Recyclage de PIR par clivage alcalin

Demandeur : RECTICEL
Inventeurs : Dirk De Vos; Thomas Vanbergen 
Numéro du brevet : WO2024133871A1    
Date de publication : 2024-06-27

L'innovation porte sur une technique améliorée de retraitement des matériaux en polyisocyanurate (PIR) dérivés d'un minimum d'un composé polyol et d'un minimum d'un composé à base de diisocyanate de méthylène diphényle.

Les mousses rigides de polyuréthane (PUR) et de polyisocyanurate (PIR) sont couramment utilisées comme panneaux d'isolation thermique dans les bâtiments et les applications de construction, notamment les murs, les toits et les sols. Ces matériaux sont légers et ont une faible conductivité thermique. 

Ils sont produits par une réaction exothermique du polyol avec l'isocyanate en présence d'un agent gonflant. Les déchets générés lors de la fabrication ou de l'application peuvent être recyclés en les réduisant en poudre et en les utilisant comme charge dans la production de nouvelles mousses. 

Une autre méthode de recyclage des déchets de mousse PUR est décrite dans le document DE 10019662 A1. Dans ce processus, les résidus industriels ou les rebuts de la production de PUR sont broyés, moulus et mélangés à de l'eau et à un isocyanate sous haute pression et à haute température pour créer des panneaux. Ces panneaux peuvent ensuite être utilisés comme feuilles d'isolation thermique ou acoustique dans la construction. La majorité des déchets de PUR et de PIR rigides provient des mousses PUR et PIR en fin de vie. Les principales méthodes de traitement des déchets pour la mousse PUR et PIR en fin de vie sont l'incinération et la mise en décharge. Toutefois, ces techniques d'élimination contribuent non seulement à la pollution de l'environnement, mais entraînent également des pertes économiques en raison de la perte permanente de matériaux précieux. C'est pourquoi l'accent est mis sur la récupération et la réutilisation de ces matériaux. Alors que la plupart des méthodes de recyclage des matériaux PUR ou PIR rigides visent à récupérer le polyol pour le réutiliser dans de nouveaux matériaux, il existe encore un besoin pour une méthode de recyclage chimique des matériaux PIR qui puisse récupérer avec succès à la fois le polyol et l'amine dérivée du polyisocyanate utilisé dans les matériaux PIR d'origine.

Cette approche vise à créer un processus circulaire durable qui minimise la production de déchets.

La méthode proposée consiste à récupérer le MDA des matériaux PIR et à le réutiliser.

Le procédé comprend les étapes suivantes (i) réaction du matériau PIR avec au moins une base d'hydroxyde dans un agent de dissolution à une température comprise entre 150 et 250 °C, aboutissant à un premier mélange (M1) contenant le composé MDA ; (ii) extraction du composé MDA du premier mélange (M1) par un procédé d'extraction liquide ; (iii) dans le mélange réactionnel (M0) de l'étape A, la quantité d'au moins une base d'hydroxyde présente est déterminée par un rapport pondéral d'au moins une base d'hydroxyde au poids sec total du matériau PIR, compris entre 0. 01:1,00 à 0,20:1,00. 

Cette technique permet de dissoudre rapidement les matériaux PIR, d'améliorer les taux de réaction et de récupérer efficacement les composés aminés. Il en résulte un système durable en boucle fermée, qui minimise la production de déchets et permet la réutilisation des composés récupérés.