Recyclage des polymères, les défis relevés par la spectrométrie

Le tri des matières plastiques rendu efficace grâce à la spectrométrie

10 mars 2021 Contrôle des matières

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L’industrie du recyclage des matières plastiques s’inscrit dans un schéma d’économie circulaire favorable à la réduction des pollutions et à la préservation des écosystèmes. Sa vocation : renouveler les ressources disponibles en transformant les déchets issus des ménages, commerces et industriels en granulés réutilisables pour créer de nouveaux produits.

“961 000 tonnes, c’est le volume de matières plastiques collectées en 2019.” federec.com

 

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Après collecte, les matières plastiques sont acheminées vers un centre de tri où les différentes variétés sont séparées par couleur et par matières (PET, PeHD, PP). Puis elles sont conditionnées en balles et dirigées vers l’usine de transformation. Après une suite de procédés, elles sont transformées en granulés : une nouvelle matière première prête à un nouvel emploi industriel. C’est sur cette chaîne de production complexe qu’intervient en continu le laboratoire de contrôle qualité.

 

Le rôle et les challenges du laboratoire contrôle qualité dans l’industrie du recyclage des polymères

Le laboratoire CQ tient un rôle majeur dans l’industrie du recyclage des polymères. Chaque jour dans les usines de transformation, les propriétés chimiques, physiques de chaque variété de plastique sont étudiées et caractérisées dans le but d’obtenir une matière finale conforme aux spécifications techniques industrielles et aux exigences réglementaires. Face à ces challenges, les industries du recyclage doivent s’équiper de technologies performantes pour résoudre les problématiques techniques de tri tout en minimisant leurs coûts et en optimisant leurs procédés.

 

Comment identifier les polymères sur la chaîne de valeur ?

Méthode reconnue depuis des années, la spectrométrie proche infrarouge est largement utilisée dans le domaine du recyclage. Les spectromètres NIR portables MicroNIR Onsite-W et MicroPHAZIR PC sont capables d’identifier une multitude de matières plastiques (PE, PET, ABS, PVC, PS, PP, AC…) et interviennent sur toute la chaîne de transformation dans le cadre d’applications de contrôle qualité.
Lors de la phase de réception de matières plastiques pré-triées, l’analyse d’échantillons aléatoires peut être effectuée à même les balles afin de garantir la qualité des matières livrées. Lors des différentes phases de transformation, les données acquises par les spectromètres nir permettent d’assurer le bon réglage des installations. Avant le traitement de fusion, les spectromètres testent les matières. Ce contrôle écarte les risques liés à l’introduction de matières non-conformes qui pourraient endommager les installations et interrompre la chaîne. La spectrométrie nir portable se place donc comme une solution additionnelle, un outil de double-vérification pour un contrôle qualité renforcé.

 

Comment trier les plastiques noirs ?

Pare-chocs de VHU, DEEE, plusieurs déchets sont composés de matière de couleur noire qui a pour particularité d’absorber la lumière utilisée par les analyseurs NIR. Une typologie de déchets qui implique le déploiement de procédés chronophages et des pertes coûteuses (tri manuel, pollution des flux, etc.) Face à cette problématique, le Cary630, spectromètre FTIR est particulièrement adapté au traitement des plastiques noirs.

 

Comment détecter les métaux lourds et éléments halogénés (Brome et Chlore) dans les DEEE ?

Intégré à certains plastiques pour les ignifuger, le Brome (Br) n’était jusqu’ici réputé présent que dans les écrans et les petits appareils électroniques. Selon l’Ineris, environ 39 % des appareils électriques ou électroniques contiennent du brome dans toutes leurs pièces plastiques. D’autre part, sur de nombreux produits importés on peut potentiellement constater la présence de polluants comme les métaux lourds qu’il est nécessaire de détecter afin de permettre aux industries compétentes de les traiter de façon adaptée. Doté d’un détecteur SDD (Silicon Drift Detector), le XL2 Plus est un spectromètre XRF qui identifie les éléments lourds (arsenic, plomb, cadmium, mercure) contenus dans les plastiques et répond à cette problématique de tri.

 

La spectrométrie, une solution de choix pour le recyclage des polymères

Deux types de spectrométrie existent : la spectrométrie élémentaire qui inclut la technologie par fluorescence X (plus connue sous l’acronyme XRF pour X-Ray Fluorescence). Et la spectrométrie moléculaire qui rassemble la technologie IRTF (ou FTIR, infrarouge à transformée de Fourier) et la technologie proche infrarouge NIR (Near Infrared Spectroscopy) déjà largement implantée dans les infrastructures de recyclage. Elles permettent d’obtenir les longueurs d’ondes spécifiques qui constituent le spectre des matières plastiques pour ainsi déterminer clairement leur composition chimique et élémentaire. Associées, ces techniques de mesure se complètent et permettent de résoudre les problématiques de tri de recyclage.

Nos solutions permettent d’accompagner une industrie du plastique en pleine mutation en offrant une gamme complète de spectromètres portables pour amener le laboratoire CQ directement sur le terrain et garantir l’acquisition de données fiables.

Les spectrométries moléculaire et élémentaire se placent donc comme des technologies de choix dans le domaine du recyclage car elle répondent aux problématiques de tri et de contrôle qualité pour de nombreuses applications comme celle du tri des polymères, mais aussi pour le tri des alliages de métaux, ou encore d’analyse des sols pollués.

 

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