Les plastiques sont des produits de synthèses fabriqués à partir de longues chaînes de molécules (polymères) avec des configurations spatiales qui leurs confèrent des qualités physiques spécifiques. Les principaux plastiques peuvent être moulés, modelés.
Mais le domaine de ces matériaux de synthèse est large, il inclut d’autres produits tels les tissus synthétiques (nylon, polyesters, acryliques), les colles, les peintures, le téflon, mais également les caoutchoucs.
Chimie :
Les conglomérats de molécules sont principalement constitués de chaines d'atomes de carbone sur lesquels sont fixés des éléments comme l'hydrogène ou l'oxygène. D'autres éléments notamment le chlore, l'azote ou le fluor peuvent intervenir dans la composition de la chaîne.
Les matières de base de ces molécules complexes sont des oléfines principalement issues du pétrole, mais la chimie verte commence à prend la relève.
La collecte
Les plastiques possèdent des caractéristiques physiques qui leurs sont propres, ce qui implique qu’ils sont utilisés pour des applications spécifiques.
La composition de lots de plastiques mixtes est un frein au recyclage.
La collecte séparée est préférable. Cependant il est possible de trier certains plastiques (PET, PEHD) manuellement ou sur des chaines automatisées équipées de moyens de détection : optique, infra-rouge…
Depuis 2010 des solutions technologiques sont à l’étude pour promouvoir des méthodes d’identifications plus performantes permettant la séparation de nombreux plastiques qui n’étaient pas jusqu’ici isolés et récupérés. Cela implique bien entendu la modernisation des équipements actuels. Tout a un prix, et tout a besoin d’un temps de réalisation.
Eco-emballages a annoncé qu’un certain nombre de projets industriels étaient déjà prêts.
En 2014 le taux de recyclage était de l’ordre de 23%, ce qui est faible par rapport au verre, aux métaux, même au papier. Le reste est enfoui, incinéré, ou exporté vers la Chine. Mais pour certaines fabrications les mélanges ne sont pas une contrainte !
L’objectif ambitieux à atteindre dans un premier temps est le doublement de ce recyclage.
Mais encore faudra-t-il sortir ces matières du « statut déchets », et développer des débouchés pour des produits qui sont essentiellement de substitution.
Depuis janvier 2012 une opération sur trois ans qui concerne près de 5 millions d’habitants dans 83 collectivités a été lancée. Cette expérience, si elle est validée, pourrait ensuite être généralisée à l’ensemble de l’hexagone.
Ainsi, tous les emballages ménagers en plastique (du pot de yaourt à la barquette de fruit en passant par le sachet de produit congelé) pourront être déposés sans se poser de questions dans le bac de recyclage.
Espérons que ce chantier ne patinera pas !
Les ressources principales du recyclage
. Les ordures ménagères et assimilés (bouteilles, jouets, flacons)
. Les pièces d’équipements électroménagers et supports matériaux électroniques remplacés mis en décharge
. L’industrie (emballages, rebuts de fabrication, broyage pièces automobiles, bateaux, avions)
. La distribution (emballages marchandises vendus)
. L’agriculture et l’horticulture (filmes de serres, de petits tunnels, d’ensilage, d’enrubannage)
Les films agricoles
La fréquente différence de souillure entre films minces (agriculture), et épais (autres) justifie une collecte séparée.
Il nous parait utile de faire un tour d’horizon sur l’usage du plastique dans la fabrication et l’utilisation d’objets issus de la chimie dans la société contemporaine.
Les familles de plastiques suivantes existent :
☺ Les thermoplastiques sont des composés de la famille des polyéthylènes :
(Ces matériaux représentent la majorité des plastiques produits. Ils fondent sous l’effet de la chaleur et reprennent leurs formes sous l’effet du froid).
Le tableau ci-après regroupe les principales caractéristiques des polymères de grande diffusion et les applications qui en découlent (liste pas exhaustive) :
☺ Polyéthylène basse densité PEBD
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Propriétés Barrière vapeur d'eau |
Applications Bâches de protection Films agricoles |
Gainage électrique |
☺ Polyéthylène haute densité PEHD
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Barrière eau, gaz, UV |
Accessoires de salles de bain |
Flacons |
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☺ PVC |
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Barrière liquides, gaz Inertie chimique Légèreté |
Abribus Barrières, clôtures, Tuyaux Volets, persiennes Bidons |
Gants Peintures anti-crissements |
☺ Les thermodurcissables :
Leur transformation initiale est irréversible
Parmi les principaux produits :
. Les phénoplastes : Bakélite
. Les polyépoxydes : Araldite
. Les polyuréthanes
. Les silicones
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Quelques produits recyclés : à partir de granulés de plastiques recyclés
La transformation (une finalité du recyclage)
Les techniques de transformation de tous les plastiques : vierges, recyclés, ou mélangés sont identiques.
Une fois synthétisés, les polymères se présentent sous forme de poudres ou granulés, prêts à être transformés en demi-produits ou en produits finis. Il existe de nombreux procédés de transformation adaptés à la nature du polymère à mettre en œuvre et à la forme finale souhaitée. Nous joignions un bref résumé des différentes méthodes :
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Injection |
Ce procédé permet de donner aux matières plastiques une fois ramollies la forme du moule dans lequel elles ont été injectées : Palettes, coques de télévisions, tableaux de bord de voitures, boites, pots,... |
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Extrusion |
Cette méthode permet de fabriquer des produits en continu : Profilés, tubes, films, feuilles, sacs, plaques, ... |
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Extrusion-Soufflage |
Les matières plastiques extrudées cette fois en discontinu (préformes) sont ensuite soufflées dans un moule pour en prendre la forme de : Bouteilles, flacons, bidons, réservoirs, conteneurs.. |
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Roto moulage |
La matière plastique en poudre est introduite dans un moule clos puis est centrifugée sur les parois chaudes. On obtient par cette méthode des corps creux de gros volume. |
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Expansion |
Le moussage ou expansion des polystyrènes et des polyuréthannes permet de fabriquer des produits alvéolaires : Calage, pour siège automobiles, ameublement.. |
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Compression |
Cette méthode sert à mettre en forme les polymères thermodurcissables : Vaisselle, accessoires électriques, ...) |
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Calandrage |
Ce procédé permet d'obtenir des produits plats de grande largeur par laminage de la matière plastique entre plusieurs séries de rouleaux : Feuilles, plaques, films, sols plastiques |
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Enduction |
Couplée au calandrage, cette méthode permet de déposer une résine plastique sur un support continu (papier, carton, tissu) en décoration ou en protection : Revêtement de sols, de murs,.. |
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Thermoformage |
Après avoir été ramollis sous la chaleur, les demi-produits thermoplastiques (plaques ou feuilles) sont emboutis sur une forme : Gobelets, Pots de yaourt, cuves... |
Les plastiques mélangés
L’Intérêt du recyclage des plastiques recyclés mélangés est qu’ils permettent de récupérer des déchets du « tout venant » qui n’étaient pas utilisés. Le circuit de tri et de recyclage est plus court que pour celui des plastiques isolés, et les opérations de tri et de lavage ne sont plus indispensables.
Le prix de revient des plastiques mélangés est relativement bas permettant de réaliser une économie par rapport aux matières qu’ils remplacent.
Les caractéristiques mécaniques des plastiques mélangés ne sont pas optimales mais elles sont compensées par la forme des pièces fabriquées. En effet, la rigidité est fonction de l'épaisseur de la pièce. C'est pourquoi l'utilisation des plastiques mélangés s'oriente de préférence vers des pièces massives.
Remplaçant souvent le bois ou le béton, les plastiques mélangés résistent mieux aux milieux agressifs tels que les insectes, les intempéries ou le milieu marin. Ils sont également plus légers.
Schéma possible pour le recyclage du polystyrène expansé
Afin d’éviter des coûts de transferts prohibitifs pour des produits peu denses, il est possible d’envisager un traitement intermédiaire avec des moyens de stockage adaptés et éventuellement des broyeurs ou compacteurs sur le lieu d’enlèvement. Le transport en vrac, en balles ou « Big Bag » vers les centres de recyclage peut-être partagé avec d’autres produits.
Broyage
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Schéma type de recyclage de polystyrène (source : Veolia - internet)
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