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Thèse soutenue

Séparation de déchets de plastiques par voie physico-chimique (flottation-moussage) en vue de leur recyclage : applicabilité au mélange PVC/PET bouteilles

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Auteur / Autrice : Cécile Le Guern
Direction : Robert Houot
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Géosciences
Date : Soutenance en 1997
Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire environnement et minéralurgie (Vandoeuvre-les-Nancy)

Résumé

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Dans le cadre du recyclage des bouteilles en PVC et en PET, la séparation entre plastiques, nécessaire pour des raisons d'incompatibilité (chimique, mécanique), doit réduire à moins de 100 ppm la pollution d'une résine par l'autre. Cette étape est rendue particulièrement délicate du fait de leur densité similaire. L’objectif de nos travaux est d'évaluer si la physico-chimie de surface de ces plastiques, et/ou sa modification, permet d'envisager une séparation par flottation-moussage. La flottation s'appuie principalement sur les différences de mouillabilité entre particules. Les PVC et PET étant hydrophobes, un traitement de surface visant à rendre sélectivement hydrophile l'un d'entre eux est nécessaire. Dans le cadre du traitement physico-chimique envisage, une macromolécule organique a été sélectionnée au laboratoire (tube Hallimond) pour son action déprimante sélective sur le PET. Des essais de flottation en cellule pneumatique et la comparaison des propriétés de surface (chimie, mouillabilité, potentiel Zeta) avant et après traitement ont permis de montrer que l'action hydrophilisante de ce réactif est liée à la présence de calcium, ou, plus généralement, de cations bivalents. Le calcium, coadsorbé en même temps que la macromolécule sur la surface de plastique, permettrait la mise en place d'interactions électrostatiques. L'étude des paramètres, en cellule pneumatique, a permis de déterminer les conditions de séparation les plus favorables en terme de concentration en réactif, de pH, de granulométrie et de forme des particules. L’efficacité de la séparation par flottation est cependant affectée par l'hétérogénéité du gisement français de PVC. Malgré cette hétérogénéité, l'application à des mélanges réels issus du circuit de recyclage français actuel a donné des résultats encourageants. La quantité de PVC purifiée et la qualité du tri sont fonction à la fois du mode de lavage et de la forme des particules de PET. La méthodologie adoptée peut s'appliquer à d'autres mélanges de plastiques ou à d'autres mélanges contenant des plastiques.