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Article

1 - GISEMENTS DE PRODUITS À RECYCLER

  • 1.1 - Pneus en fin de vie
  • 1.2 - Caoutchouc industriel en fin de vie
  • 1.3 - Déchets de fabrication
  • 1.4 - Deux business modèles

2 - VALORISATION ÉNERGÉTIQUE

3 - VALORISATION MATIÈRE DES PNEUS

4 - CAOUTCHOUC RÉGÉNÉRÉ

5 - PYROLYSE

6 - CAOUTCHOUC RECYCLÉ EN COUPAGE DE POLYMÈRES THERMOPLASTIQUES

7 - CONCLUSION

8 - GLOSSAIRE

9 - SIGLES, NOTATIONS ET SYMBOLES

Article de référence | Réf : AM8700 v2

Conclusion
Recyclage des caoutchoucs

Auteur(s) : Claude JANIN

Date de publication : 10 mai 2024

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RÉSUMÉ

La majorité des caoutchoucs sont des caoutchoucs réticulés qui contiennent des charges souvent renforçantes. La difficulté de couper les liaisons de réticulation et la désolidarisation du polymère et de la charge ne permettent pas de les refondre et de les remettre en forme comme les polymères thermoplastiques. Il faut donc faire appel à d’autres techniques de recyclage comme la granulation, la régénération et la pyrolyse.

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ABSTRACT

Rubbers recycling

Most rubbers in use are cross-linked rubbers. They also generally contain reinforcing fillers. Cleaving the cross-linking bonds and separating the fillers from the polymers is not easy, and so they cannot be re-melted and re-formed like thermoplastic polymers. Other techniques are therefore needed to obtain a re-usable material or for energy recovery. Some of these techniques are described in this article: granulation, regeneration and pyrolysis.

Auteur(s)

  • Claude JANIN : Consultant et conseiller scientifique auprès d’Elanova Lab - Ancien directeur de recherches matériaux Michelin, Clermont-Ferrand, France - Ancien directeur scientifique du LRCCP (Laboratoire de Recherche et de Contrôle des Caoutchoucs et des Plastiques), Vitry-sur-Seine, France

INTRODUCTION

Historiquement, la régénération de caoutchoucs (ou gommes) par voie chimique a été très importante. Ainsi, à la fin de la Seconde Guerre mondiale, 40 % de caoutchoucs régénérés « reclaim rubber » servait de matière première à l’industrie du caoutchouc, seul ou en mélange avec du caoutchouc naturel ou synthétique.

Trois raisons ont conduit à la diminution, voire à la disparition du « reclaim rubber » du moins dans les pays d’Europe et en Amérique du Nord :

  • l’introduction du pneu à carcasse radiale (en remplacement du pneu conventionnel diagonal) beaucoup plus exigeant en termes de propriétés des différents constituants ;

  • le prix très bas des matières premières ;

  • l’utilisation pour la fabrication du caoutchouc régénéré de produits chimiques pour le moins préoccupants au sens de la réglementation REACH.

Les caoutchoucs en fin de vie (en particulier les pneus) ont longtemps été mis en décharge. Depuis 1990, diverses actions dans plusieurs pays ont été conduites pour éviter cette mise en décharge et pour utiliser les caoutchoucs en fin de vie soit dans une valorisation énergétique, soit dans une valorisation matière. La démarche actuelle consiste, sans ignorer l’intérêt d’une valorisation énergétique, de passer à une valorisation matière tant dans le pneu que dans le caoutchouc industriel.

Dans cet article, après avoir décrit les gisements de caoutchouc à recycler, sont évoquées les différentes techniques de recyclage matière :

  • incorporation en tant que granulats dans des applications pneus et caoutchouc industriel et pour préparer des caoutchoucs thermoplastiques ;

  • régénération par des méthodes chimiques, mécanochimiques, thermomécaniques ;

  • pyrolyse (les charges renforçantes issues de la pyrolyse sont utilisées dans des formulations). L’huile issue de la pyrolyse est également valorisable.

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KEYWORDS

Non-reusable user tires   |   granulation   |   regeneration   |   pyrolysis

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-am8700


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7. Conclusion

Le gisement majeur de produits en caoutchouc vient des pneus usagés non réutilisables. La constance de leur composition si l’on prend le soin de séparer les pneus tourisme et poids lourds en fait une véritable matière première secondaire. Si l’on s’intéresse aux déchets de fabrication, le business modèle est différent.

Trois possibilités de produits réutilisables sont envisageables : les poudrettes de caoutchouc, le caoutchouc régénéré et le noir de carbone issu des opérations de pyrolyse. Ces produits, quelle que soit leur forme, peuvent être utilisés dans des formulations de caoutchouc cru, pour faire des produits utilisant jusqu’à 100 % de ces produits ou en coupage de thermoplastiques semi-cristallins pour faire des plastiques chocs ou des élastomères thermoplastiques. Des produits dérivés de ces opérations de recyclage comme par exemple les huiles de pyrolyse sont utilisés comme matière première pour faire des noirs de carbone (comme les noirs de carbone du commerce). Ces huiles de pyrolyse peuvent également être utilisées pour alimenter les steam-crackers.

Des actions dans ces domaines sont réalisées mais un frein important à leur développement est le problème d’odeur lors de la mise en forme ou lors de l’utilisation. Une solution à ce problème permettra un développement plus massif de caoutchouc recyclé.

En 2022, la tendance en ce qui concerne le recyclage des caoutchoucs – et en particulier les pneus pour lesquels des filières de récupération existent – va en premier lieu vers la pyrolyse. La micronisation ou la régénération est une technique adaptée pour la fabrication de parties particulières des pneus, utilisant les sous-produits obtenus lors du rechapage.

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - SNCP -   *  -  . – Intelligence Caoutchouc (2022).

  • (2) - ALIAPUR -   *  -  . – Rapport annuel d’Aliapur (2022).

  • (3) - ETRA -   *  -  . – Introduction to tyre recycling (2013).

  • (4) - ADEME -   *  -  . – Rapport intermédiaire (2015).

  • (5) - ISAYEV (A.I.) -   Novel ultrasonic technology for devulcanization of waste rubbers. Rubber.  -  Chem. Technol. 68, p. 267 (1995).

  • (6) - LÖFFLER (M.) and al -   Recycling and Re-use of waste rubber. Kautsch. Gummi. Kunstst.  -  48, p. 454 (1995).

  • (7)...

1 Sites Internet

Lehigh Technologies

https://www.lehightechnologies.com

Northstar Elastomers – procédé Tirecycle™

https://nselastomers.com

Procédé LEVGUM – vidéo YouTube

https://www.youtube.com/watch ?v=i3bfweNMK5g.com

Tyromer

https://tyromer.com

Rubber Ressources – firme néerlandaise spécialisée dans la régénération

https://www.rubber-ressources.com

G3C technologies

https://www.g3ct.com

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2 Brevets

Chemplast – GumTec – EP 1362 681 – 04/06/2002

Goodyear – Novotny – US 4104205 (1978)

Hunt – US 5578700 (1996)

Vredenstein – US 5425 904 – 05/12/90

Michelin – EP 2337693 – 29/06/2011

LEVGUM LTD – US 6831109 – 26/04/2001

Zhang Yuncan – US 20090082475 – 22/09/2008

F.LLI Maris – WO2012017414 – 05/08/2010

Société Plymouth France – WO2013182830 – 08/06/2012

Michelin & Cie (FR) – WO 2020128212A – 25/06/2020

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