Recyclage des matériaux composites : le Cetim-Cermat avance

 Grâce à une ligne expérimentale, le recyclage des composites n'est plus un leurre ; face à l'essor des matériaux composites, le Cetim-Cermat, avec le Cetim, s'est lancé il y a 5 ans, le défi de donner une seconde vie aux déchets composites : les travaux de R&D ont permis de vérifier que la technologie tient ses promesses, en permettant par un procédé thermomécanique, d'obtenir des matériaux recyclés bénéficiant de performances mécaniques élevées...

 Sur la « place de la mécanique » du salon Pollutec, plusieurs entreprises ont été mises en valeur, parmi lesquelles le Cetim aux côtés de la FIM, du Cisma, du Cetiat et d’Uniclima, qui ont mis sous les projecteurs SFH et Ecobatec.
Spécialiste de l'hydraulique de puissance, la première a mis au point une gamme de presses de 20 à 300 tonnes, qui compactent les déchets générés en usinage pour obtenir des boues valorisables en aciérie et du fluide de coupe réutilisable. La seconde est quant à elle à l’origine de la borne de collecte intelligente BatTriBac Pro, qui permet, lors de la collecte des batteries au plomb usagées, d’identifier celles qui sont régénérables grâce à un diagnostic automatique.
L'emplacement a également été l'occasion aussi, d'organiser un cycle de conférences qui ont permis là encore de mettre en lumière de nouvelles solutions, à commencer par Thermoprime et Thermosaïc, dédiées à la valorisation des déchets plastiques et composites, développées par le Cetim-Cermat, centre associé au Cetim, qui a apporté son appui au développement des deux technologies.

 Un constat : depuis les années 60, les matériaux composites (association d'une matrice plastique et d'un renfort fibreux long ou continu), qui ne manquent pas d'atouts (résistance mécanique et rigidité élevée, légèreté, tenue à la corrosion, liberté des formes permises...) remplacent peu à peu, en se substituant aux matériaux traditionnels, dans de très nombreuses applications.
Les matériaux composites thermodurcissables, largement utilisés depuis lors, trouvent néanmoins leurs limites : contrainte de stockage, d'émissions de COV, temps de mise en œuvre... autant d'inconvénients qui ont favorisé l'apparition de nouvelles générations les matériaux composites thermoplastiques (largement utilisées dans le domaine des transports et de la construction)  qui ne manquent pas d'atouts : cadences de production comparables à celles des métaux, absence de solvants, propriétés de résistance aux chocs et de tenue intéressantes possibilités élargies e mise en forme, d'assemblage, de réparation ET de recyclabilité.
Car la gestion des déchets constitue une enjeu essentiel pour les industriels, notamment celui de la construction automobile qui doit prendre en compte la directive VHU (avec son objectif de 95% de réutilisation et de la valorisation).
Le hic, s'agissant des premières générations, c'était bien la recyclabilité de ces matériaux (à la décharge de leurs producteurs, on ne parlait pas de recyclage comme aujourd'hui, ni d'éco-conception et encore moins de limitation du taux d'enfouissement des déchets)... Avec les générations plus récentes, non seulement il fallait penser recyclabilité, mais également recyclage effectif...

 Produire des matériaux à haute valeur ajoutée à partir de matériaux récupérés, est l'idée qui a conduit le Cetim-Cermat, avec le Cetim, à développer, en partenariat avec Air Epur Industries, Paprec Plastiques, Plastiform Solutions thermoformées, Icube et IS2M, la techno ThermoPrime (ThermoPlastic Recycling for Innovative Matérial and Ecodesign), laquelle a reçu le soutien financier de la région Alsace, de l'Union européenne, du Ministère de l'Enseignement supérieur et de la Recherche, de Mulhouse Alsace Agglomération, du Conseil départemental du Haut Rhin, de Strasbourg Métropole, du conseil régional de Franche Comté, du Conseils général du Doubs, du Grand Besançon, de BPI France, et de GIP Objectif Meuse.

 L'innovation consiste à associer des renforts, constitués de fibres longues ou de tissu, avec des matières plastiques issues du recyclage, afin de produire des matériaux composites ayant des caractéristiques mécaniques bien supérieures au matériaux d'origine (résistance mécanique l5 à 10 fois supérieure), tout en masquant les pertes de propriétés des plastiques lorsqu'ils ont vieilli et ont été recyclés.
Le procédé permet non seulement d'apporter de la valeur aux matériaux d'entrée par adjonction de fibres, mais aussi, de fabriquer des matériaux composites durables et recyclables en fin de vie. Ces matériaux disponibles sous forme de panneaux et de profilés, peuvent être mis en œuvre selon les techniques conventionnelles telle que l'usinage, le thermo-estampage, le soudage, pour la production de pièces industrielles petites et moyennes séries.

 Il reste que les travaux de R&D ont permis de valider que la technologie imaginée puis mise au point par les chercheurs, est en mesure de tenir ses promesses et qu'elle permet par un procédé thermomécanique, l'obtention de matériaux de seconde vie ayant des performances mécaniques élevées. Ce qui permet au projet d'entrer dans une nouvelle phase en cette fin 2016 : celle d'un pilote industriel implanté à Mulhouse au sein d'une plate-forme récente consacrée aux matériaux composites et au recyclage. Cette nouvelle ligne expérimentale, « Thermosaïc », sera associée à des moyens techniques pour la préparation des déchets en amont du procédé, et en aval, pour la démonstration,des usages de ces nouveaux matériaux recyclés.
A terme, cette technologie pourra être implantée chez les industriels mettant en œuvre ce type de matériaux et désireux de recycler en interne leurs chutes de fabrication puis, une fois les filières de collecte et de tri mises en place au sein de sites dédiés à l'exploitation de cette technologie.