la ou les charges. L'ordre de mélange de l'au moins un additif avec le magma de polystyrène, l'au moins une charge, et éventuellement l'au moins un solvant chloré, n'a pas d'importance pour l'obtention du matériau composite.
A l'issue de l'étape 3) est obtenu une composition de magma dite chargée. Cette composition ne comprend que du magma de polystyrène, une ou des charges, éventuellement un ou plusieurs solvants chlorés, et éventuellement un ou plusieurs additifs, dans des teneurs telles que détaillées ci-dessus.
L'étape 4) du procédé de préparation du matériau composite selon l'invention comprend le séchage de la composition de magma chargée. Ce séchage peut être réalisé pression atmosphérique et à température ambiante ou en chauffant à une température de préférence inférieure à la température d'ébullition de chacun des solvants (chlorés ou non), des alcools, des lubrifiants et des additifs présents dans la composition de magma chargée. A titre d'exemple, un chauffage à 40 °C ou 45 °C ou 50 °C peut être effectué afin d'accélérer l'étape de séchage. Cette étape de chauffage est réalisée jusqu'à ce que le poids du matériau composite obtenu ne varie pas. Par ailleurs, de manière avantageuse, aucune bulle d'air n'est emprisonnée dans le matériau composite lors de cette étape de séchage. Aucune étape de vibration ou secouage n'est nécessaire pour cela, mais celle-ci pourrait être envisagée sans sortir du cadre de l'invention.
L'invention concerne également une pièce en matériau composite réalisée en un matériau composite conforme à l'invention, ou réalisée en un matériau composite obtenu conformément au procédé selon l'invention.
L'invention concerne aussi un procédé de préparation d'une telle pièce en matériau composite. Un tel procédé comprend, de préférence consiste essentiellement en, et mieux encore consiste en, les étapes successives suivantes :
i) disposer d'une composition de magma chargée conforme à l'invention, ou obtenue conformément au procédé selon l'invention,
ii) placer la composition de magma chargée dans un moule ayant la forme désirée de la pièce,
iii) faire sécher la composition de magma chargée, et
iv) démouler la pièce en matériau composite obtenue.
A l'étape ii), la composition de magma chargée peut être introduite dans un moule selon toute technique connue de l'homme du métier. Par exemple, la composition peut être versée dans un moule puis éventuellement pressée afin de répartir la composition de magma chargée dans tout le moule. Alternativement, il peut être envisagé d'introduire la composition de magma chargée dans un moule par application d'une surpression ou d'une dépression.
L'étape iii) de séchage de la composition de magma chargée peut être réalisée de la même manière que l'étape 4) du procédé de préparation du matériau composite conforme à l'invention, c'est-à-dire de préférence à pression atmosphérique et à température ambiante ou léger chauffage. De manière avantageuse dans le cadre de l'invention, aucune déformation n'est observée lors du séchage : les dimensions de la pièce en matériau composite sont sensiblement identiques à celles du moule.
L'étape iv) du procédé de préparation d'une pièce en matériau composite consiste à démouler la pièce obtenue après le séchage à l'étape iii). Cette étape peut être réalisée selon toute technique connue de l'homme du métier, et ne sera pas détaillée ici.
Le procédé de préparation d'une pièce en matériau composite peut comprendre en outre une étape v) subséquente à l'étape iv), comprenant, de préférence consistant à usiner la pièce en matériau obtenue, afin de lui donner la forme et/ou l'esthétisme désiré(s). Cette étape peut par exemple comprendre le polissage de la pièce, son perçage, son meulage, son découpage, son sciage, son fraisage, ou son assemblage à une autre pièce par tout moyen connu.
L'invention concerne aussi une pièce en matériau composite obtenue conformément au procédé selon l'invention.
Enfin, l'invention concerne également un procédé de recyclage d'une pièce en matériau composite conforme à l'invention, ou obtenue conformément au procédé selon l'invention, comprenant, de préférence consistant essentiellement en, de préférence consistant en, les étapes successives suivantes :
I) disposer d'au moins une pièce en matériau composite conforme à l'invention, ou obtenue conformément au procédé selon l'invention,
II) disposer d'une composition de transformation telle que décrite ci-dessus, III) mettre en contact l'au moins une pièce en matériau composite et la composition de transformation,
IV) séparer le magma de polystyrène d'une part et l'au moins une charge d'autre part.
Lors de l'étape I), l'au moins une pièce en matériau composite peut avoir été utilisées dans diverses application (emballage alimentaire ou non alimentaire, isolation...). Selon un mode de réalisation, l'au moins une pièce peut être cassée ou broyée ou concassée, afin de former des petites pièces ou fragments, de forme régulière ou non, dont la plus grande dimension est avantageusement inférieure à 20 cm. Dans la suite de la description il est fait mention de l'au moins une pièce en matériau composite, mais il est clair que des fragments obtenus par cassage ou broyage ou concassage pourraient être utilisés dans ce procédé de recyclage.
A l'étape III), la mise en contact de l'au moins une pièce en matériau composite et de la composition de transformation est de préférence réalisée par immersion de l'au moins une pièce en matériau composite dans de la composition de transformation.
Alternativement, il est également envisageable de pulvériser de la composition de transformation sur l'au moins une pièce en matériau composite sans sortir du cadre de l'invention. Lors de cette mise en contact, le polystyrène prend une forme non expansée et amorphe caractéristique du magma. Ceci peut là encore être observé par une diminution importante du volume, et l'obtention d'une pâte flexible non collante, comme lors de l'étape C) du procédé de préparation du magma.
A l'étape IV), la séparation entre le magma de polystyrène d'une part et l'au moins une charge d'autre part peut être réalisée en enlevant le surnageant, par aspiration ou par filtration par exemple. Ainsi, à la fin de ce procédé de recyclage, sont récupérés d'une part le magma de polystyrène pouvant comprendre de la composition de transformation, et d'autre part des charges, de la composition de transformation, éventuellement au moins un solvant chloré et éventuellement au moins un additifs, tels que décrits ci-dessus.
Selon un mode de réalisation particulier, le magma obtenu est filtré pour éliminer certaines impuretés. Cette étape non obligatoire peut être réalisée à l'aide d'une trémie ou d'un filtre par exemple, dont le diamètre ou la taille des pores peuvent être ajustés par l'homme du métier. Il est également possible d'appliquer une pression ou dépression à cette étape, selon des techniques connues de l'homme du métier.
Exemples
Exemple 1 : préparation de matériaux composites conformes à l'invention à partir de polystyrène expansé
Pour la réalisation du matériau composite conforme à l'invention, ont été utilisés : - du polystyrène expansé issu d'emballages pour des articles électroménagers, réduits en morceaux dont la plus grande dimension est inférieure à 20 cm,
- composition de transformation : 96,5% en volume d'acétone (99,8% commercialisé par Brenntag), 1,5% en volume de glycérine (99,5%, commercialisé par Brenntag), et 2% en volume d'iso-propanol (99,9%, commercialisé par Brenntag), par rapport au volume total de la composition de transformation,
- du tétrachloroéthylène (100%, commercialisé par Brenntag),
- sciure de bois de sapin et de la sciure de bois de hêtre en tant que charge d'origine végétale (provenant de résidus d'usinage en menuiserie),
- de la terre de diatomée (commercialisé par Imerys sous le nom Absodan) en tant que charge minérale,
- de l'acier en tant que charge métallique (provenant de résidus métalliques de fraiseuses et sciage de métaux),
- de l'oxyde de magnésium (99%, commercialisé par la société MYLEORE) en tant que charge céramique.
Tout d'abord, un premier magma de polystyrène Ml a été obtenu en pulvérisant 8,57 kg de composition de transformation sur 11,43 kg de polystyrène expansé. Après quelques minutes, l'effondrement de structure est observé. Un essorage du magma est réalisé par compression du magma et passage de la composition de transformation à travers une vis-sans-fîn conique emboitée dans une chemise complémentaire conique : le jeu entre la vis-sans-fîn et la chemise complémentaire est tel que seule la composition de transformation passe au travers. Ainsi, à l'issue de l'essorage, 20 kg de magma de polystyrène Ml sont récupérés puis introduits dans un fût en polyéthylène de 60 L.
Un deuxième magma de polystyrène M2 a ensuite été préparé en pulvérisant 8,57 kg de composition de transformation sur 11,43 kg de polystyrène expansé. Après quelques minutes, l'effondrement de structure est observé. Un essorage du magma est réalisé par compression du magma et passage de la composition de transformation à travers une vis-sans-fîn conique emboitée dans une chemise complémentaire conique : le jeu entre la vis-sans-fîn et la chemise complémentaire est tel que seule la composition de transformation passe au travers. Ensuite, 2,63 L de tétrachloroéthylène ont été versés dans le fût contenant le magma, sans agitation. Après 5 min, le mélange a été agité
mécaniquement (200 tours/min pendant 8 min puis 400 tours/min pendant 2 min), permettant d'obtenir le magma M2.
Ensuite, la charge a été ajoutée sous agitation au magma Ml ou M2, selon les teneurs mentionnées dans le tableau 1 ci-dessous (les teneurs sont des teneurs massiques relatives au poids de magma et de charge), et le mélange a été agité mécaniquement à 200 tours/min pendant 10 min, permettant l'obtention des compositions de magma chargées CMC1 à CMC11.
pTable 1]
matériau composite magma Ml (%) magma M2 (%) charges (%)
CMC1 72 0 sciure de bois de sapin
28
CMC2 70 0 oxyde de magnésium
32
CMC3 68 0 acier
32
CMC4 60 0 terre de diatomée
40
CMC5 60 0 sciure de sapin
40
CMC6 60 0 40
sciure de hêtre
CMC7 60 0 40
acier
CMC8 47 0 sciure de sapin
53
CMC9 0 37 sciure de sapin
63
CMC10 0 37 terre de diatomée
63
CMC11 0 28 sciure de sapin
72
Une photo de la composition de magma chargée est illustrée à la figure 1.
Les compositions de magma chargées CMC1 à CMC11 ont été introduites dans un moule de sorte à former des plaques de différentes dimensions et dimensions, et séchées à température ambiante et pression atmosphérique pendant 2h. Les pièces en matériau composite PI à Pli obtenues respectivement à partir des compositions de magma chargées CMC1 à CMC11 sont ensuite démoulées. Les pièces en matériau composite P7, P8, P9 et P10 sont illustrées aux figures 2 à 5.
La résistance mécanique de la pièce en matériau composite P9 a été testée, et il a été déterminé que celle-ci supporte un poids de 40 kg sans détérioration (pas de déformation élastique ou plastique, ni rupture).
Exemple 2 : préparation de matériau composite à partir de polystyrène cristal
Pour la réalisation du matériau composite conforme à l'invention, ont été utilisés : - du polystyrène cristal issu du corps d'un stylo de la marque BIC®,
- composition de transformation : 96,5% en volume d'acétone (99,8% commercialisé par Brenntag), 1,5% en volume de glycérine (99,5%, commercialisé par Brenntag), et 2% en volume d'iso-propanol (99,9%, commercialisé par Brenntag), par rapport au volume total de la composition de transformation, et
- sciure de bois de sapin en tant que charge d'origine végétale (provenant de résidus d'usinage en menuiserie).
Tout d'abord, un magma de polystyrène M3 a été obtenu en pulvérisant 2,3 g de composition de transformation sur 3,4 g de polystyrène cristal. Un essorage du magma est réalisé par compression du magma et passage de la composition de transformation à travers une vis-sans-fîn conique emboitée dans une chemise complémentaire conique : le jeu entre la vis-sans-fîn et la chemise complémentaire est tel que seule la composition de transformation passe au travers. Ainsi, à l'issue de l'essorage, 5,7 g de magma de polystyrène M3 sont récupérés puis introduits dans un fût en polyéthylène.
Ensuite, 43% en poids de sciure de sapin par rapport au poids total de magma M3 et de sciure de sapin ont été ajoutés sous agitation au magma M3, et le mélange a été agité mécaniquement à 200 tours/min pendant 10 min, permettant l'obtention de composition de magma chargée CMC12.
La composition de magma chargées CMC12 a été introduite dans un moule de sorte à former une plaque, puis a été séchée à température ambiante et pression atmosphérique pendant 2h. La pièce en matériau composite P12 alors obtenue à partir de la composition de magma chargées CMC12 a ensuite été démoulée.
La figure 6 est une photo illustrant le corps de stylo utilisé (le capuchon à l'extrémité du stylo a été ôté préalablement à la préparation du magma), la composition de magma chargée CMC12, et la pièce en matériau composite P12.
Claims
REVENDICATIONS
[Revendication 1] Composition de magma chargée comprenant :
- un magma de polystyrène contenant au moins 70% en poids de polystyrène par rapport au poids du magma de polystyrène, ledit polystyrène étant dans un état amorphe non expansé, et
- de 25% à 75% en poids d'une ou plusieurs charges, par rapport au poids du magma de polystyrène et de charge(s).
[Revendication 2] Composition de magma chargée selon la revendication 1, dans laquelle la ou les charges sont choisies parmi :
- les charges végétales, de préférence choisies parmi les charges à base de bois, les charges à base de lin, les fibres de carbone, et leurs mélanges,
- les charges minérales, de préférence choisies parmi le carbonate de calcium, la silice, le sable, la laine de verre, la laine de roche, et leurs mélanges,
- les charges métalliques, de préférence choisies parmi l'acier, le fer, le cuivre, le zinc, l'aluminium, leurs alliages, et leurs mélanges,
- les charges céramiques, de préférence choisies parmi les oxydes, les nitrures, les carbures, les borures, et leurs mélanges, et en particulier l'oxyde de fer, l'oxyde de plomb, l'oxyde de titane, l'oxyde de magnésium, l'oxyde de zirconium, le nitrure de tungstène, le nitrure de titane, le nitrure de silicium, le carbure de silicium, le carbure de tungstène, le borure de fer, le borure de titane, le borure de zirconium, et leurs mélanges, et
- leurs mélanges.
[Revendication 3] Composition de magma chargée selon la revendication 1 ou 2, selon laquelle la ou les charges sont sous la forme de poudre, de copeaux, de fibres, ou de fragments dont la plus grande dimension est inférieure ou égale à 1 cm.
[Revendication 4] Composition de magma chargée selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle le magma de polystyrène comprend une composition de transformation, de préférence en une teneur d'au moins 15% en poids, de préférence allant de 15% à 50% en poids, de préférence de 15 à 40% en poids, de préférence de 15% à 25% en poids, et mieux encore de 17% à 20% en poids, par rapport au poids total du magma de polystyrène, ladite composition de transformation comprenant au moins un solvant, au moins un lubrifiant et au moins un alcool.
[Revendication 5] Composition de magma chargée selon la revendication précédente, selon lequel la composition de transformation comprend par rapport au volume de la composition de transformation :
- au moins un solvant, de préférence un solvant, en une teneur allant de 92% à 98% en volume, ledit solvant étant de préférence de l'acétone,
- au moins un lubrifiant, de préférence un lubrifiant, en une teneur allant de 1% à 2% en volume, ledit lubrifiant étant de préférence de la glycérine, et
- au moins un alcool, en une teneur allant de 0,5% à 6% en volume, de préférence 1% à 2% en volume, ledit au moins un alcool étant de préférence choisi parmi les alcools aliphatiques ou cycloaliphatiques, linéaires ou ramifiés, comprenant 1 à 15 atomes de carbone.
[Revendication 6] Composition de magma chargée selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre 0,25 kg à 0,4 kg d'au moins un solvant chloré par kg de magma.
[Revendication 7] Composition de magma chargée selon la revendication précédente, selon laquelle le solvant chloré est choisi parmi le trichloroéthylène, le tétrachloroéthylène et leur mélange.
[Revendication 8] Composition de magma chargée selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre au moins un additif, de préférence choisi parmi les colorants, les agents ignifugeants, les anti-UV, les plastifiants, et leurs mélanges.
[Revendication 9] Procédé de préparation d'une composition de magma chargée selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 comprenant les étapes suivantes : a) disposer d'un magma de polystyrène contenant au moins 70% en poids de polystyrène, par rapport au poids du magma, ledit polystyrène étant dans un état amorphe non expansé,
b) disposer d'au moins une charge,
c) mélanger le magma de polystyrène et 25% à 75% en poids de l'au moins une charge par rapport au poids du magma de polystyrène et de charge(s), et éventuellement 0,25 kg à 0,4 kg d'au moins un solvant chloré par kg de magma, afin d'obtenir une composition de magma chargée.
[Revendication 10] Récipient contenant la composition de magma chargée selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, ou obtenue conformément au procédé selon la revendication précédente, ledit récipient étant de préférence scellé hermétiquement.
[Revendication 11] Matériau composite comprenant :
- du polystyrène, et
- une ou plusieurs charges, en un ratio massique charge(s) / polystyrène allant de 0,3 à 4.
[Revendication 12] Matériau composite selon la revendication précédente, selon lequel la ou les charges sont choisies parmi :
- les charges végétales, de préférence choisies parmi les charges à base de bois, les charges à base de lin, les fibres de carbone, et leurs mélanges,
- les charges minérales, de préférence choisies parmi le carbonate de calcium, la silice, le sable, la laine de verre, la laine de roche, l'argile, le kaolin, le quartz, le feldspath, et leurs mélanges,
- les charges métalliques, de préférence choisies parmi l'acier, le fer, le cuivre, le zinc, l'aluminium, leurs alliages, et leurs mélanges,
- les charges céramiques, de préférence choisies parmi les oxydes, les nitrures, les carbures, les borures, et leurs mélanges, et en particulier l'oxyde de fer, l'oxyde de plomb, l'oxyde de titane, l'oxyde de magnésium, l'oxyde de zirconium, le nitrure de tungstène, le nitrure de titane, le nitrure de silicium, le carbure de silicium, le carbure de tungstène, le borure de fer, le borure de titane, le borure de zirconium, et leurs mélanges, et
- leurs mélanges.
[Revendication 13] Matériau composite selon la revendication 11 ou 12, comprenant en outre au moins un solvant chloré en un ratio massique solvant(s) chloré(s) / polystyrène allant 0,25 à 0,6, ledit au moins un solvant chloré étant choisi parmi le trichloroéthylène, le tétrachloroéthylène et leur mélange.
[Revendication 14] Procédé de préparation de matériau composite selon l'une quelconque des revendications 11 à 13 comprenant les étapes suivantes :
1) disposer d'un magma de polystyrène contenant au moins 70% en poids de polystyrène, par rapport au poids du magma, ledit polystyrène étant dans un état amorphe non expansé,
2) disposer d'au moins une charge,
3) mélanger le magma de polystyrène et 25% à 75% en poids de l'au moins une charge, par rapport au poids du magma de polystyrène et de charge(s), et éventuellement 0,25 kg à 0,4 kg d'au moins un solvant chloré par kg de magma, afin d'obtenir une composition de magma chargée, et
4) sécher la composition de magma chargée.
[Revendication 15] Procédé selon la revendication précédente, comprenant une étape 2') subséquente à l'étape 2) et préalable à l'étape 3), consistant à ajouter à l'au moins une charge 50 mL à 1000 mL d'une composition de transformation par kg de charge(s), de préférence de 100 mL à 500 mL, et mieux encore de 150 mL à 250 mL, ladite composition de transformation comprenant au moins un solvant, au moins un lubrifiant et au moins un alcool.
[Revendication 16] Pièce réalisée en matériau composite selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, ou en un matériau obtenu conformément au procédé selon la revendication 14 ou 15.
[Revendication 17] Procédé de préparation d'une pièce en matériau composite selon la revendication précédente, comprenant les étapes suivantes :
i) disposer d'une composition de magma chargée selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, ou obtenue conformément au procédé selon la revendication 9,
ii) placer la composition de magma chargée dans un moule ayant la forme désirée de la pièce,
iii) sécher la composition de magma chargée, et
iv) démouler la pièce en matériau composite obtenue.
[Revendication 18] Procédé selon la revendication précédente, comprenant une étape v) subséquente à l'étape iv), consistant à usiner la pièce en matériau composite obtenue.
[Revendication 19] Procédé de recyclage d'au moins une pièce en matériau composite selon la revendication 16, ou obtenue conformément au procédé selon la revendication 17 ou 18, comprenant les étapes suivantes :
I) disposer d'au moins une pièce en matériau composite selon la revendication 17, ou obtenue conformément au procédé selon la revendication 18 ou 19,
II) disposer d'une composition de transformation comprenant par rapport au volume de la composition de transformation :
- au moins un solvant, de préférence un solvant, en une teneur allant de préférence de 92% à 98% en volume, ledit solvant étant de préférence de l'acétone,
- au moins un lubrifiant, de préférence un lubrifiant, de préférence en une teneur allant de 1% à 2% en volume, ledit lubrifiant étant de préférence de la glycérine, et
- au moins un alcool, de préférence en une teneur allant de 0,5% à 6% en
volume, de préférence 1% à 2% en volume, ledit au moins un alcool étant de préférence choisi parmi les alcools aliphatiques ou cycloaliphatiques, linéaires ou ramifiés, comprenant 1 à 15 atomes de carbone,
III) mettre en contact l'au moins une pièce en matériau composite et la composition de transformation,
IV) séparer le magma de polystyrène d'une part et l'au moins une charge d'autre part.
[Revendication 20] Procédé de recyclage selon la revendication précédente, selon lequel l'étape IV) de séparation est réalisée en enlevant le surnageant par aspiration ou par filtration.
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2407141A1 (fr) | 1977-10-28 | 1979-05-25 | Cebal | Dispositif d'inviolabilite pour recipient dont le goulot est ferme par une capsule vissee |
| FR2766832A1 (fr) | 1997-08-04 | 1999-02-05 | Financ Lea Sarl | Transformation de polymeres expanses |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE1010614A6 (fr) * | 1996-09-11 | 1998-11-03 | Salman Mustapha Nihad | Procede du recyclage par voie humide des dechets du polystyrene expanse ou non expanse en presence d'autres dechets pour la fabrication de divers compositions. |
| FR2864544B1 (fr) * | 2003-12-31 | 2006-05-19 | Eska | Procede de solubilisation du polystyrene expanse |
| ITNA20060072A1 (it) * | 2006-06-01 | 2007-12-02 | Maurizio Avella | Messa a punto di processi innovativi di emulsificazione dei componenti per l'ottenimento di nuovi sistemi compositi ad elevatissima carica ("filler"). |
| WO2009072150A1 (fr) * | 2007-12-03 | 2009-06-11 | Ponzecchi, Edoardo | Procédé et installation pour la production de thermoplastiques composites et matières ainsi obtenues |
| US8969638B2 (en) * | 2010-11-02 | 2015-03-03 | Fina Technology, Inc. | Depolymerizatin of plastic materials |
| ITNA20120004A1 (it) * | 2012-01-20 | 2013-07-21 | Antonia Auletta | Nuovo procedimento per il riutilizzo di scarti tessili e materiali cosi' ottenuti. |
-
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-
2025
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2407141A1 (fr) | 1977-10-28 | 1979-05-25 | Cebal | Dispositif d'inviolabilite pour recipient dont le goulot est ferme par une capsule vissee |
| FR2766832A1 (fr) | 1997-08-04 | 1999-02-05 | Financ Lea Sarl | Transformation de polymeres expanses |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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