WO2004063258A1 - Mousse expansee obtenue a partir de sous-produits de moquettes, procede de preparation et utilisation d'une telle mousse comme additif - Google Patents

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WO2004063258A1
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mixture
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carpet
polymers
taken
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PCT/FR2003/003818
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Gilles Orange
Michel Sclavons
Jean-Jacques Biebuyck
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Rhodianyl
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Publication date
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    • 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
    • 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
    • B29L2031/732—Floor coverings
    • B29L2031/7322—Carpets
    • 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
    • C08J2400/00—Characterised by the use of unspecified polymers
    • C08J2400/30—Polymeric waste or recycled polymer
    • 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

Definitions

  • the technical field of the present invention is that of polymeric materials. More specifically, the present invention relates to an expanded foam. Even more precisely, the present invention relates to an expanded foam obtained from carpet by-products and in particular used carpet by-products, a process for preparing this foam, and its use as an additive, for example, for lightening and insulating various materials.
  • carpets constitute a significant amount of synthetic waste, which is currently stored mainly in landfills.
  • this waste is non-biodegradable, its storage in landfills cannot constitute a viable solution, without taking into account the fact that landfills are going to disappear.
  • carpet recycling is therefore an obligation.
  • these products are part of waste that is difficult to recycle.
  • This is explained in particular by their composition.
  • carpets generally comprise two support layers made of polymers, joined together by means of a latex loaded with mineral constituents and an upper layer of synthetic textile fibers.
  • carpets include three main constituents: polymer fibers, latex and mineral constituents, whose physical and chemical characteristics are very different, which greatly complicates recycling.
  • these concretes have such improved properties.
  • these concretes contain additives used for insulation and lightening.
  • additives are for example expanded polystyrene, expanded vermiculite, expanded clay, expanded shale, etc.
  • one of the essential objectives of the present invention is to remedy these drawbacks by proposing an expanded foam comprising a non-negligible proportion of carpet by-products, having good mechanical properties.
  • Another object of the present invention is to provide an expanded foam whose manufacturing costs are limited.
  • An additional objective of the present invention is to propose the use of an expanded foam as an additive in any material. to which it is necessary to impart lightening and insulating properties.
  • the inventors had the merit, on the one hand, of having found a rapid and inexpensive means of rendering the carpet by-products more suitable for use; and on the other hand to have had the idea of using carpet byproducts in particular as additives in materials which need to be insulated, and lightened, such as for example cementitious materials such as concrete or mortar.
  • carpet by-products is meant the products obtained by cutting, grinding, and possibly compacting the carpets or by any means making it possible to feed an extruder automatically.
  • compacting is meant cold compression of roughly precut carpet waste so as to reduce its volume.
  • the present invention therefore satisfies the abovementioned objectives by first proposing a method for producing an expanded foam, comprising the following steps: a. preparing a mixture comprising carpet by-products; b. heating the mixture to a temperature sufficient to obtain the mixture in the molten state; and c. extrude the mixture.
  • the mixture of step a) comprises the carpet by-products in the form of ground material or powder and possibly other compounds which will be described below. Any method known to a person skilled in the art for preparing the mixture can then be used. One can for example make an intimate mixture of powders of the various compounds. It is also possible to coat the ground material of carpets with the other compounds. Another method of preparing the mixture is the pasting of the various compounds.
  • step b) is advantageously carried out in a closed mixer device, preferably in an extruder, even more preferably in a twin-screw extruder.
  • Step a) can also be carried out in the same type of device as that described for step b) above, which device can be the same as that of step b).
  • the mixture is implemented by extrusion. Extension through a die is carried out in a conventional manner and known to those skilled in the art.
  • step b) is carried out at a temperature greater than or equal to 210 ° C., preferably greater than or equal to 220 ° C.
  • the mixture of step a) comprises used carpet by-products.
  • this mixture also comprises at least one (co) thermoplastic polymer.
  • the size of the carpet by-products used is less than 10 mm, preferably 5 mm and more preferably still 1 mm.
  • the mixture of step a) further comprises at least one porosity promoter.
  • the mixture of step a) further comprises at least one manufacturing aid.
  • the mixture of stage a) comprises between 25 and 100% by weight of by-product of used carpets.
  • the mixture of step a) comprises at least 25% by weight of thermoplastic (co) polymer, and more preferably from 25 to 75%.
  • thermoplastic (co) polymer (s) is (are) advantageously taken from the group comprising polyolefins, polyesters, polyalkylene oxides, polyoxyalkylenes, polyhaloalkylenes, poly (alkylene phthalates or terephthalate), poly (pheny or phenylene), poly (phenylene oxide or sulfide), polyvinyl acetates, polyvinyl alcohols, polyvinyl halides, polyvinylidene halides, polyvinyl nitriles, polyamides, polycarbonates, polymers of acrylic or methacrylic acid, polyacrylates or methacrylates, synthetic polymers such as synthetic elastomers or thermoplastic copolymers comprising at least one monomer identical to any of the monomers included in the above-mentioned polymers, as well as mixtures and / or the alloys of all of these
  • (Co) polymers In general, all (co) polymers are suitable which have a melting point close to that of the polymers contained in carpets, namely less than 300 ° C., and more generally between 200 and 250 ° C.
  • the porosity promoter is taken from the group comprising porophores, volatile compounds, compounds capable of reacting chemically or thermally with the constituents contained in the mixture to form a gas.
  • the porosity promoter is a porophore
  • this can be any porophore known in the art for rheumatics, such as mixtures of acid and calcium carbonate or bicarbonate, the acid used can be citric acid or adipic acid.
  • the porosity promoter When the porosity promoter is a volatile compound, it must be able to dissolve in the mixture of melted used carpet by-products. It may for example be butanol or water.
  • the porosity promoter is a compound capable of reacting with the constituents of the carpet by-products contained in the mixture to form a gas
  • this compound is taken, for example, from the group comprising, for example, azodicarbanamides, sulphonyl hydrazides, semicarbazides , tetrazoles, benzoxazines, ureas, borohydrides, ethanolamines, acids, thermoplastic polymers (polycarbonate) and their mixtures.
  • these different porosity promoters can be used jointly in the mixture of step a), in order to amplify the porosity promoter effect.
  • the latter is preferably a plasticizer taken from the group comprising: gums based on silicone and any plasticizer of the polymers present compatible with the processing temperature.
  • Suitable additives can be contained in the mixture of step a) according to the invention. This is the case in particular for surfactants, nucleating agents such as talc, reinforcing fillers such as glass fibers or carbonate, matifiers such as titanium dioxide or zinc sulfide, pigments, dyes, heat stabilizers or light, bioactive agents, antifouling agents, antistatic agents, flame retardants, etc. This list is not exhaustive and is in no way limitative of the invention.
  • the additional step method consisting in introducing into the mixture at least one porosity promoter as described above after step b) of heating the mixture.
  • the method according to the invention may include a step consisting in injecting a gas into the mixture in the molten state, after step b) of heating the mixture, according to a known method of the skilled person.
  • a gas known to a person skilled in the art which can dissolve or disperse in the mixture of the invention can be used.
  • the gas is preferably inert.
  • a suitable gas in the context of the invention there may be mentioned nitrogen, air, butane, etc.
  • a combination of the various embodiments described above can be implemented in the context of steps a) and b) of the method of the invention.
  • Another object of the invention relates to an expanded foam capable of being obtained according to the method described above.
  • Such expanded foam advantageously has an apparent density of less than 1.5.
  • Another object of the invention relates to an article obtained from the expanded foam described above.
  • Such an article can be shaped directly at the extruder outlet or by any conventional means such as injection, thermocompression, rotational molding, irradiation, etc.
  • such an article is taken from the group comprising rods, granules, powders, granules.
  • the granules are obtained by conventional cutting or cutting at the head of the die.
  • Another object of the present invention relates to the use of the above-mentioned articles or expanded foam, as additives for the production of light and insulated materials, in numerous fields, such as for example building or aeronautics.
  • Another subject of the invention relates to an additive material, which comprises from 5% to 50% (preferably 5% to 25%) by weight of articles or foam.
  • a final object concerns additivated concrete which comprises from 5% to 50%
  • Figure 1 shows a cross section of an expanded rod obtained from non-additive used carpet by-products.
  • FIGS. 2A to 2C represent cross sections of expanded rods obtained from by-products of used carpet additivated with polypropylene.
  • FIGS. 3A to 3C represent cross sections of expanded rods obtained from by-products of used carpet additivated with polyamide 66.
  • Example 1 Manufacture of an expanded rod from by-products of non-additivated used carpet
  • a first series of tests consisted of manufacturing expanded foam rods from different carpet samples by passing through an extruder.
  • the carpet samples consisted of used carpets compacted after cutting and grinding, without compatibilizers or other constituents.
  • Carpet by-products have a density between 1.5 and 2.
  • the rods obtained from the extruder are cooled in water.
  • Used carpets are loaded with various contaminants, and possibly water. These contaminants could contribute to the expansion of the rods, which could explain the presence of this porosity.
  • Example 2 Manufacture of Expanded Rushes from By-Products of Used Carpet Additivated with Polypropylene
  • polypropylene PP Fina Pro® Fea Chemicals
  • This polypropylene has a density of 0.9.
  • the porophore used is Hydrocerol® HP40P sold by Clariant®.
  • the plasticizer used is a GP50® silicone gum sold by Dow Corning®.
  • the various constituents are mixed and then melted in the form of expanded rods using a double corotative extrusion device of the Werner & Pfleiderer type, L / d: 36, at a rotation speed of 100 revolutions / min.
  • the temperature profiles used in the extruder are as follows:
  • the rods obtained from the extruder are cooled in water.
  • FIG. 2 A By observing FIG. 2 A, it can be seen that the rod has, in this case, a closed porosity. In fact, it can be seen that the pores are not open to the outside, which makes it possible to prevent the gases contained inside the pores from being released to the outside. The PP added to the compacted carpet by-products therefore makes it possible to obtain this closed porosity. Such a characteristic is particularly advantageous in applications in which the release of gas is accompanied by a significant release of odors linked to the thermal decomposition of various contaminants.
  • FIG. 2B shows a rod whose porosity is greater than that observed in FIG. 2A. The addition of Hydrocerol® HP40P therefore has the effect of increasing the porosity inside the rod. Furthermore, it can be seen that this porosity is greater at the center of the rod.
  • FIG. 2C is that of a rod obtained by extrusion of a composition further comprising the plasticizer GP50.
  • the pore diameter is larger.
  • Table 2 below presents the density values of the rods obtained from the different compositions.
  • rods additive with PA 66, Hydrocerol® HP40P and GP50 and the cross section of which is presented in FIG. 3C show an improved expansion by increasing the diameter of the pores, equivalent to what has been observed at Figure 2C for the rod additive with the PP.
  • Table 4 below presents the density values of the rods obtained from the different compositions.
  • PET polyethylene terephthalic
  • the PET used is recycled PET, consisting of PET bottle shavings. It has a density of 1.
  • the temperature profile used in the extrusion device is as follows:
  • the foam obtained has a relatively ductile behavior.
  • Table 6 below presents the density values of the rods obtained from the different compositions.
  • These rods have, depending on whether the carpet by-products are extruded alone or with a thermoplastic polymer, an open or closed porosity.
  • the expansion of rods obtained after extrusion can be optimized by adding a porophore and a plasticizing agent.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

La présente invention concerne une mousse expansée comportant des sous-produits de moquettes et en particulier des sous-produits de moquettes usagées. Elle concerne également un procédé de préparation de cette mousse expansée et son utilisation comme additif, par exemple, pour l'allégement et l'isolation de divers matériaux.

Description

MOUSSE EXPANSEE OBTENUE A PARTIR DE SOUS-PRODUITS DE MOQUETTES, PROCEDE DE PREPARATION ET UTILISATION D'UNE TELLE MOUSSE COMME ADDITIF
Le domaine technique de la présente invention est celui des matériaux polymères. Plus précisément, la présente invention concerne une mousse expansée. De façon encore plus précise, la présente invention concerne une mousse expansée obtenue à partir de sous- produits de moquettes et en particulier de sous-produits de moquettes usagées, un procédé de préparation de cette mousse, et son utilisation comme additif, par exemple, pour l'allégement et l'isolation de divers matériaux.
La quantité de déchets ménagers produit par les sociétés industrialisées est en constante augmentation. Ces déchets constituent des polluants importants. La sauvegarde de l'environnement passe donc par un recyclage approprié des déchets, mais également par la fin du stockage de ces déchets dans des décharges à ciel ouvert.
Parmi les déchets ménagers, les moquettes usagées représentent une part non négligeable. En effet, les moquettes constituent une quantité importante de déchets synthétiques, qui sont actuellement stockés essentiellement en décharges. Toutefois, ces déchets étant non-biodégradables, leur stockage en décharge ne peut constituer une solution viable, sans compter le fait que les décharges sont amenées à disparaître.
Le recyclage des moquettes constitue donc une obligation. Toutefois, ces produits font partie des déchets difficiles à recycler. Ceci s'explique notamment par leur composition. En effet, les moquettes comprennent généralement deux couches de support constituées de polymères, solidarisées au moyen d'un latex chargé en constituants minéraux et d'une couche supérieure de fibres textiles synthétiques. Ainsi, les moquettes comprennent trois constituants principaux : des fibres polymère, un latex et des constituants minéraux, dont les caractéristiques physiques et chimiques sont très différentes, ce qui complique fortement le recyclage.
Différentes voies ont été explorées pour le recyclage des moquettes. La séparation ne peut être envisagée à un coût réduit.
D'autre part, la structure des moquettes rend également très difficile la séparation physique des différents éléments.
Aussi, aujourd'hui le retraitement des moquettes usagées consiste-il essentiellement dans leur transformation sous diverses présentations : moquette découpée, broyât, granulat/plastdensification ou encore poudre fine. Certains de ces produits transformés sont ensuite utilisés comme combustible dans les cimenteries. Toutefois, une telle utilisation ne peut représenter qu'au plus 10 % environ de la quantité totale de moquettes à retraiter.
Un facteur limitant l'utilisation des moquettes usagées et en particulier de leurs sous-produits de transformation décrits ci-dessus tient au fait qu'ils sont d'un aspect peu agréable et sont souvent chargés d'un grand nombre d'impuretés les rendant peu salubres.
Il apparaît donc à la lumière de cet état des lieux que le domaine du retraitement des déchets ménagés est dans l'attente d'un moyen efficace et économique de recycler les moquettes usagées.
Par ailleurs, dans de nombreux domaines techniques, les entreprises sont dans l'attente de nouveaux matériaux présentant certaines propriétés améliorées par rapport aux matériaux classiques, notamment en terme d'isolation et d'allégement. A défaut de nouveaux matériaux, les entreprises sont également demandeuses de nouveaux additifs susceptibles d'être utilisés dans les matériaux existants et permettant d'améliorer leurs propriétés en terme d'allégement et d'isolation, sans toutefois nuire à leurs propriétés mécaniques. C'est le cas par exemple dans le secteur du transport ou dans le secteur du bâtiment et travaux publics, en particulier les matériaux cimentaires.
Dans ce dernier secteur, il existe déjà sur le marché, des bétons présentant de telles propriétés améliorées. En dehors de constituants classiques, ces bétons comportent des additifs employés pour l'isolation et l'allégement. Ces additifs sont par exemple le polystyrène expansé, la vermiculite expansée, l'argile expansée, le schiste expansé, etc...
Toutefois, l'utilisation de tels additifs dans les matériaux cimentaires augmente grandement leur coût de revient.
L'industrie cimentière reste donc dans l'attente de matériaux présentant des caractéristiques d'isolation et d'allégement améliorées par rapport aux matériaux cimentaires traditionnels et équivalentes à celles des matériaux additivés existant, mais avec un coût de revient moindre.
Ainsi, l'un des objectifs essentiels de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant une mousse expansée comportant une proportion non négligeable de sous-produits de moquettes, présentant de bonnes propriétés mécaniques. Un autre objectif de la présente invention est de proposer une mousse expansée dont les coûts de fabrication sont limités. Un objectif supplémentaire de la présente invention est de proposer l'utilisation d'un mousse expansée comme additif dans tout matériau . auquel il est nécessaire de conférer des propriétés d'allégement et d'isolation.
Afin d'atteindre ces objectifs, les inventeurs ont eu le mérite, d'une part, d'avoir trouvé un moyen rapide et peu onéreux de rendre les sous-produits de moquettes plus aptes à être utilisés ; et d'autre part d'avoir eu l'idée d'utiliser les sous-produits de moquettes notamment comme additifs dans des matériaux nécessitant d'être isolés, et allégés, comme par exemple les matériaux cimentaires tels que les bétons ou mortiers.
Par sous-produits de moquettes, on entend les produits obtenus par découpage, broyage, et éventuellement compactage des moquettes ou par tout moyen permettant d'alimenter une extrudeuse de façon automatique.
Par compactage, on entend la compression à froid de déchets de moquettes grossièrement prédécoupés de manière à réduire leur volume.
La présente invention satisfait donc aux objectifs susmentionnés en proposant, en premier lieu, un procédé de réalisation d'une mousse expansée, comprenant les étapes suivantes : a. préparer un mélange comprenant des sous-produits de moquettes ; b. chauffer le mélange à une température suffisante pour obtenir le mélange à l'état fondu ; et c. extrader le mélange.
Le mélange de l'étape a) comprend les sous-produits de moquettes sous forme de broyât ou de poudre et éventuellement d'autres composés qui seront décrits ci-dessous. Toute méthode connue de l'homme du métier pour préparer le mélange peut alors être utilisée. On peut par exemple réaliser un mélange intime de poudres des différents composés. On peut également enrober les broyats de moquettes par les autres composés. Un autre mode de préparation du mélange est l'empâtage des différents composés. Dans le cadre de l'invention, l'étape b) est avantageusement réalisée dans un dispositif de malaxeur fermé, de préférence dans une extrudeuse, encore plus préférentiellement dans une extrudeuse bi-vis.
L'étape a) peut également être réalisée dans un même type de dispositif que celui décrit pour l'étape b) ci-dessus, lequel dispositif peut être le même que celui de l'étape b). De façon avantageuse, le mélange est mis en œuvre par extrusion. L' extension à travers une filière est réalisée d'une manière classique et connue de l'homme du métier. Selon un mode de réalisation particulier du procédé de l'invention, l'étape b) est réalisée à une température supérieure ou égale à 210°C, de préférence supérieure ou égale à 220°C
Selon un mode préféré de réalisation, le mélange de l'étape a) comprend des sous-produits de moquette usagées.
Avantageusement, ce mélange comporte en outre au moins un (co)polymère thermoplastique.
La taille des sous-produits de moquettes utilisés est inférieure à 10 mm, préférentiellement à 5 mm et plus préférentiellement encore à 1 mm. Selon un autre mode avantageux de réalisation de l'invention, le mélange de l'étape a) comporte en outre au moins un promoteur de porosité.
Selon un autre mode avantageux de réalisation de l'invention, le mélange de l'étape a) comporte en outre au moins un auxiliaire de fabrication.
De façon préférentielle, le mélange de l'étape a) comprend entre 25 et 100 % en poids de sous-produit de moquettes usagées.
Egalement selon un mode préféré de réalisation, le mélange de l'étape a) comprend au moins 25 % en poids de (co)polymère thermoplastique, et plus préférentiellement de 25 à 75 %.
Le(s) (co)polymère(s) thermoplastique(s) est (sont) avantageusement pris dans le groupe comprenant les polyoléfines, les polyesters, les polyoxydes d'alkylène, les polyoxyalkylènes, les polyhalogénoalkylènes, les poly(alkylène-phtalate ou téréphtalate), les poly(phény ou phénylène), poly(oxyde ou sulfure de phénylène), les acétates de polyvinyle, les alcools polyvinyliques, les halogénures de polyvinyle, les halogénures de polyvinylidène, les polyvinyles nitriles, les polyamides, les polycarbonates, les polymères d'acide acrylique ou méthacrylique, les polyacrylates ou méthacrylates, les polymères synthétiques tels que les élastomères synthétiques ou les copolymères thermoplastiques comprenant au moins un monomère identique à l'un quelconque des monomères inclus dans les polymères sus-mentionnés, ainsi que les mélanges et/ou les alliages de tous ces
(co)polymères. De façon générale, conviennent tous les (co)polymères qui ont un point de fusion proche de celui des polymères contenus dans les moquettes, à savoir inférieur à 300 °C, et plus généralement compris entre 200 et 250 °C.
Pour ce qui est du promoteur de porosité, celui-ci est pris dans le groupe comprenant les porophores, les composés volatiles, les composés susceptibles de réagir chimiquement ou thermiquement avec les constituants contenus dans le mélange pour former un gaz. Lorsque le promoteur de porosité est un porophore, celui-ci peut être n'importe quel porophore connu de rhornme du métier, tel que les mélanges d'acide et de carbonate ou bicarbonate de calcium, l'acide utilisé pouvant être l'acide citrique ou l'acide adipique.
Lorsque le promoteur de porosité est un composé volatile, celui-ci doit être en mesure de se dissoudre dans le mélange de sous-produits de moquettes usagées fondu. Il peut s'agir par exemple du butanol ou de l'eau.
Lorsque le promoteur de porosité est un composé susceptible de réagir avec les constituants des sous-produits de moquette contenus dans le mélange pour former un gaz, ce composé est pris par exemple dans le groupe comprenant par exemple les azodicarbanamides, les sulphonyl hydrazides, les semicarbazides, les tetrazoles, les benzoxazines, les urées, les borohydrures, les éthanolamines, les acides, les polymères thermoplastiques (polycarbonate) et leurs mélanges.
Il est à noter que ces différents promoteurs de porosité peuvent être utilisés conjointement dans le mélange de l'étape a), afin d'amplifier l'effet promoteur de porosité.
Lorsque l'on utilise un auxiliaire de fabrication, ce dernier est préférentiellement un plastifiant pris dans le groupe comprenant : les gommes à base de silicone et tout plastifiant des polymères présents compatible avec la température de mise en œuvre.
D'autres additifs appropriés peuvent être contenus dans le mélange de l'étape a) selon l'invention. C'est le cas notamment des surfactants, des nucléants comme le talc, des charges de renfort comme les fibres de verre ou le carbonate, des matifiants comme le dioxyde de titane ou le sulfure de zinc, des pigments, des colorants, des stabilisants chaleur ou lumière, des agents bioactifs, des agents antisalissure, des agents antistatiques, des ignifugeants, etc. Cette liste n'a aucun caractère exhaustif et n'est nullement limitative de l'invention.
Selon une variante avantageuse de l'invention, le procédé étape supplémentaire consistant à introduire dans le mélange au moins un promoteur de porosité tel que décrit ci-dessus après l'étape b) de chauffage du mélange.
Selon une autre variante avantageuse de l'invention, le procédé selon l'invention peut comporter une étape consistant à injecter un gaz dans le mélange à l'état fondu, après l'étape b) de chauffage du mélange, selon une méthode connue de l'homme du métier. Tout gaz connu de l'homme du métier pouvant se dissoudre ou se disperser dans le mélange de l'invention peut être utilisé. Le gaz est de préférence inerte. On peut citer comme exemple de gaz convenable dans le cadre de l'invention l'azote, l'air, le butane, etc. Une combinaison des différents modes de réalisation décrits ci-dessus peut être mise en œuvre dans le cadre des étapes a) et b) du procédé de l'invention.
Un autre objet de l'invention concerne une mousse expansée susceptible d'être obtenue selon le procédé décrit ci-dessus.
Une telle mousse expansée présente avantageusement une densité apparente inférieure à 1,5.
Un autre objet de l'invention concerne un article obtenu à partir de la mousse expansée décrite ci-dessus.
Un tel article peut être mis en forme directement en sortie d'extrudeuse ou bien par tous les moyens classiques comme l'injection, la thermocompression, le rotomoulage, l'irradiation, etc.
Avantageusement, un tel article est pris dans le groupe comprenant les joncs, les granulés, les poudres, les granulés.
Les granulés sont obtenus par coupe classique ou coupe en tête de filière.
Un autre objet de la présente invention concerne l'utilisation d'articles ou de la mousse expansée susmentionnés, comme additifs pour la réalisation de matériaux allégés et isolés, dans de nombreux domaines, tels que par exemple le bâtiment ou l'aéronautique.
Un autre objet de l'invention concerne un matériau additivé, qui comporte de 5 % à 50 % (de préférence 5 % à 25 %) en poids d'articles ou de mousse.
Enfin, un dernier objet concerne un béton additivé qui comporte de 5 % à 50 %
(de préférence 5 % à 25 %) en poids d'articles ou de mousse.
D'autres détails et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière des exemples donnés ci-dessous uniquement à titre indicatif et à fin d'illustration, qui font référence aux dessins dans lesquels :
La figure 1 représente une coupe transversale d'un jonc expansé obtenu à partir de sous-produits de moquette usagée non-additivés.
Les figures 2A à 2C représentent des coupes transversales de joncs expansés obtenus à partir de sous-produits de moquette usagée additivés avec du polypropylène. Les figures 3A à 3C représentent des coupes transversales de joncs expansés obtenus à partir de sous-produits de moquette usagée additivés avec du polyamide 66. EXEMPLES
Exemple 1 : Fabrication d'un jonc expansé à partir de sous-produits de moquette usagée non-additivés
Une première série d'essais a consisté à fabriquer des joncs de mousse expansée à partir de différents échantillons de moquettes par passage dans une extrudeuse. Les échantillons de moquettes étaient constitués de moquettes usagées compactées après découpe et broyage, sans compatibilisants, ni autres constituants. Les sous-produits de moquette présentent une densité comprise entre 1,5 et 2.
Ces échantillons ont été obtenus par extrusion en double vis corotative de type Werner & Pfleiderer, L/d: 36, à une vitesse de rotation de 100 tours/min. Les profils de température utilisés dans l'extrudeuse sont les suivants : 230-250-240-240-250-250 °C.
Le refroidissement des joncs obtenus en sortie d'extrudeuse est effectué dans l'eau.
Une coupe transversale du jonc obtenu a ensuite été réalisée et observée au microscope optique. La coupe obtenue est présentée à la figure 1.
A l'observation de ces coupes, on constate d'une part que les joncs obtenus présentent une structure uniforme, ce qui signifie que lors de l'extrusion, les différents constituants des moquettes ont fondu et se sont mélangés.
Par ailleurs, l'analyse des coupes montre que les joncs sont poreux. Autrement dit, les pores qui se sont formés à l'intérieur du jonc par expansion lors de l'extrusion, sont ouverts à l'air libre. La porosité obtenue est donc une porosité ouverte.
Les moquettes usagées sont chargées de divers contaminants, et éventuellement d'eau. Ces contaminants pourraient contribuer à l'expansion des joncs, ce qui pourraient expliquer la présence de cette porosité.
Exemple 2 : Fabrication de joncs expansés à partir de sous-produits de moquette usagée additivés avec du polypropylène Sur la base des essais réalisés ci-dessus, de nouveaux essais ont été réalisés avec les sous- produits de moquettes en fin de vie compactés, auxquels ont été ajoutés du polypropylène PP Fina Pro® (Fina Chemicals), éventuellement accompagné d'un porophore et d'un plastifiant. Ce polypropylène présente une densité de 0,9. Le porophore utilisé est l'Hydrocerol® HP40P commercialisé par Clariant®. Le plastifiant utilisé est une gomme silicone GP50® commercialisée par Dow Corning® Les différentes compositions à base de sous-produits de moquette usagée compactés testées sont présentées dans le tableau 1 ci-dessous :
Tableau 1
Figure imgf000009_0001
Les différents constituants sont mélangés puis fondus sous forme de joncs expansés à l'aide d'un dispositif d'extrusion double vis corotative de type Werner & Pfleiderer , L/d: 36, à une vitesse de rotation de 100 tours/min. Les profils de température utilisés dans l'extrudeuse sont les suivants :
230-250-240-240-250-250 °C.
Le refroidissement des joncs obtenus en sortie d'extrudeuse est effectué dans l'eau.
Une coupe transversale des joncs obtenus est réalisée et observée au microscope optique. Ces coupes sont présentées aux figures 2 A à 2C.
En observant la figure 2 A, on constate que le jonc présente, dans ce cas, une porosité fermée. En effet, on constate que les pores ne sont pas ouverts sur l'extérieur, ce qui permet d'éviter que les gaz contenus à l'intérieur des pores ne soient libérés à l'extérieur. Le PP ajouté aux sous-produits de moquette compactés permet donc d'obtenir cette porosité fermée. Une telle caractéristique est particulièrement avantageuse dans les applications dans lesquelles le dégagement de gaz s'accompagne d'un dégagement d'odeurs significatif lié à la décomposition thermique de divers contaminants. On observe sur la figure 2B un jonc dont la porosité est plus importante que celle observée sur la figure 2A. L'ajout d'Hydrocerol® HP40P a donc pour conséquence d'augmenter la porosité à l'intérieur du jonc. Par ailleurs, on constate que cette porosité est plus importante au centre du jonc.
Enfin, la coupe transversale montrée sur la figure 2C est celle d'un jonc obtenu par extrusion d'une composition comportant en outre le plastifiant GP50. Par comparaison avec la figure 2B, on constate que le diamètre de pores est plus important.
Le tableau 2 ci-dessous présente les valeurs de densité des joncs obtenus à partir des différentes compositions.
Tableau 2
Figure imgf000010_0001
Exemple 3 : Fabrication de joncs expansés à partir de sous-produits de moquette usagée additivés avec du polyamide 66
Des essais identiques à ceux de l'exemple 2 ont été réalisés en remplaçant le PP par le polyamide 66 (PA 66). Ce PA 66 présente une densité de 1. Le profil de température utilisé dans le dispositif d' extrusion est le suivant :
250-270-260-260-270-270 °C.
Les différentes compositions testées sont présentées dans le tableau 3 ci-dessous : Tableau 3
Figure imgf000011_0001
De façon équivalente aux résultats obtenus avec le PP, on constate que les joncs additivés avec le PA 66 (voir figure 3A) présentent une porosité fermée, contrairement aux joncs non additivés.
Par contre, comme on peut le constater sur la figure 3B, l'ajout d'un porophore tel que l'Hydrocerol® HP40P ne permet pas d'augmenter la porosité et ceci, contrairement à ce que l'on a pu observé avec les joncs additivés avec le PP.
Enfin, les joncs additivés avec le PA 66, l'Hydrocerol® HP40P et le GP50 et dont la coupe transversale est présentée à la figure 3C montrent une expansion améliorée par augmentation du diamètre des pores, de façon équivalente à ce qui a été observé à la figure 2C pour le jonc additivé avec le PP.
Le tableau 4 ci-dessous présente les valeurs de densité des joncs obtenus à partir des différentes compositions.
Tableau 4
Figure imgf000011_0002
Exemple 4 : fabrication de joncs expansés à partir de sous-produits de moquette usagée additivés avec du polyéthylène téréphtalique
Des essais identiques à ceux des exemples 2 et 3 ont été réalisés en remplaçant le PP et le PA 66 par du polyéthylène téréphtalique (PET). Le PET utilisé est un PET recyclé, consistant en des copeaux de bouteille en PET. Il présente une densité de 1. Le profil de température utilisé dans le dispositif d'extrusion est le suivant :
240-270-270-265-260-255°C
A la différence des exemples 2 et 3, ces essais ont été réalisés avec une proportion de PET de 75 % en poids. Les différentes compositions testées sont présentées dans le tableau 5 ci-dessous :
Tableau 5
Figure imgf000012_0001
Comme on l'observe dans les exemples 2 et 3, la co-extrusion de sous-produits de moquette avec le PET permet d'obtenir en sortie d'extradeuse des joncs expansés qui présentent une porosité fermée, plus importante au centre.
De façon identique, l'additivation avec l'Hydrocerol HP40P permet d'optimiser l'expansion du jonc par augmentation du nombre de pores.
L'additivation avec le GP50 n'influence que peu l'expansion de joncs obtenus.
La mousse obtenue a un comportement relativement ductile.
Le tableau 6 ci-dessous présente les valeurs de densité des joncs obtenus à partir des différentes compositions.
Tableau 6
Figure imgf000012_0002
Au vu des résultats obtenus dans les exemples 2 à 4, on peut en conclure que les sous- produits de moquette usagée se prêtent particulièrement à être utilisés comme matière première pour la réalisation de joncs expansés.
Ces joncs présentent selon que les sous-produits de moquettes sont extradés seuls ou avec un polymère thermoplastique, une porosité ouverte ou fermée.
Par ailleurs, l'expansion de joncs obtenus après extrasion peut être optimisée par l'ajout d'un porophore et d'un agent plastifiant.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de réalisation d'une mousse expansée, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a. préparer un mélange comprenant des sous-produits de moquettes ; b. chauffer le mélange à une température suffisante pour obtenir le mélange à l'état fondu ; et c. extrader le mélange.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape b) est réalisée à une température supérieure ou égale à 210°C, de préférence supérieure ou égale à 220°C
3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mélange de l'étape a) comprend des sous-produits de moquettes usagées.
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mélange de l'étape a) comporte en outre au moins un (co)polymère thermoplastique.
5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mélange de l'étape a) comporte en outre au moins un promoteur de porosité.
6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mélange de l'étape a) comporte en outre au moins un auxiliaire de fabrication.
7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mélange de l'étape a) comprend entre 25 et 100 % en poids de sous-produit de moquettes usagées.
8. Procédé selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le mélange de l'étape a) comprend au moins 25 % en poids de (co)polymère(s) thermoplastique(s), et préférentiellement de 25 à 75 %.
9. Procédé selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que le(s) (co)polymère(s) thermoplastique(s) est (sont) pris dans le groupe comprenant les polyoléfines, les polyesters, les polyoxydes d'alkylène, les polyoxyalkylènes, les polyhalogénoalkylènes, les poly(alkylène-phtalate ou téréphtalate), les poly(phény ou phénylène), poly(oxyde ou sulfure de phénylène), les acétates de polyvinyle, les alcools polyvinyliques, les halogénures de polyvinyle, les halogénures de polyvinylidène, les polyvinyles nitriles, les polyamides, les polycarbonates, les polymères d'acide acrylique ou méthacrylique, les polyacrylates ou méthacrylates, les polymères synthétiques tels que les élastomères synthétiques ou les copolymères thermoplastiques comprenant au moins un monomère identique à l'un quelconque des monomères inclus dans les polymères sus-mentionnés, ainsi que les mélanges et/ou les alliages de tous ces (co)pofymères.
10. Procédé selon l'une des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que le(s) (co)polymère(s) thermoplastique(s) a (ont) un point de fusion proche de celui des polymères contenus dans les moquettes, à savoir inférieur à 300 °C, et préférentiellement compris entre 200 et 250 °C.
11. Procédé selon l'une des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que le promoteur de porosité est pris dans le groupe comportant les porophores, les composés volatiles, les composés susceptibles de réagir chimiquement avec les constituants contenus dans le mélange pour former un gaz.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que le porophore est pris dans le groupe comprenant les mélanges d'acide et de carbonate ou bicarbonate de calcium.
13. Procédé selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que le composé volatile est pris dans le groupe comprenant le butanol, l'eau.
14. Procédé selon l'une des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que le composé susceptible de réagir avec les constituants des sous-produits de moquette contenus dans le mélange pour former un gaz, ce composé est pris dans le groupe comprenant par exemple les azodicarbanamides, les sulphonyl hydrazides, les semicarbazides, les tetrazoles, les benzoxazines, les urées, les borohydrures, les éthanolamines, les acides, les polymères thermoplastiques (polycarbonate) et leurs mélanges.
15. Procédé selon l'une des revendications 6 à 13, caractérisé en ce que l'auxiliaire de fabrication est un plastifiant pris dans le groupe comprenant : les gommes à base de silicone et tout plastifiant des polymères présents compatible avec la température de mise en œuvre.
16. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une étape supplémentaire consistant à introduire dans le mélange au moins un promoteur de porosité après l'étape b) de chauffage du mélange.
17. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une étape complémentaire consistant à injecter un gaz dans le mélange, après l'étape b) de chauffage du mélange.
18. Mousse expansée susceptible d'être obtenue par le procédé selon l'une des revendications 1 à 17
19. Mousse expansée selon la revendication 18, caractérisée en ce qu'elle présente une densité inférieure à 1 ,5.
20. Article caractérisé en ce qu'il est obtenu à partir d'une mousse expansée selon l'une des revendications 18 ou 19
21. Article selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il est pris dans le groupe comprenant : les joncs, les poudres, les granulés.
22. Utilisation d'articles selon l'une des revendications 20 ou 21 ou d'une mousse expansée selon les revendications 18 ou 19, comme additifs pour la réalisation de matériaux allégés et isolés.
23. Matériau additivé caractérisé en ce qu'il comporte de 5% à 50 % en poids et préférentiellement de 5% à 25% en poids de mousse selon l'une des revendications 18 ou 19 ou d'article selon l'une des revendications 20 ou 21.
24. Béton additivé caractérisé en ce qu'il comporte de 5% à 50 % en poids et préférentiellement de 5% à 25% en poids de mousse selon l'une des revendications 18 ou 19 ou d'article selon l'une des revendications 20 ou 21.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5719198A (en) * 1993-08-30 1998-02-17 Lear Corporation Recycling of carpet scrap
EP0943728A1 (fr) * 1998-03-16 1999-09-22 Collins & Aikman Floorcoverings, Inc. Procédé de recyclage des déchets en matériau polymère et un produit résultant

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0862977A3 (fr) * 1993-07-08 1998-11-18 Kampffmeyer, Gerhard Pièce moulée et procédé pour sa fabrication

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5719198A (en) * 1993-08-30 1998-02-17 Lear Corporation Recycling of carpet scrap
EP0943728A1 (fr) * 1998-03-16 1999-09-22 Collins & Aikman Floorcoverings, Inc. Procédé de recyclage des déchets en matériau polymère et un produit résultant

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