EP2912102A1 - Procédé de granulation de polymères et produit issu de ce procédé - Google Patents

Procédé de granulation de polymères et produit issu de ce procédé

Info

Publication number
EP2912102A1
EP2912102A1 EP13801613.4A EP13801613A EP2912102A1 EP 2912102 A1 EP2912102 A1 EP 2912102A1 EP 13801613 A EP13801613 A EP 13801613A EP 2912102 A1 EP2912102 A1 EP 2912102A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
polymers
water
volatile organic
granulation
organic compounds
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP13801613.4A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Frédéric Viot
Philippe Cassagnau
Valérie MASSARDIER-NAGEOTTE
Flavien MELIS
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Plastic Omnium SE
Institut National des Sciences Appliquees de Lyon
Original Assignee
Plastic Omnium SE
Institut National des Sciences Appliquees de Lyon
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Plastic Omnium SE, Institut National des Sciences Appliquees de Lyon filed Critical Plastic Omnium SE
Publication of EP2912102A1 publication Critical patent/EP2912102A1/fr
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J11/00—Recovery or working-up of waste materials
    • C08J11/04—Recovery or working-up of waste materials of polymers
    • C08J11/06—Recovery or working-up of waste materials of polymers without chemical reactions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02—Separating plastics from other materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/16—Auxiliary treatment of granules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/395—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J11/00—Recovery or working-up of waste materials
    • C08J11/04—Recovery or working-up of waste materials of polymers
    • C08J11/06—Recovery or working-up of waste materials of polymers without chemical reactions
    • C08J11/08—Recovery or working-up of waste materials of polymers without chemical reactions using selective solvents for polymer components
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/12—Powdering or granulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/16—Auxiliary treatment of granules
    • B29B2009/168—Removing undesirable residual components, e.g. solvents, unreacted monomers; Degassing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00—Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/02—Separating plastics from other materials
    • B29B2017/0213—Specific separating techniques
    • B29B2017/0293—Dissolving the materials in gases or liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/02—Making granules by dividing preformed material
    • B29B9/06—Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/26—Scrap or recycled material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3044—Bumpers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2300/00—Characterised by the use of unspecified polymers
    • C08J2300/30—Polymeric waste or recycled polymer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08J2323/12—Polypropene
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
    • Y10T428/254—Polymeric or resinous material

Definitions

  • the present invention relates to a method of granulating a polymeric material.
  • Post-consumer material as defined in Article 7.8.1.1 of ISO 14021 ("Environmental Marking and Declarations - Self-declarations of the Environment (Type II Labeling)" means "a material generated by the household or by commercial, industrial or institutional facilities in their role as end user of the product, and which can no longer serve the purpose for which it was designed. This includes material returns from the distribution chain. Such a material is distinguished from a "preconsumer” material as defined in the same article of the standard, namely a "material diverted from the waste stream during the manufacturing process.”
  • the polymers obtained from "post-consumer” materials could not be used for the manufacture of coated parts, accepting no appearance defects, or at least not at high concentrations.
  • the invention solves this problem.
  • the subject of the invention is a method for granulating polymers from a ground material of "post-consumer” material, characterized in that it comprises a step of extracting volatile organic compounds, and / or salts dissolved and / or small unmelted, present at the heart of polymers.
  • the granulation process is carried out after sorting, grinding, separating, washing, drying, and other steps, already known for the recycling of plastics. Crushed from the previous steps are introduced into an extruder in which they are kneaded and melted and come out in the form of granules ready to enter the manufacture of parts containing recycled plastic.
  • Such a method makes it possible to reduce, in polymers derived from "post-consumer” materials, the presence of the pollutants represented by volatile organic compounds (VOCs), dissolved and unmelted salts of small size, which the inventors have observed origin of appearance defects of the parts made in these polymers.
  • VOCs volatile organic compounds
  • Decree No. 2006-623 of 29/05/2006 on the reduction of emissions of volatile organic compounds due to the use of organic solvents in certain varnishes and paints and in vehicle refinishing products, defines an organic compound volatile as "any organic compound whose initial boiling point, measured at the standard pressure of 101.3 kPa, is less than or equal to 250 ° C".
  • the NF ISO 16000-6 standard of 05/01/2005 defines volatile organic compounds according to their boiling point and distinguishes, according to the classification adopted by the World Health Organization in 1989, semi-volatile organic compounds whose boiling point is between (240 ⁇ 260 ° C) (380 ° C to 400 C q), volatile organic compounds having a boiling point between (50 ° C to 100 ° C) and (240 ° C to 260 ⁇ €) and very volatile organic compounds having a boiling point between ⁇ 0 ⁇ € and (50 ⁇ € 100 ⁇ €).
  • the volatile organic compounds of the present invention may be one or the other of the semi-volatile organic compounds, volatile organic compounds and highly volatile organic compounds defined in this standard.
  • volatile organic compound is understood to mean a compound which enters a definition according to at least one of these three texts.
  • the volatile organic compounds that are to be extracted according to the present invention may be alkanes or alkenes, in particular oligomers of alkane or alkene type. They can be esters of fatty acids, silicones or mineral oils from motor oils.
  • the inventors have discovered that the passage in the paint strings of parts having a high concentration of polymers from "post-consumer” materials causes pollution of the paint line. Indeed, they observed that after the passage of such parts, any subsequent virgin material, passing through the paint line, has defects in appearance. The invention removes this disadvantage by preserving the paint line of this pollution.
  • the extraction step takes place in an extruder by adding a fluid or a mixture of fluids which solubilizes them and / or drives them, the pollutants thus extracted being evacuated under atmospheric pressure or under vacuum in progress extrusion, before passing into an extrusion head.
  • the fluid used for the extraction is thus very effective. Indeed, the extraction taking place at the extrusion temperature, the polymer to be recycled is in the molten state but the impurities initially trapped in the core are not necessarily. They can then be brought into contact with the fluid or the mixture of fluids, and be driven. Moreover, at this temperature, the thermal agitation increases and, under the combined action of the thermal agitation and the kneading elements of the extruder, the probability of encounter between the impurity molecules and the solvent increases, which facilitates entrainment of impurities by the solvent.
  • this depollution process is globally very efficient because it intervenes at the end of the recycling process. Indeed, some stages of recycling can generate pollutants. The extraction taking place at the end of the recycling process, this one focuses on the pre-existing pollutants in the polymer to be recycled and also on the possible pollutants generated during recycling.
  • the fluid can be easily recycled.
  • the pollutants precipitate or decant.
  • the fluid is water or a mixture containing water, introduced into the extruder at a pressure greater than that present in the extruder.
  • the pressure in the extruder is generally greater than 1.5 bar.
  • the water is added in the following proportions:
  • the material to be extruded contains more than 0,55% and up to 0,7% mass of volatile organic compounds: from 60 g of water per kg of extruded material.
  • the fluid is liquid carbon dioxide, liquid nitrogen, acetone, alcohol, and more specifically methanol, ethanol or butanol, or a mixture containing at least one of these fluids.
  • the fluid or mixture of fluids is added last, including after any additives.
  • the fluid or the mixture of fluids is added in the second half of the length of the extruder, preferably to about two-thirds of the extruder.
  • the volatile organic compounds to be extracted are molecules with a molar mass of less than 400 g / mol.
  • the polymers to be granulated are polyolefins (homopolymers or copolymers of olefins), and preferably polypropylene.
  • Another subject of the invention is a process for recycling polymers from "post-consumer” materials, characterized in that it comprises a granulation step as defined above.
  • the subject of the invention is also a material derived from the process described above.
  • the invention also relates to a part made of this material.
  • the present invention also relates to a motor vehicle part made of polymers from the recycling of polymers from "post-consumer” materials.
  • this new destination for recycled polymers could increase the overall volumes of recycled plastics and therefore take greater advantage of the benefits of plastic recycling, namely the limitation of the use of natural fossil fuels and the reduction of the volume of plastic waste, which is not very degradable and is responsible for pollution.
  • An object of the present invention is therefore to provide parts for motor vehicles, from polymers from "post-consumer” materials.
  • the subject of the invention is an automobile part having, after coating with paint, varnish, chromium plating or a decorative film, the following appearance requirements:
  • the gloss is measured using a Microgloss 20 ° glossmeter or Byk Gardner Microtrigloss, Labomat Essor REFO 3 or Minolta Multigloss 268, under the conditions of use indicated by the manufacturer.
  • the Calibration Standard is an opaque black glass plate with a flat and polished surface, which must be at least 5 mm thick, and is accompanied by its own gloss values for the 20 ° angle, certified by organizations such as the National Research Council (NRC Canada) and the Bundesweg fur Materialforschung und-Prufung (BAM Germany).
  • the surface to be measured is prepared by washing with soapy water or with a suitable product that does not alter the surface, rinsed, wiped and dried. The measurement is made in a site out of the reach of direct lighting.
  • the gloss meter is turned slightly so as to obtain the maximum value of the point considered, which will be the value recorded for this point.
  • the substrate is considered to be the bare part of the body to which the coating and the film is applied which is the continuous film resulting from the application on the substrate of one or more layers of coating (in general the primary layer, the base and varnish).
  • the film of paint is incised until the substrate to form a grid and the adhesion of the squares of the network is appreciated.
  • the tests are performed in a room at a temperature of 21 ⁇ C and 25 q C. The test must be performed in three different places of the specimen. Six parallel incisions are made, followed by six incisions overlapping the initial 90 ° incisions. The spacing of the incisions should be as follows:
  • Adhesive tape having a tack between 600 g / cm and 750 g / cm (according to standard NF EN 1939) is then used.
  • the center of the adhesive tape is placed on the grid, parallel to one of the incision directions, and is adhered to the grid and around for a length of at least 20 mm, smoothing it with the rounded edge of a wooden piece.
  • the membership time is at least one minute. Within five minutes after application of the adhesive tape, it is removed by taking the free end and tearing quickly, in 0.5 to 1 second, at an angle as close as possible to 60 °.
  • the inventors have found that in coated parts, using polymers from "post-consumer” materials at a rate of 30% or more, defects in appearance due to the presence of foreign bodies, flakes and bodies are detected. unmelted.
  • the following defects of appearance are thus defined: the grains are defects due to small dusts which are found on the surface of the injected polymer which either remain on the surface of the substrate or are deposited between two successive layers the film and create a defect of appearance by deformation thereof, or are deposited on the last layer of the paint film,
  • loupes are defects due to a local decrease in the thickness of the paint film; this decrease reflects a pollution on the surface of the substrate which changes the surface tension of the polymer and prevents a good spreading of the paint,
  • the particles are due to the presence of solid impurities which are incompatible with the injected polymer and create appearance defects by deformation of the surface of the substrate and therefore of the paint film.
  • Table 1 shows the impact of the percentage of polymers derived from a ground of "post-consumer” materials on the appearance of automobile parts. It also shows the incidence of treatment by the granulation process on the appearance of these same parts. These aspect data represent the synthesis of the values obtained on several hundred polypropylene automobile parts. All aspect data measurements were performed according to the previously described methods. Table 1
  • the appearance data of parts containing 30% of recycled polypropylene that is to say from a ground of "post-consumer” materials, having not undergone extraction of pollutants according to the invention .
  • the gloss data, held to external aggression comply with the appearance requirements that are sought to achieve through the invention.
  • the density of defects is greater than the accepted density (greater than 4 defects / m 2 ) and the peeling of the paint film after the part has been subjected to a pressure washer is superior. with the detachment accepted, in surface taken off on the set of crosses and in surface taken off on at least one of the crosses. It is also noted that the paint line is polluted.
  • the third line are given the appearance data of parts made entirely of recycled polypropylene that has not been extracted from the pollutants according to the invention.
  • the aspect data does not conform to the appearance requirements that are sought to be achieved by the invention.
  • the paint line is polluted after passing these parts.
  • Table 2 shows the impact of the amount of water used in the extraction of pollutants according to the invention on the appearance of automobile parts. These aspect data represent the synthesis of the values obtained on several hundred polypropylene automobile parts. All aspect data measurements were performed according to the previously described methods. Table 2
  • the appearance data of automobile parts including 30% recycled polypropylene was recorded.
  • the data are different depending on the amount of water added to the extruder for the extraction of pollutants according to the invention.
  • the amount of water required varies depending on the percentage of VOC in the material to be extruded.
  • the treatment with 60 g of water per kg of recycled polypropylene material containing 0.70% of VOC makes it possible to obtain aspect data in accordance with the desired appearance requirements.
  • the passage on the paint line of these parts does not cause pollution of the chain.
  • the treatment with 59 g of water per kg of recycled polypropylene material containing 0.70% of VOC does not make it possible to achieve the appearance requirements in terms of the density of defects and the detachment of the film. after the workpiece has been subjected to a pressure washer.
  • the maximum density of defects accepted in the visible areas of visible parts is 3 defects per m 2 .
  • Aspect areas are areas of the visible faces of parts visible by an adult observer standing at the side of the vehicle that are characterized by having a flat or convex surface with a radius of curvature greater than 500 mm.
  • the part is a bodywork part.
  • FIG 1 is a schematic representation of a device according to the invention
  • FIG 2 is a perspective front view of a vehicle front bumper automobile
  • FIG. 3 is a front perspective view of a front bumper of a motor vehicle
  • FIG 4 is a perspective front view of a rear bumper of a motor vehicle.
  • Figures 5 to 7 are representations of appearance defects.
  • FIG. 5 is an enlarged sectional view of a magnifying glass type defect.
  • FIG. 6 is an enlarged sectional view of a particle-type defect.
  • FIG. 7 is an enlarged sectional view of a grain type defect.
  • FIG. 1 shows an extrusion device according to the invention, designated by the general reference 10.
  • the device 10 forms an extruder and comprises a stator 12 forming a sleeve 14 and a rotor 16 forming a system of screws (single screw or twin screw) endless
  • the screw 18 is rotatable in the sleeve 14.
  • the sleeve 14 and the screw 18 define an annular space 19 in which progresses a composition to extrude.
  • the device 10 comprises an upstream main inlet 20 suitable for the introduction of compounds, in this case crushed and optionally some additives conventionally added during extrusion, such as oxidants.
  • the device 10 comprises a hopper 22 allowing the introduction of mills and additives into the main inlet 20.
  • the device also comprises an outlet 31 provided with an extrusion head 24 equipped with a die 33.
  • the device 10 comprises a first intermediate inlet 26 arranged just downstream of the main inlet 20.
  • the first intermediate inlet 26 is suitable for the introduction of an additive.
  • the device 10 also comprises a second intermediate inlet 28 arranged downstream of the main inlet 20 and the first intermediate inlet 26.
  • the second intermediate inlet 28 is suitable for the introduction of water under pressure.
  • the device 10 finally comprises an outlet 32 leading to a vacuum pump, able to evacuate the mixture of water and pollutants extracted during extrusion.
  • Figure 2 is a perspective view of a front bumper 1 of a motor vehicle. Zones 2 and 3 correspond to the appearance zones of the bumper 1.
  • Figure 3 is a perspective view of a front bumper 4 of a motor vehicle. Zones 5 and 6 correspond to the appearance zones of the bumper 4.
  • FIG 4 is a perspective view of a rear bumper 7 of a motor vehicle. Zones 8 and 9 correspond to the appearance zones of the bumper 7. Zones 1 to 6 correspond to the appearance zones of said bumpers.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view on a 30: 1 scale of an outer portion of a painted body part 1 made of a substrate 2 and a paint film 3.
  • the thickness of the film of FIG. paint 3 varies between the points B and C at which it is equal to 100 ⁇ . It is equal to 0 ⁇ at point A.
  • outside segment [BC] the thickness of the film is constant.
  • the part of the paint film located between the points B and C, extending over a length of 0.6 mm, is a schematic representation of a magnifying glass defect 4.
  • Figure 6 shows an enlarged 30: 1 sectional view of an exterior portion of a painted body part 1 made of a substrate 2 and a paint film 3.
  • the substrate 2 of this figure unlike that of Figure 5, does not have a rectilinear surface. Its surface appears curved in the part extending from the point D to the point E located at the right of an impurity 5.
  • the part of the paint film extending from the point E to the point F, over a length of 1, 8 mm, is deformed. This is a schematic representation of a particle-like defect.
  • Fig. 7 shows an enlarged sectional view at the 75: 1 scale of an outer portion of a painted body part 1 made of a substrate 2 and a paint film 3.
  • the paint film has a constant thickness of 93 ⁇ .
  • a dust 7 is deposited on the last layer of the paint film.
  • This defect extending from the points F to G over a length of 0.2 mm, is a schematic representation of a grain type defect 8.
  • the other causes of grain-type defects namely the presence of a dust on the surface of the substrate or between two successive layers of the paint film, creating a defect of appearance by deformation of the paint film, are not represented.
  • the invention is not limited to the embodiments described above. Indeed, the volatile organic compounds, dissolved and / or unmelted salts of small size can be extracted through the use of another fluid than water or a mixture of fluids.
  • the granulation process can be used in the manufacture of other parts than motor vehicle body parts and even parts intended for fields other than that of the automobile.
  • the granulation process can be applied to other polymers than polypropylene.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

L'invention a pour objet un procédé de granulation permettant d'obtenir un polymère à partir de matériaux « postconsommateur », ainsi qu'une pièce pour véhicule automobile en polymères issus du recyclage de polymères usagés.

Description

Procédé de granulation de polymères et produit issu de ce procédé
La présente invention concerne un procédé de granulation d'un matériau polymère.
On entend par matériau « postconsommateur » selon la définition de l'article 7.8.1 .1 de la norme ISO 14021 (« Marquage et déclarations environnementaux - Autodéclarations environnementales (Etiquetage de type II)»), un « matériau généré par les ménages ou par les installations commerciales, industrielles ou institutionnelles dans leur rôle d'utilisateur final du produit, et qui ne peut plus servir à l'usage pour lequel il a été conçu. Ceci comprend les retours de matériau de la chaîne de distribution». Un tel matériau se distingue d'un matériau « préconsommateur » tel que défini dans le même article de la norme, à savoir un « matériau détourné du flux des déchets pendant le processus de fabrication.»
Jusqu'à présent, les polymères obtenus à partir de matériaux « postconsommateur » ne pouvaient pas être utilisés pour la fabrication de pièces revêtues, n'acceptant pas de défauts d'aspect, ou du moins pas à fortes concentrations.
L'invention permet de résoudre ce problème.
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de granulation de polymères à partir d'un broyé de matériaux « postconsommateur », caractérisé en ce qu'il comporte une étape d'extraction des composés organiques volatils, et / ou des sels dissous et / ou des infondus de petite taille, présents au cœur des polymères.
Le procédé de granulation est mis en œuvre après des étapes de tri, broyage, séparation, lavage, séchage, et autres, déjà connues pour le recyclage des matières plastiques. Les broyés issus des étapes précédentes sont introduits dans une extrudeuse dans laquelle ils sont malaxés et fondus et en ressortent sous forme de granulés prêts à entrer dans la fabrication de pièces contenant de la matière plastique recyclée.
Un tel procédé permet de diminuer, dans les polymères issus de matériaux « postconsommateur », la présence des polluants que représentent les composés organiques volatils (COV), sels dissous et infondus de petite taille, dont les inventeurs ont observé qu'ils sont à l'origine de défauts d'aspect des pièces fabriquées dans ces polymères.
On connaît au moins trois textes définissant les composés organiques volatils. La directive n °1999/13/CE du Conseil européen du 11 /03/1999, relative à la réduction des émissions de composés organiques volatils dues à l'utilisation de solvants organiques dans certaines activités et installations, définit un composé organique volatil comme «tout composé organique ayant une pression de vapeur de 0,01 kPa ou plus à une température de 293,15 K ou ayant une volatilité correspondante dans les conditions d'utilisation particulières».
Le Décret n °2006-623 du 29/05/2006, relatif à la réduction des émissions de composés organiques volatils dues à l'utilisation de solvants organiques dans certains vernis et peintures et dans les produits de retouche de véhicules, définit un composé organique volatil comme « tout composé organique dont le point d'ébullition initial, mesuré à la pression standard de 101 ,3 kPa, est inférieur ou égal à 250°C ».
La norme NF ISO 16000-6 du 05/05/2005 définit les composés organiques volatils selon leur température d'ébullition et distingue, d'après la classification adoptée par l'Organisation Mondiale de la Santé en 1989, les composés organiques semi-volatils dont le point d'ébullition se situe entre (240 ^ à 260 °C) et (380°C à 400 qC), les composés organiques volatils dont le point d'ébullition se situe entre (50 °C à 100°C) et (240 °C à 260 <€) et les composés organiques très volatils dont le point d'ébullition se situe entre < 0 <€ et (50 <€ à 100<€). Les composés organiques volatiles de la présente invention peuvent être l'un ou l'autre des composés organiques semi-volatils, composés organiques volatils et composés organiques très volatils définis dans cette norme.
Dans la présente invention, on entend par composé organique volatil un composé qui entre dans une définition selon au moins un de ces trois textes.
Les composés organiques volatils que l'on cherche à extraire selon la présente invention peuvent être des alcanes ou des alcènes, en particulier des oligomères de type alcanes ou alcènes. Ils peuvent être des esters d'acides gras, des silicones ou des huiles minérales provenant des huiles moteur.
Ces polluants ne sont pas présents dans les polymères vierges (c'est-à-dire les polymères non issus de recyclage) mais sont fabriqués au cours de la vie du polymère sous l'action de la dégradation due au vieillissement, à la température, à la lumière et aux pollutions extérieures comme les huiles moteur ou contaminations de toute sorte. Ils sont présents non seulement en surface, mais également à cœur du polymère à recycler, piégés et/ou dissous dans l'enchevêtrement des chaînes de polymère. C'est pourquoi un simple lavage des broyés ne suffit pas à les enlever et une extraction est nécessaire.
Par ailleurs, les inventeurs ont découvert que le passage, dans les chaînes de peinture, de pièces présentant une concentration importante en polymères issus de matériaux « postconsommateur » entraîne la pollution de la chaîne de peinture. En effet, ils ont observé qu'après le passage de telles pièces, toute pièce ultérieure en matériau vierge, passant dans la chaîne de peinture, présente des défauts d'aspect. L'invention supprime cet inconvénient en préservant la chaîne de peinture de cette pollution.
De préférence, l'étape d'extraction a lieu dans une extrudeuse par ajout d'un fluide ou d'un mélange de fluides qui les solubilise et/ou les entraîne, les polluants ainsi extraits étant évacués sous pression atmosphérique ou sous vide en cours d'extrusion, avant le passage dans une tête d'extrusion.
Le fluide utilisé pour l'extraction est ainsi très efficace. En effet l'extraction ayant lieu à la température d'extrusion, le polymère à recycler est à l'état fondu mais les impuretés initialement piégées à cœur ne le sont pas forcément. Elles peuvent alors être mises en contact avec le fluide ou le mélange de fluides, et être entraînées. De plus à cette température, l'agitation thermique augmente et, sous l'action combinée de l'agitation thermique et des éléments malaxeurs de l'extrudeuse, la probabilité de rencontre entre les molécules d'impuretés et le solvant augmente, ce qui facilite l'entraînement des impuretés par le solvant.
De plus, ce procédé de dépollution est globalement très performant car il intervient en fin du processus de recyclage. En effet, certaines étapes du recyclage peuvent générer des polluants. L'extraction ayant lieu en fin du processus de recyclage, celle-ci porte sur les polluants préexistants dans le polymère à recycler et également sur les éventuels polluants générés en cours de recyclage.
Il s'agit également d'un procédé qui ne nécessite pas l'acquisition d'un matériel supplémentaire, ni la mise en œuvre d'une étape supplémentaire, l'extraction ayant lieu dans l'extrudeuse, en cours de granulation.
Enfin, le fluide peut être aisément recyclé. En effet, en sortie d'extrudeuse, lorsque le fluide et les polluants entraînés sont à une température inférieure à la température de l'extrudeuse, les polluants précipitent ou décantent.
Avantageusement, le fluide est de l'eau ou un mélange contenant de l'eau, introduit dans l'extrudeuse sous une pression supérieure à celle présente dans l'extrudeuse.
La pression dans l'extrudeuse est généralement supérieure à 1 ,5 bar.
De préférence l'eau est ajoutée dans les proportions suivantes :
- lorsque la matière à extruder contient jusqu'à 0,4 % en masse de composés organiques volatils : à partir de 30 g d'eau par kg de matière extrudée ;
- lorsque la matière à extruder contient plus de 0,4 % et jusqu'à 0,55 % en masse de composés organiques volatils : à partir de 50 g d'eau par kg de matière extrudée ;
- lorsque la matière à extruder contient plus de 0,55 % et jusqu'à 0,7 % en masse de composés organiques volatils : à partir de 60 g d'eau par kg de matière extrudée.
En variante, le fluide est du dioxyde de carbone liquide, de l'azote liquide, de l'acétone, de l'alcool, et plus précisément du méthanol, de l'éthanol ou du butanol, ou un mélange contenant au moins un de ces fluides.
Optionnellement, le fluide ou le mélange de fluides est ajouté en dernier, y compris après d'éventuels additifs.
De façon avantageuse, le fluide ou le mélange de fluides est ajouté dans la deuxième moitié de la longueur de l'extrudeuse, préférentiellement à environ les deux tiers de l'extrudeuse.
De préférence, les composés organiques volatils à extraire sont des molécules de masse molaire inférieure à 400 g/mol.volatilsAvantageusement les polymères à granuler sont des polyoléfines (homopolymères ou copolymères d'oléfines), et de façon préférentielle du polypropylène.
L'invention a pour autre objet un procédé de recyclage de polymères à partir de matériaux « postconsommateur » caractérisé en ce qu'il comprend une étape de granulation telle que définie ci-dessus.
L'invention a également pour objet un matériau issu du procédé décrit ci-dessus. L'invention a également pour objet une pièce fabriquée dans ce matériau.
La présente invention concerne également une pièce pour véhicule automobile en polymères provenant du recyclage de polymères issus de matériaux « postconsommateur ».
On connaît de l'état de la technique des pièces pour véhicule automobile fabriquées en polymères issus de matériaux « postconsommateur ». Cependant classiquement, l'utilisation de ces polymères est limitée à la fabrication de pièces de structure, ou au moins de pièces cachées, ou sans revêtement, ou du moins ne présentant pas d'exigences d'aspect.
En revanche, l'utilisation de tels polymères pour la fabrication de pièces visibles, visibles au sens de la définition de la Directive 98/71 /CE du Parlement européen et du Conseil du 13/10/1998 sur la protection juridique des dessins ou modèles, à savoir que « la pièce est visible lors d'une utilisation normale, c'est-à-dire l'utilisation par l'utilisateur final, à l'exception de l'entretien, du service ou de la réparation », lesdites pièces présentant des exigences d'aspect, se heurte, en cas d'utilisation à des taux élevés, à des problèmes de défauts d'aspect lorsque ces pièces sont peintes ou recouvertes d'un autre revêtement.
Or, une telle utilisation des polymères issus de matériaux « postconsommateur », si elle était accrue, aboutirait à une baisse du coût de production de ces pièces.
De plus, cette nouvelle destination des polymères recyclés permettrait d'augmenter les volumes globaux de plastiques recyclés et donc de tirer parti de façon plus importante des avantages du recyclage des matières plastiques, à savoir la limitation de l'utilisation des ressources naturelles que sont les combustibles fossiles et la réduction du volume des déchets plastiques, peu dégradables et responsables de pollution.
Un but de la présente invention est donc de fournir des pièces pour des véhicules automobiles, à partir de polymères issus de matériaux « postconsommateur ».
A cet effet, l'invention a pour objet une pièce pour automobile présentant, après revêtement par de la peinture, du vernis, du chromage ou un film décoratif, les exigences d'aspect suivantes :
- brillant compris sous angle incident de 20 ° entre 65 et 90 % de lumière réfléchie,
- au maximum 4 défauts de type grains, loupes, ou particules au m2, d'une taille supérieure à 50 μηι,
- une tenue aux agressions extérieures définie par aucun décollement après test d'adhérence dans chacune des conditions suivantes :
à l'état initial,
après que la pièce a été immergée dans de l'eau déminéralisée à 40 ^ pendant 10 jours ou 60 °C pendant 3 jours, le test de tenue aux agressions extérieures étant effectué 1 heure après avoir sorti et essuyé la pièce,
et après exposition à une température de 85 °C pendant 7 jours, le test de tenue aux agressions extérieures étant effectué après retour à température ambiante, et
- un décollement du feuil de peinture inférieur à 2 cm2 sur l'ensemble de la pièce, après que la pièce a subi un minimum de cinq incisions jusqu'au subjectile en forme de croix inscrite chacune dans un carré de 10 cm de côté et a ensuite été soumise pendant 30 secondes à un jet d'eau à δδ'Ό émis sous une pression de 65 bars par une buse à jet plat d'un nettoyeur haute pression située à 10 cm de la pièce, le décollement de chaque croix ne devant pas excéder 1 cm2,
la pièce étant constituée de polymères dont certains sont issus d'un broyé de matériaux « postconsommateur », caractérisée en ce que le pourcentage en masse de polymères issus d'un broyé de matériaux « postconsommateur » est supérieur ou égal à 30, ou préférentiellement supérieur ou égal à 50, ou encore plus préférentiellement égal à 100..
Les exigences d'aspect sont mesurées comme suit : Le brillant est mesuré à l'aide d'un brillancemètre de type Microgloss 20° ou Microtrigloss de Byk Gardner, REFO 3 de Labomat Essor ou Multigloss 268 de Minolta, dans les conditions d'emploi indiquées par le constructeur. L'étalon de calibration est une plaque de verre noir opaque dont une face est plane et polie, qui doit avoir au minimum 5 mm d'épaisseur, et est accompagnée de ses propres valeurs de brillant pour l 'angle de 20 °, certifiées par des organismes tels que le National Research Council (NRC Canada) et le Bundesanstalt fur Materialforschung und -prufung (BAM Allemagne). La surface à mesurer est préparée par lavage à l'eau savonneuse ou à l'aide d'un produit approprié n'altérant pas la surface, rincée, essuyée et séchée. La mesure est effectuée dans un site hors de la portée d'un éclairage direct. Elle est réalisée en 4 points de la surface et dans des directions différentes ; les points de mesure les plus éloignés ne doivent pas être distants de plus de 100 mm. Dans le cas de surfaces courbes, on fait pivoter légèrement le brillancemètre de façon à obtenir la valeur maximale du point considéré, qui sera la valeur relevée pour ce point.
On considère le subjectile qui est la pièce nue de carrosserie sur laquelle on applique le revêtement et le feuil qui est la pellicule continue résultant de l'application sur le subjectile d'une ou plusieurs couches de revêtement (en général la couche primaire, la base et le vernis). Pour l'évaluation de la tenue aux agressions extérieures, le feuil de peinture est incisé jusqu'au subjectile pour former un quadrillage et l'adhérence des carrés du réseau est appréciée. Les essais sont effectués dans une pièce à une température située entre 21 <C et 25qC. L'essai doit être réalisé en trois endroits différents de l'éprouvette. Six incisions parallèles sont pratiquées, suivies de six incisions chevauchant les incisions initiales à 90°. L'espacement des incisions doit être le suivant :
- 1 mm pour une laque monocouche ou sans apprêt,
- 2 mm pour une peinture primaire,une base et un vernis,
- 1 mm pour les pièces intérieures dont l'épaisseur du revêtement est inférieure à 60 μηι,
- 2 mm pour les pièces intérieures dont l'épaisseur du revêtement est supérieure ou égale à 60 μηι.
L'éprouvette est ensuite légèrement brossée. Du ruban adhésif présentant une adhésivité comprise entre 600 g/cm et 750 g/cm (selon la norme NF EN 1939) est ensuite utilisé. Le centre du ruban adhésif est placé sur le quadrillage, parallèlement à l'une des directions d'incision, et on le fait adhérer sur le quadrillage et autour sur une longueur d'au moins 20 mm, en le lissant avec l'arête arrondie d'une pièce en bois. Le temps d'adhésion est au moins d'une minute. Dans les cinq minutes qui suivent l'application du ruban adhésif, celui-ci est retiré en prenant l'extrémité libre et en arrachant rapidement, en 0,5 à 1 seconde, sous un angle aussi proche que possible de 60°.
La fabrication de telles pièces permet d'augmenter la proportion de polymères issus de matériaux « postconsommateur » dans les pièces automobile.
En effet, les inventeurs ont constaté que dans des pièces revêtues, utilisant des polymères issus de matériaux « postconsommateur » à raison de 30 % ou plus, on détecte des défauts d'aspect dus à la présence de corps étrangers, de paillettes et de corps infondus. En particulier, les défauts d'aspect suivants sont ainsi définis : -les grains sont des défauts dus à des petites poussières qui se retrouvent à la surface du polymère injecté qui, soit restent à la surface du subjectile, soit se déposent entre deux couches successives du feuil et créent un défaut d'aspect par déformation de celui-ci, soit se déposent sur la dernière couche du feuil de peinture,
- les loupes sont des défauts dus à une diminution locale d'épaisseur du feuil de peinture ; cette diminution reflète une pollution à la surface du subjectile qui change la tension superficielle du polymère et empêche un bon étalement de la peinture,
- les particules sont dues à la présence d'impuretés solides qui sont incompatibles avec le polymère injecté et créent des défauts d'aspect par déformation de la surface du subjectile et donc du feuil de peinture.
Le tableau 1 montre l'incidence du pourcentage de polymères issus d'un broyé de matériaux « postconsommateur » sur l'aspect de pièces pour automobile. Il montre également l'incidence du traitement par le procédé de granulation sur l'aspect de ces mêmes pièces. Ces données d'aspect représentent la synthèse des valeurs obtenues sur plusieurs centaines de pièces pour automobile en polypropylène. Toutes les mesures de données d'aspect ont été effectuées selon les méthodes précédemment décrites. Tableau 1
En première ligne sont indiquées les données d'aspect de pièces contenant 30 % de polypropylène recyclé, c'est-à-dire issu d'un broyé de matériaux « postconsommateur », n'ayant pas subi une extraction des polluants selon l'invention. Dans cet exemple, les données de brillant, tenue aux agressions extérieures (décollement après test d'adhérence) sont conformes aux exigences d'aspect que l'on cherche à atteindre grâce à l'invention. En revanche, la densité de défauts (grains, loupes ou particules) est supérieure à la densité acceptée (supérieure à 4 défauts / m2) et le décollement du feuil de peinture après que la pièce a été soumise à un nettoyeur haute pression est supérieur au décollement accepté, en surface décollée sur l'ensemble des croix et en surface décollée sur au moins une des croix. On constate également que la chaîne de peinture est polluée.
Ces résultats sont différents de ceux obtenus pour d'autres pièces (ligne 2) contenant également 30 % de polypropylène recyclé ayant subi une extraction des polluants selon l'invention. Les données d'aspect recensées pour ces pièces sont conformes aux exigences d'aspect que l'on cherche à atteindre grâce à l'invention. De plus, le passage sur la chaîne de peinture de ces pièces n'a pas entraîné de pollution de la chaîne.
En troisième ligne sont indiquées les données d'aspect de pièces constituées entièrement de polypropylène recyclé n'ayant pas subi une extraction des polluants selon l'invention. Dans cet exemple, les données d'aspect ne sont pas conformes aux exigences d'aspect que l'on cherche à atteindre grâce à l'invention. Enfin, la chaîne de peinture est polluée après passage de ces pièces.
En revanche, les données d'aspect recensées pour des pièces (ligne 4) constituées entièrement de polypropylène recyclé ayant subi une extraction des polluants selon l'invention sont conformes aux exigences d'aspect recherchées. De plus, le passage sur la chaîne de peinture de ces pièces n'a pas entraîné de pollution de la chaîne.
Le tableau 2 montre l'incidence de la quantité d'eau utilisée dans l'extraction des polluants selon l'invention sur l'aspect de pièces pour automobile. Ces données d'aspect représentent la synthèse des valeurs obtenues sur plusieurs centaines de pièces pour automobile en polypropylène. Toutes les mesures de données d'aspect ont été effectuées selon les méthodes précédemment décrites. Tableau 2
30 % de 65 à 85 > 4 < 4 cm2 2,5 001" Non Oui Oui Oui polypropylène
recyclé
contenant
0,40 % de
COV, traité
par 29 g d'eau
par kg de
matière
extrudée
Les données d'aspect de pièces pour automobile comprenant 30 % de polypropylène recyclé ont été recensées. Les données sont différentes en fonction de la quantité d'eau ajoutée dans l'extrudeuse pour l'extraction de polluants selon l'invention. De plus, la quantité d'eau requise varie en fonction du pourcentage en COV dans la matière à extruder. Ainsi en première ligne, le traitement par 60 g d'eau par kg de matière du polypropylène recyclé contenant 0,70 % de COV permet d'obtenir des données d'aspect conformes aux exigences d'aspect recherchées. De plus le passage sur la chaîne de peinture de ces pièces n'entraîne pas de pollution de la chaîne. En revanche en deuxième ligne, le traitement par 59 g d'eau par kg de matière du polypropylène recyclé contenant 0,70 % de COV ne permet pas d'atteindre les exigences d'aspect en terme de densité de défauts et de décollement du feuil de peinture après que la pièce a été soumise à un nettoyeur haute pression. De même, si en lignes 3 et 5 (respectivement polypropylène recyclé contenant 0,55 % de COV traité par 50 g d'eau par kg de maière extrudée et polypropylène recyclé contenant 0,40 % de COV traité par 30 g d'eau par kg de matière extrudée) les données d'aspect sont conformes aux exigences d'aspect recherchées, en revanche en lignes 4 et 6, qui présentent, pour les mêmes pourcentages en COV, les données d'aspect de pièces dans lesquelles le polypropylène recyclé a été traité par une quantité moindre d'eau, ne sont pas conformes. En effet dans ces deux lignes, le nombre de défauts, la tenue du feuil de peinture après nettoyeur haute pression et la tenue aux agressions extérieures diffèrent des valeurs acceptées. De plus dans la ligne 6, il y a pollution de la chaîne de peinture après le passage des pièces.
En particulier, la densité maximale de défauts acceptée dans les zones d'aspect des pièces visibles est de 3 défauts au m2.
Les zones d'aspect sont les zones des faces visibles des pièces visibles par un observateur de taille adulte se tenant debout à côté du véhicule qui sont caractérisées par le fait qu'elles ont une surface plane ou convexe avec un rayon de courbure supérieur à 500 mm.
De façon optionnelle, la pièce est une pièce de carrosserie.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins dans lesquels :
-la figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif selon l'invention ; -la figure 2 est une vue avant en perspective d'un pare-chocs avant de véhicule automobile ;
-la figure 3 est une vue avant en perspective d'un pare-chocs avant de véhicule automobile ;
-la figure 4 est une vue avant en perspective d'un pare-chocs arrière de véhicule automobile.
Les figures 5 à 7 sont des représentations de défauts d'aspect.
- La figure 5 est une vue en coupe agrandie d'un défaut de type loupe.
- La figure 6 est une vue en coupe agrandie d'un défaut de type particule.
- La figure 7 est une vue en coupe agrandie d'un défaut de type grain.
On a représenté sur la figure 1 un dispositif d'extrusion selon l'invention, désigné par la référence générale 10.
Le dispositif 10 forme une extrudeuse et comprend un stator 12 formant un fourreau 14 et un rotor 16 formant un système de vis (monovis ou bivis) sans fin
18. La vis 18 est mobile en rotation dans le fourreau 14. Le fourreau 14 et la vis 18 délimitent un espace annulaire 19 dans lequel progresse une composition à extruder.
Le dispositif 10 comprend une entrée principale en amont 20 apte à l'introduction de composés, en l'espèce les broyés et éventuellement certains additifs ajoutés de manière classique lors de l'extrusion, tels que des oxydants. Le dispositif 10 comprend une trémie 22 permettant l'introduction des broyés et des additifs dans l'entrée principale 20. Le dispositif comprend également une sortie 31 munie d'une tête d'extrusion 24 équipée d'une filière 33.
Le dispositif 10 comprend une première entrée intermédiaire 26 agencée juste en aval de l'entrée principale 20. La première entrée intermédiaire 26 est apte à l'introduction d'un additif.
Le dispositif 10 comprend également une deuxième entrée intermédiaire 28 agencée en aval de l'entrée principale 20 et de la première entrée intermédiaire 26. La deuxième entrée intermédiaire 28 est apte à l'introduction d'eau sous pression.
Le dispositif 10 comprend enfin une sortie 32 menant vers une pompe à vide, apte à évacuer le mélange d'eau et de polluants extraits en cours d'extrusion.
La figure 2 est une vue en perspective d'un pare-chocs avant 1 de véhicule automobile. Les zones 2 et 3 correspondent aux zones d'aspect du pare-chocs 1 .
La figure 3 est une vue en perspective d'un pare-chocs avant 4 de véhicule automobile. Les zones 5 et 6 correspondent aux zones d'aspect du pare-chocs 4.
La figure 4 est une vue en perspective d'un pare-chocs arrière 7 de véhicule automobile. Les zones 8 et 9 correspondent aux zones d'aspect du pare-chocs 7. Les zones 1 à 6 correspondent aux zones d'aspect desdits pare-chocs.
La figure 5 est une vue en coupe agrandie à l'échelle 30:1 d'une partie extérieure d'une pièce de carrosserie peinte 1 constituée d'un subjectile 2 et d'un feuil de peinture 3. L'épaisseur du feuil de peinture 3 varie entre les points B et C au niveau desquels elle est égale à 100 μηι. Elle est égale à 0 μηι au point A. En revanche, à l'extérieur du segment [BC], l'épaisseur du feuil est constante. La partie du feuil de peinture située entre les points B et C, s'étendant sur une longueur de 0,6 mm, est une représentation schématique d'un défaut de type loupe 4.
La figure 6 montre une vue en coupe agrandie à l'échelle 30:1 d'une partie extérieure d'une pièce de carrosserie peinte 1 constituée d'un subjectile 2 et d'un feuil de peinture 3. Le subjectile 2 de cette figure, contrairement à celui de la figure 5, n'a pas une surface rectiligne. Sa surface apparaît bombée dans la partie s'étendant du point D au point E située au droit d'une impureté 5. La partie du feuil de peinture s'étendant du point E au point F, sur une longueur de 1 ,8 mm, est déformée. Il s'agit d'une représentation schématique d'un défaut de type particule 6.
La figure 7 montre une vue en coupe agrandie à l'échelle 75:1 d'une partie extérieure d'une pièce de carrosserie peinte 1 constituée d'un subjectile 2 et d'un feuil de peinture 3. Le feuil de peinture a une épaisseur constante de 93 μηι. Une poussière 7 est déposée sur la dernière couche du feuil de peinture. Ce défaut, s'étendant des points F à G sur une longueur de 0,2 mm, est une représentation schématique d'un défaut de type grain 8. Les autres causes de défaut de type grain, à savoir la présence d'une poussière à la surface du subjectile ou entre deux couches successives du feuil de peinture, créant un défaut d'aspect par déformation du feuil de peinture, ne sont pas représentés.
L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits précédemment. En effet, les composés organiques volatils, sels dissous et / ou infondus de petite taille pourront être extraits grâce à l'emploi d'un autre fluide que de l'eau ou un mélange de fluides.
Egalement, le procédé de granulation pourra être employé dans la fabrication d'autres pièces que des pièces de carrosserie pour véhicule automobile et même des pièces destinées à d'autres domaines que celui de l'automobile.
Enfin, le procédé de granulation pourra être appliqué à d'autres polymères que le polypropylène.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de granulation de polymères à partir d'un broyé de matériaux « postconsommateur », caractérisé en ce qu'il comporte une étape d'extraction des composés organiques volatils, et / ou des sels dissous et / ou des infondus de petite taille, présents au cœur des polymères.
2. Procédé de granulation selon la revendication précédente, dans lequel l'étape d'extraction a lieu dans une extrudeuse par ajout d'un fluide ou d'un mélange de fluides qui les solubilise et/ou les entraîne, les polluants ainsi extraits étant évacués sous pression atmosphérique ou sous vide en cours d'extrusion, avant le passage dans une tête d'extrusion.
3. Procédé de granulation selon la revendication précédente, dans lequel le fluide est de l'eau ou un mélange contenant de l'eau, introduit dans l'extrudeuse sous une pression supérieure à celle présente dans l'extrudeuse.
4. Procédé de granulation selon la revendication précédente, dans lequel l'eau est ajoutée dans les proportions suivantes :
- lorsque la matière à extruder contient jusqu'à 0,4 % en masse de composés organiques volatils : à partir de 30 g d'eau par kg de matière extrudée ;
- lorsque la matière à extruder contient plus de 0,4 % et jusqu'à 0,55 % en masse de composés organiques volatils : à partir de 50 g d'eau par kg de matière extrudée ;
- lorsque la matière à extruder contient plus de 0,55 % et jusqu'à 0,7 % en masse de composés organiques volatils : à partir de 60 g d'eau par kg de matière extrudée.
5. Procédé de granulation selon la revendication 2, dans lequel le fluide est du dioxyde de carbone liquide, de l'azote liquide, de l'acétone, de l'alcool, et plus précisément du méthanol, de l'éthanol ou du butanol, ou un mélange contenant au moins un de ces fluides.
6. Procédé de granulation selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel le fluide ou le mélange de fluides est ajouté en dernier, y compris après d'éventuels additifs.
7. Procédé de granulation selon la revendication précédente, le fluide ou le mélange de fluides étant ajouté dans la deuxième moitié de la longueur de l'extrudeuse, préférentiellement à environ les deux tiers de l'extrudeuse.
8. Procédé de granulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les composés organiques volatils à extraire sont des molécules de masse molaire inférieure à 400 g/mol.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les polymères à granuler sont des polyoléfines (homopolymères ou copolymères d'oléfines), et de façon préférentielle du polypropylène.
10. Procédé de recyclage de polymères à partir de matériaux « postconsommateur » caractérisé en ce qu'il comprend une étape de granulation selon l'une quelconque des revendications précédentes.
1 1 . Matériau issu du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.
12. Pièce fabriquée dans un matériau selon la revendication précédente.
13. Pièce pour automobile présentant, après revêtement par de la peinture, du vernis, du chromage ou un film décoratif, les exigences d'aspect suivantes :
- brillant compris sous angle incident de 20 ° entre 65 et 90 % de lumière réfléchie,
- au maximum 4 défauts de type grains, loupes, ou particules au m2, d'une taille supérieure à 50 μηι,
- une tenue aux agressions extérieures définie par aucun décollement après test d'adhérence dans chacune des conditions suivantes :
à l'état initial,
après que la pièce a été immergée dans de l'eau déminéralisée à 40 ^ pendant 10 jours ou 60 °C pendant 3 jours, le test de tenue aux agressions extérieures étant effectué 1 heure après avoir sorti et essuyé la pièce,
et après exposition à une température de 85 °C pendant 7 jours, le test de tenue aux agressions extérieures étant effectué après retour à température ambiante, et
- un décollement du feuil de peinture inférieur à 2 cm2 sur l'ensemble de la pièce, après que la pièce a subi un minimum de cinq incisions jusqu'au subjectile en forme de croix inscrite chacune dans un carré de 10 cm de côté et a ensuite été soumise pendant 30 secondes à un jet d'eau à 85 'Ό émis sous une pression de 65 bars par une buse à jet plat d'un nettoyeur haute pression située à 10 cm de la pièce, le décollement de chaque croix ne devant pas excéder 1 cm2,
- la pièce étant constituée de polymères dont certains sont issus d'un broyé de matériaux « postconsommateur », caractérisée en ce que le pourcentage en masse de polymères issus d'un broyé de matériaux « postconsommateur » est supérieur ou égal à 30, ou préférentiellement supérieur ou égal à 50, ou encore plus préférentiellement égal à 100.
14. Pièce selon la revendication précédente, dans laquelle la densité maximale de défauts acceptée dans les zones d'aspect des pièces visibles est de 3 défauts au m2.
15. Pièce de carrosserie selon l'une quelconque des revendications 13 à
EP13801613.4A 2012-10-26 2013-10-23 Procédé de granulation de polymères et produit issu de ce procédé Ceased EP2912102A1 (fr)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1260275A FR2997403A1 (fr) 2012-10-26 2012-10-26 Procede de granulation de polymeres et produit issu de ce procede
FR1260331A FR2997404B1 (fr) 2012-10-26 2012-10-30 Procede de granulation de polymeres et produit issu de ce procede
PCT/FR2013/052544 WO2014064389A1 (fr) 2012-10-26 2013-10-23 Procédé de granulation de polymères et produit issu de ce procédé

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2912102A1 true EP2912102A1 (fr) 2015-09-02

Family

ID=47557281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP13801613.4A Ceased EP2912102A1 (fr) 2012-10-26 2013-10-23 Procédé de granulation de polymères et produit issu de ce procédé

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10189970B2 (fr)
EP (1) EP2912102A1 (fr)
CN (1) CN105164185B (fr)
FR (2) FR2997403A1 (fr)
WO (1) WO2014064389A1 (fr)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3000495B1 (fr) * 2012-12-28 2015-12-11 Plastic Omnium Cie Procede de recyclage de polymeres et produit issu de ce procede
US20170002116A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-05 The Procter & Gamble Company Articles of Reclaimed Polypropylene Compositions
WO2022015529A1 (fr) * 2020-07-15 2022-01-20 Dow Global Technologies Llc Procédé d'élimination des contaminants d'un thermoplastique contaminé
BR112023024280A2 (pt) * 2021-06-22 2024-01-30 Dow Global Technologies Llc Processo para separar e recuperar pelo menos um componente de polímero

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6369192B1 (en) * 1995-10-27 2002-04-09 Praxair Technology, Inc. Methods for removing contaminants from polymers

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3683511A (en) * 1970-09-04 1972-08-15 Firestone Tire & Rubber Co Method of removing volatiles from an elastomer
DE4207370A1 (de) * 1992-03-09 1993-09-16 Feinchemie Schwebda Gmbh Verfahren zur entfernung von pflanzenschutzmitteln von mit pflanzenschutzmitteln verunreinigten kunststoffbehaeltern
US5424013A (en) 1993-08-09 1995-06-13 Lieberman; Mark Thermoplastic closed loop recycling process
DE19651571A1 (de) * 1996-12-11 1998-06-18 Kerec Kunststoff Und Elektroni Recyclingverfahren
DE60018467T2 (de) 1999-12-23 2006-02-16 Mobius Technologies, Inc. Behandlung von polymerschaum
US6919383B2 (en) 2001-04-10 2005-07-19 North Carolina State University CO2-assisted deploymerization, purification and recycling of step-growth polymers
CN101204837B (zh) 2007-10-12 2010-05-19 东莞市蓝冠机械设备有限公司 废弃高发泡塑料再生造粒工艺
CN101863091A (zh) * 2010-06-12 2010-10-20 广州丽盈塑料有限公司 包装级高密度聚乙烯及聚丙烯的回收方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6369192B1 (en) * 1995-10-27 2002-04-09 Praxair Technology, Inc. Methods for removing contaminants from polymers

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of WO2014064389A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN105164185A (zh) 2015-12-16
FR2997404A1 (fr) 2014-05-02
CN105164185B (zh) 2017-10-03
US10189970B2 (en) 2019-01-29
FR2997404B1 (fr) 2015-11-06
WO2014064389A1 (fr) 2014-05-01
US20150267028A1 (en) 2015-09-24
FR2997403A1 (fr) 2014-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2912102A1 (fr) Procédé de granulation de polymères et produit issu de ce procédé
FR2549968A1 (fr) Lentille en matiere plastique avec revetement en matieres minerales
FR2539138A1 (fr) Composition de revetement contenant un polymere acrylique
EP2135902A1 (fr) Produits de marquage routier à propriétés photocatalytiques, autonettoyantes et à surface hyperhydrophile renouvelable
FR2886309A1 (fr) Sol pour le revetement par voie sol-gel d&#39;une surface et procede de revetement par voie sol-gel le mettant en oeuvre
CN102498164A (zh) 包括含丙烯酸酯涂层的多层产品
EP2938665B1 (fr) Procédé de recyclage de polymères et produit issu de ce procédé
FR2968241A1 (fr) Procede de fabrication d&#39;un article permettant l&#39;apposition d&#39;un film decoratif sur un support definitif
CN1481299A (zh) 清洁剂
EP0837912B1 (fr) Procede de traitement d&#39;un substrat
EP1591500A2 (fr) Vernis anti-graffiti
WO2005073303A1 (fr) Procede de solubilisation du polystyrene expanse
AU2013212036B2 (en) Vehicle wheel and hub protectant film and composition for the formation thereof
EP3015854A1 (fr) Procédé d&#39;identification d&#39;une pièce en plastique par analyse xps
EP3031596A1 (fr) Procédé de préparation d&#39;un matériau plastique flammé
EP3526297A1 (fr) Vernis photopolymères thermoformables et anti-rayures
WO2021165325A1 (fr) Composition écologique pour le retrait d&#39;un marquage, de gomme, de colle ou de résine sur un support
EP0250779A1 (fr) Procédé de réparation de bouteilles
FR2967365A1 (fr) Utilisation d&#39;un film de protection temporaire pour proteger une surface metallique lors de la decoupe par faisceau laser
EP4259409A1 (fr) Procede de separation d&#39;article plastique
Evelina A GREENER SOLUTION Investigating the potential use of Green Solvents to remove cellulose nitrate lacquer from silver objects
Tchalla Durabilité d'assemblages métal/élastomère en milieu marin, Durability of Metal/rubber assemblies in marine environment
Castel Using neutrons to protect our works of art
CH720102A2 (fr) Procédé de production d&#39;un article comprenant un revêtement coloré résistant à l&#39;abrasion, et article comprenant un tel revêtement
EP3912739A1 (fr) Procédé de recyclage de mégots de cigarettes et matériau composite ainsi produit

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20150423

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20180920

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R003

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN REFUSED

18R Application refused

Effective date: 20231215