Nantilus
Etude du recyclage par hydrolyse des matériaux composites à fibres de carbone et matrice époxyde issus de la filière aéronautique
Plusieurs voies de recyclage des matériaux composites ont été explorées en France comme à l étranger. La solvolyse est l un des procédés permettent de séparer les renforts de la matrice et d obtenir des fibres présentant des propriétés mécaniques et morphologiques proches des fibres vierges. Le proc...
| Auteurs principaux : | , , , , , , |
|---|---|
| Collectivités auteurs : | , , , , |
| Format : | Thèse ou mémoire |
| Langue : | français |
| Titre complet : | Etude du recyclage par hydrolyse des matériaux composites à fibres de carbone et matrice époxyde issus de la filière aéronautique / Gidéon Simenou Jambong; sous la direction de Jean-Luc Bailleul, co-directeur de thèse Jérôme Bellettre, co-encadrant de thèse Eric Le Gal La Salle |
| Publié : |
Nantes :
Université de Nantes
, 2016 |
| Accès en ligne : |
Accès Nantes Université
|
| Note de thèse : | Reproduction de : Thèse de doctorat : Sciences pour l ingénieur : Nantes : 2016 |
| Sujets : |
| Résumé : | Plusieurs voies de recyclage des matériaux composites ont été explorées en France comme à l étranger. La solvolyse est l un des procédés permettent de séparer les renforts de la matrice et d obtenir des fibres présentant des propriétés mécaniques et morphologiques proches des fibres vierges. Le procédé de solvolyse en solvant aqueux (hydrolyse), à haute température (> 300 °C) et haute pression (> 100 bar), en réacteur batch a été étudié. Notre étude a été réalisée sur un panel de 5 différents déchets de matériaux composites, à fibres de carbone et à matrice époxyde, issus de l industrie aéronautique, et représentatifs des déchets générés dans cette filière. Ces travaux de thèse ont pour objectifs de répondre à des problématiques industrielles et scientifiques clairement identifiées. La démarche adoptée consiste, à réaliser une étude globale, visant à comprendre et expliquer les interactions entre le matériau traité et son environnement au cours du procédé d hydrolyse. Pour les 5 composites étudiés, nous avons ainsi : identifié les paramètres permettant le contrôle du procédé ; identifié des modèles cinétiques globaux, permettant de prédire l efficacité du procédé ; étudié l effet du changement d échelle volumique du réacteur d hydrolyse, de 20 ml à 20 l ; mis en évidence des différences significatives de comportement en hydrolyse des 5matériaux composites ; mis en évidence les phénomènes thermiques se produisant au cours du procédé d hydrolyse ; proposé des chemins et des mécanismes de dégradation pour une des résines. Des préconisations claires en termes de contrôle du procédé ont été données pour les 5matériaux composites étudiés. Elles permettent de fournir des clés pour le contrôle et lamaîtrise effectifs du procédé d hydrolyse, facilitant ainsi le passage à l échelle préindustrielle. Since the 2000 s, many recycling processes have been developed, to tackle the growing concern about the increase in the production of composite wastes. The solvolysis process is one of the most efficient regarding the quality of the recycled fibres. The high temperature (>300 °C) and high pressure (>100 bar) hydrolysis (aqueous solvolysis) process, in batch condition, has been investigated for the recovery of fibres. This study was performed on 5 different carbon fibres reinforced epoxy (CFRE) wastes, collected from both production and end-of-life wastes of the aeronautics industry. Even though this process has been previously studied in the literature, many industrial and scientific issues were identified. A comprehensive approach has been used to tackle these issues, in order to understand and explain the overall interactions between the treated material and its environment during the hydrolysis process. This approach, applied to the 5 different composite wastes has resulted in : the identification of parameters allowing the process control ; the identification of global kinetic models, allowing the prediction of the process efficiency ; the study of the effect of the change in the reactor scale, from 20 ml to 20 l ; the highlighting of the significant differences in the hydrolysis effectiveness of the 5 composites ; the highlighting of the thermal phenomena occurring during the hydrolysis process ; the suggestion of possible degradation paths and mechanisms for one of the resins. Clear recommendations in terms of process control have been given for the 5 studied composite materials. They provide keys for the effective control of the hydrolysis process,thereby facilitating the transition to the pre industrial scale. |
|---|---|
| Variantes de titre : | Study of the hydrolysis process of carbon fibers reinforced epoxy (CFRE) from the aeronautics industry |
| Notes : | L'impression du document génère 330 p. Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'Ingénieur, Géosciences, Architecture (SPIGA) (Nantes) Partenaire de recherche : Laboratoire de Thermocinétique de Nantes, (UMR CNRS 6607) (Nantes) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : François Cansell (Président du jury) ; Pierre d Ans, Isabelle Petit (Membre du jury) ; Karim Allaf, Joël Breard (Rapporteurs) |
| Configuration requise : | Un logiciel capable de lire un fichier au format pdf |
| Bibliographie : | Bibliogr. p.289-298 |