Procédés mécaniques
Recyclage des composites

4.1 Broyage mécanique

Le recyclage mécanique par broyage a été étudié pour les composites thermodurcis renforcés de fibres de verre ou de fibres de carbone. Les recherches les plus nombreuses et les plus approfondies ont néanmoins été menées dans le cas des fibres de verre. Les fibres de carbone, renfort de très hautes performances mécaniques mais de coût très élevé, sont en effet préférentiellement utilisées sous forme de fibres continues dans les applications composites. Leur broyage leur fait perdre de fait une grande partie leur intérêt, pour le moins en terme de capacité de renforcement mécanique, l'intérêt en terme de conductivité électrique ou d'agent anti-statique subsistant.

La technique utilisée passe habituellement par une réduction initiale de la taille des déchets composites. Cette phase utilise un procédé de broyage sommaire mettant en œuvre une déchiqueteuse ou un broyeur à basse vitesse de manière à réduire la taille des déchets en morceaux de 50 à 100 mm. Cela facilite l'élimination des éventuels inserts métalliques, et dans le cas où cette étape est réalisée à la source de production ou de collecte du déchet, le transport des déchets [1]. La phase principale de réduction de taille intervient ensuite dans un broyeur à marteaux à haute vitesse, dans lequel le matériau est débité en éléments plus fins allant typiquement de 10 mm à des particules micronisées de moins de 50 µm. Une opération de tamisage finale permet enfin de fractionner le recyclat obtenu en lots de tailles différentes.

Dans ce procédé, tous les constituants originaux du matériau composite sont broyés et restent présents dans les recyclats résultants qui sont nécessairement des mélanges de polymère, de fibres et de charges. En général, les fractions tamisées les plus fines sont des poudres et contiennent une proportion de charges et de polymères plus élevée que dans le composites d'origine. Les fractions tamisées les plus grossières ont tendance à être de nature plutôt fibreuse, avec des particules ayant un facteur de forme et un taux de fibre plus élevés.

Différentes sociétés ont développé sur la base de ce type de procédé une activité de recyclage de composites à échelle industrielle.