Développement et caractérisation de polymères recyclésdestinés à la fabrication de structures portantes appliquées àdes serres agricoles

Les polymères sont présents dans le monde agricole, sous forme de contenants, réservoirs ou de bâches et fréquemment à base de PE. Cependant, la revalorisation de ces déchets pour de nouvelles applications n’est pas encore approfondie. Cela s’explique par différents facteurs comme l’expertise de recyclage, les coûts… mais surtout par le manque de fiabilité et de connaissance envers les propriétés mécaniques de polymères recyclés. Dans cette partie du projet, l’étude porte alors sur la caractérisation des matériaux polymères et l’étude de leur capacité à remplacer des matériaux tels que l’acier galvanisé, utilisé jusqu’à présent dans l’élaboration des structures de serres agricoles. C’est après avoir développé des connaissances sur les polymères, l’impact du recyclage sur les propriétés et anticipé les défauts survenant lors de la fabrication, que les axes de recherche sont établis. Le premier axe vise à établir le cadre. Huit polymères sont collectés grâce aux entreprises de recyclages Agri-Récup et Ced-Lo afin d’approfondir le potentiel de ces matériaux à répondre aux contraintes de ce type d’application. Une fois les matériaux identifiés, des critères d’acceptations visuels, logistiques, chimiques et mécaniques sont établis. À la suite de ces tests, le PEBD, PEBD-L, PEBD-m et PEMD composent alors les matériaux bruts recyclés, identifiés A, B, C et D tout au long de l’étude. De plus, à l’aide d’un polymère renforcé de PP-FV30%, produit par CEAD pour des utilisations sur leur machine de fabrication additive grand format disponible à l’ÉTS, des matériaux renforcés sont formulés à 50% de PE et 50% du renfort PPFV30%. Une fois toutes les formulations effectuées, l’objectif du second axe est de connaître l’ensemble des propriétés thermiques, chimiques, physiques et mécaniques des matériaux. Les polymères bruts seront sujets à cinq essais : DSC, IRTF, ATG, rhéologie par rhéomètre capillaire et densité par la méthode d’Archimède. Quant aux polymères renforcés, ils subissent quant à eux les tests de densité par pycnomètre, de conductivité ainsi que d’effusivité thermique, de rhéologie par rhéomètre capillaire, d’impact IZOD, de traction et de flexion. Enfin, un suivi de l’impact du vieillissement accéléré des matériaux sur les propriétés mécaniques, notamment en traction, et chimiques, par IRTF, après 56 jours en condition, reproduite en laboratoire, est mis en place. L’ensemble de ces résultats permettent de voir les caractéristiques de ces 4 matériaux renforcés par rapport aux exigences des structures de serre et dresse un premier avis sur leur utilisation : malgré leurs capacités mécaniques, jusqu’à 10 fois moins performante que l’acier galvanisé, leur utilisation reste possible, mais limitée.